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Chaudière de chauffage central.
La présente invention est relative aux chaudières de chauffage central brûlant des combustibles de très petit calibre, dans lesquelles l'air primaire de combustion est injecté au sein de la masse compacte de combustible au moyen d'une tuyère refroidie par circulation d'eau. Un inconvénient des dispositions connues de ces tuyères est l'obstruction plus ou moins rapide de leurs orifices d'injection d'air par les mâchefers résultant de la combustion. L'invention a pour buts d'écarter cet inconvénient et d'améliorer dans une grande mesure le rendement et la facilité d'entretien des chaudières du genre en question.
On a déjà proposé de supporter le combustible dans un foyer de chaudière sur les versants d'un dos d'âne refroidi par circulation d'eau, de l'air étant injecté sous le dos d'âne et passant dans la masse de combustible par dessous le pied des versants ou à travers des perforations de ceux-ci.
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L'accumulation des mâchefers sur les versants et au pied du dos d'âne ne pouvant être empêchée, les passages d'air s'obstruent après peu de temps.
Suivant l'invention, on ménage un passage d'air au soumet de la tuyère en dos d'âne, sous forme d'une fente longitudinale qui reste toujours libre du fait que le courant d'air sortant par cette fente coupe en deux les mâchefers pâ- teux lors de leur formation, et on donne aux versants du dos d'âne une inclinaison telle qu'ils forment au sommet un angle aigu pour favoriser l'écoulement des mâchefers de part et d'autre de la fente. Il peut être avantageux de retenir les mâchefers au pied des versants afin d'empêcher qu'ils obstruent des passages d'air latéraux ménagés par dessous les versants; dans ce cas, on forme au pied des versants du dos d'âne des épaulements horizontaux par lesquels les mâ- chefers sont arrêtés dans leur descente et dont la face infé- rieure est rentrante pour empêcher les mâchefers d'y adhérer.
De préférence, la tuyère en dos d'âne est constituée par deux corps d'eau plats, inclinés l'un vers l'autre mais ne se touchant pas au sommet afin de laisser libre entre eux l'étroite fente de passage d'air. Ces corps d'eau ont avanta- geusement leur circulation d'eau branchée en parallèle sur celle de la chaudière proprement dite, depuis le retour d'eau froide jusqu'au départ d'eau chaude, de façon que l'eau chauf- fée rapidement dans les corps du dos d'âne situé en plein feu passe directement dans l'installation de chauffage central en y accélérant la circulation. Suivant une variante, les corps d'eau du dos d'âne ont une circulation d'eau séparée de celle du restant de la chaudière et raccordée par exemple au serpentin de chauffage d'un boiler pour distribution d'eau chaude, ou à une installation réduite de chauffage central.
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Outre le raccordement en parallèle de la circula- tion d'eau de refroidissement de la tuyère d'injection d'air, d'autres mesures sont prises pour assurer l'échauf- fement rapide de l'eau de la chaudière. A cet effet, sui- vant l'invention, on donne aux tubes de fumée noyés dans les parois d'eau de la chaudière une section oblongue augmen- tant la surface d'échange de chaleur, et on adopte une con- formation des parois d'eau et une disposition des tubes oblongs telles que les sections de passage d'eau autour des tubes et entre ceux-ci soient sensiblement uniformes par- tout.
De plus, on raccorde les tubes de fumée à un collecteur inférieur de même surface que la sole du foyer constituant une paroi d'eau, et on cloisonne ce collecteur de façon à obliger les gaz de fumée chauds à lécher la surface inférieure entière de la sole dans leur trajet vers le raccord de chemi- née.
Ces caractéristiques et d'autres encore seront dé- crites plus complètement ci-après avec référence au dessin annexé qui représente à titre d'exemple une chaudière de chauffage central conforme à l'invention. Sur ce dessin:
Fig. 1 est une vue de face de la chaudière, en coupe verticale,
Fig. 2 en est une vue de côté, également en coupe verticale, et
Fig. 3 en est une vue de dessus, en coupe horizon- tale,
Fig. 4 montre en plan le collecteur de fumée infé- rieur de la chaudière,
Fig. 5 montre une variante de la tuyère d'injection d'air, en coupe transversale, et
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Fig. 6 représente, en coupe verticale, la partie supérieure d'une chaudière pour chauffage à vapeur.
La chaudière représentée sur les Figs. 1 à 3 com- porte une enveloppe 1 à double paroi qui est avantageusement faite de sections juxtaposées, un magasin central à combus- tible 2 refroidi par une chemise d'eau et un foyer 3 à sole refroidie 4.
L'eau circule depuis les raccords de retour d'eau 5, à travers l'enveloppe 1, la sole 4 et la chemise du magasin 2 qui communiquent ensemble, vers les raccords de départ d'eau 6. Les gaz et fumées de combustion montent du foyer 3 par les carneaux 7 dans les collecteurs supérieurs 8, redescendent par les tubes de fumée 9 dans le collecteur inférieur 10 et s'échappent en 11 à la cheminée. Le combus- tible du magasin 2, admis dans le foyer 3 par la manoeuvre du clapet 12 que l'on commande à l'aide du volant ou levier 13, s'étale en talus sur la sole 4, par dessus la tuyère d'in- jection d'air 14 en forme de dos d'âne à angle aigu.
Deux corps d'eau plats 15 constituent les versants du dos d'âne. Ils sont supportés dans la paroi 1 légèrement au-dessus de la sole 4, pour permettre l'injection d'air par les passages 16 sous les versants, et ils laissent entre eux, au sommet, une étroite fente de passage d'air 17 sur toute la longueur de la tuyère. Celle-ci reçoit l'air sous pression d'un ventilateur 18, par un raccord à trois branches 19 qui dessert aussi deux rampes à air secondaire 20, situées dans les carneaux de fumée 7.
Les mâchefers pâteux se formant sur la tuyère 14 sont coupés par la lame d'air sortant de la fente 17 et coulent sur les versants refroidis du dos d'âne où ils
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s'agglomèrent sans inconvénient. S'ils sont très fusibles, ils pourraient couler jusqu'aux passages d'air inférieurs 16 et se souder aux mâchefers qui se forment sur la sole 4, en obstruant les passages 16. Pour l'éviter, on peut munir les corps 15 d'épaulements horizontaux 21 (Fig. 5) destinés à retenir les mâchefers sur les versants, et on donne aux faces inférieures 21' des épaulements une inclinaison rentrante de façon que les mâchefers qui se formeront en face des pas- sages d'air 16 ne collent pas aux parois des corps d'eau et ne bouchent pas, de ce fait, les passages d'air.
Les corps d'eau 15 de la tuyère sont reliés à l'ar- rière, par des raccords 22, au bas de l'enveloppe d'eau 1 et, à l'avant par un tuyau montant 23 (Fig. 2) au sommet de l'enveloppe 1. Ainsi, l'eau chauffée rapidement dans les corps 15 en plein feu gagne directement les départs d'eau 6, ce qui est avantageux pour réchauffer rapidement l'instal- lation de chauffage central après une période de marche au ralenti de la chaudière.
La tuyère 14 assure une injection très efficace d'air primaire dans toute la masse de combustible du foyer.
L'air secondaire, nécessaire à la complète combustion des fumées, est fourni par les deux rampes 20 dont les orifices
24 sont dirigés vers le bas, de façon à injecter l'air se- condaire dans les carneaux 7 en contre-courant des fumées montant vers les collecteurs 8.
Ainsi qu'on le voit sur la Fig. 3, les tubes de fumée 9 qui relient les collecteurs 8 au collecteur inférieur
10 ont une section oblongue offrant une grande surface d'é- change de chaleur. Ils sont disposés dans les sections de l'enveloppe d'eau 1 de manière que les passages d'eau 25 délimités entre eux et les parois de l'enveloppe, ainsi @
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qu'entre eux-mêmes, soient de section sensiblement uniforme.
La forme de la paroi interne de l'enveloppe 1 qui présente entre les sections des parties rentrantes 26 augmentant la surface de chauffe, contribue à ce résultat.
Dans le collecteur inférieur 10, les fumées sor- tant des tubes 9 sont empêchées de gagner directement la cheminée 11, par des cloisons 27 (Fig. 4) qui les obli- gent à cheminer transversalement au collecteur avant de s'échapper longitudinalement. Ainsi, toute la surface infé- rieure de la paroi d'eau constituant la sole 4 au-dessus du collecteur, est léchée par les fumées qui cèdent leur chaleur presque complètement.
Sur la Fig. 6 est représentée une variante de construction de la chaudière, adaptée au chauffage à vapeur.
Dans ce but la chaudière comporte au-dessus des collecteurs de fumée 8, des collecteurs de vapeur 28 avec raccords de départ de vapeur 29.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes et détails représentés à titre d'exemple, et on ne sortirait pas de son cadre en y apportant des modifications.
REVENDICATIONS ------------------------------
1.- Chaudière de chauffage central à tirage forcé, comportant dans le foyer une tuyère d'injection d'air, re- froidie à l'eau, en forme de dos d'âne, caractérisée en ce qu'une fente longitudinale de passage d'air est ménagée au sommet du dos d'âne, de préférence en combinaison avec deux passages d'air latéraux formés sous les versants du dos d'âne.