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" Toute de four ou de foyer suspendue refroidie par l'air ". Basé sur une demande de brevet d' invention en Allemagne déposée le 5 novembre 1935 N E. 47.581 V/24 K. non encore accordée à ce jour.
La présente invention est relative à une voûte de four ou de foyer suspendue et refroidie par l'air, qui se continue, dans la direction de la chambre de combustion et vers le haut, par l'intermédiaire d'une partie courbe, par la paroi verticale de la chambre du foyer, les pierres de
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la voûte étant suspendues à des pièces creuses, en forme de tubes, et parcourues par de l'air, cet air de refroidissement réchauffé étant introduit, à titre d'air secondaire, dans le foyer.
D'après la présente invention, la voûte suspendue, disposée dans la partie avant du foyer, ou au-dessus de la partie avant du foyer, est supportée par des tubes recourbés vers le haut, parallèles les uns aux autres, disposés dans le sens de la longueur et reliés les uns aux autres aux deux extrémités par des caissons transversaux, dont l'un, par exemple celui de l'avant et le plus bas, est raccordé directement sur la conduite d'arrivée de l'air. La plupart des tubes sont munis, dans la région de la courbure qui constitue le raccordement avec la partie verticale, de buses orientées vers la chambre de combustion, traversant les pierres de la voûte, et servant à faire sortir l'air et à le souffler dans la chambre de combustion.
Par la réunion des caissons transversaux au moyen des tubes longitudinaux portant les pierres de la voûte, on réalise un système tubulaire complètement fermé sur lui-même et pouvant être refroidi d'une manière efficace dans toutes ses parties par l'air qui y circule. L'air de refroidissement, réchauffé dans ces tubes, est introduit dans la chambre de combustion, à titre d'air secondaire, à travers les buses montées sur les tubes et traversant les pierres de la voûte dans la région de la partie courbe de la voûte suspendue, qui assure le raccordement avec la paroi verticale.
Cet emplacement pour l'introduction de l'air secondaire est particulièrement avantageux, étant donné que les gaz de distillation qui prennent naissance dans le combustible frais qui arrive sur le foyer à l'extrémité avant de la grille, et qui longent la voûte suspendue disposée à l'extrémité avant de la grille,
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sont très efficacement mélangés à l'air secondaire, réchauffé au préalable, à l'instant où ils changent de direction pour s'élever verticalement. Ces gaz de distillation sont ainsi refoulés directement au-dessus de la grille et à l'intérieur de la chambre de combustion, tout en étant intimement mélangés avec l'air de combustion réchauffé, ce qui détermine leur combustion complète.
Du fait de la liaison entre les extrémités supérieures des tubes et le caisson d'air transversal supérieur, on peut, après l'introduction d'air prélevé dans le caisson d'air transversal inférieur, introduire de l'air dans les buses également par le haut, au moyen de tubes individuels non munis de buses de sortie d'air, et refroidir ainsi efficacement également les parties supérieures des tubes et la partie correspondante de la voûte suspendue. Mais on peut aussi, inversement, mettre le caisson transversal supérieur d'air directement en communication avec la conduite d'arrivée d'air, et introduire de l'air dans le caisson d'air inférieur et dans les parties inférieures des tubes au moyen des tubes non munis de buses de sortie.
Les voûtes suspendues, portées par des tubes, que l'on connaît ne comportent pas de systèmes tubulaires fermés sur eux-mêmes. Il est vrai que, dans une forme d'exécution connue, on a raccordé des barres de support creuses sur un canal transversal supérieur. liais,vers le bas, ces barres reposent,sans aucune liaison entre elles,dans la maçonnerie. Une introduction de l'air de refroidissement,réchauffé à l'intérieur de la chambre de combustion,à titre d'air secondaire.n'est pas prévue dans cette forme d'exéoution. Dans une autre voûte suspendue, on introduit,il est vrai,l'air de refroidissement, réchauffé dans les tubes de support, dans la chambre de combustion, mais seulement dans la région de la partie verticale de la voûte.
Les différents tubes sont branchés, à leur extrémité
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inférieure, sur un canal commun, en forme de caisson, et dé- bouohent,à leur sommet,dans des ouvertures de la maçonnerie, sans qu'il y ait aucune communication entre ces tubes. D'au- tre part, cette voûte est disposée dans la partie arrière de la chambre de combustion.
Conformément à la présente invention, on ne munit, d' autre part et de préférence, de buses de sortie d'air que les tubes longitudinaux disposés dans le milieu, et on ne prévoit aucune buse de sortie d'air, ou buse d'air secondaire, dans les deux tubes extérieurs situés directement à côté de la ma- çonnerie latérale de la chambre de combustion, ou dans deux ou plusieurs de ces tubes extérieurs voisins de la maçonnerie latérale. Par ce moyen, on évite des tourbillons de flammes désagréables le long des parois latérales, et on empêche donc la fusion de la maçonnerie ou un ohauffage trop prononcé des tubes latéraux de refroidissement dans cette région.
D'autre part, on peut disposer, conformément à la pré- sente invention, sur les tubes munis de buses de sortie d'air, des tubulures orientées vers l'extérieur et disposées vis-à- vis de ces buses. Par ce moyen, il est possible de remplacer les buses sans endommager la voûte suspendue et, le cas éché- ant, sans interrompre le fonctionnement. Dans les tubulures disposées vis-à-vis des buses, il faut,en outre,placer, selon la présente invention, des bouchons qui se terminent par une pointe en forme de coin, qui divisent l'orifice d'entrée des buses de soufflage conformément à la quantité d'air de refroi- dissement nécessaire dans la partie considérée du tube.
Ces pointes ou pièces de guidage en forme de coins laissent cha- libre ' que fois/une ouverture partielle à l'entrée des buses de sor- tie d'air, cette ouverture partielle étant adaptée au rapport des longueurs des deux parties des tubes de suspension, ou à la quantité d'air de refroidissement nécessaire dans la partie
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correspondante du tube, et, dans la partie supérieure du tu- be, à la quantité nécessaire dans la partie du tube et dans le support transversal supérieur. Par ce moyen, on obtient, d'une façon certaine,un refroidissement uniforme des tubes de support qui sont en communication directe avec les pierres réfraotaires chaudes, ainsi qu'un réchauffage aussi prononcé que possible de l'air secondaire.
L'air secondaire peut être fourni,d'une manière connue, par un ventilateur et être introduit,par exemple,dans le oais- son transversal inférieur de l'avant, puis être refoulé de ce oaisson dans le caisson dtair supérieur à travers les tubes pas munis de buses de sortie d'air, l'air pénétrant dans les buses par les deux côtés à travers les tubes qui en sont mu- nis. Mais, d'après la présente invention, on peut également prévoir, dans les tubulures disposées vis-à-vis des buses, des buses de refoulement qui font passer l'air de refroidis- sement à travers les tubes et le refoulent par les buses de sortie à l'intérieur de la chambre de combustion, ces buses pouvant être réglées depuis le couvercle de fermeture des tu- bulures.
Ces buses de refoulement peuvent en même temps être exécutées de façon à décomposer l'ouverture d'entrée des bu- ses suivant la quantité dtair de refroidissement nécessaire dans la portion considérée de tube, c'est-à-dire d'une façon analogue aux pointes en forme de coins.
D'après la présente Invention, on dispose,d'autre part, le caisson transversal supérieur dans la maçonnerie, ce cais- son servant en même temps de support ou de poutre pour la ma- çonnerie montante consécutive. ' Par ce moyen, on refroidit efficacement la partie verticale de la voûte suspendue, et on fait,par ailleurs,l'économie d'une poutre spéciale de support pour la paroi avant de la chambre de combustion.
Dans la mesure où on prévoit, dans une forme d'exécution
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oonnue et précitée d'une voûte suspendue, un conduit trans- versal supérieur pour les supports tubulaires longitudinaux, on écarte ce conduit transversal de la paroi. Il est consti- tué par un grand nombre d'éléments de tubes, et ne convient donc pas pour supporter la maçonnerie. Aussi dispose-t-on,à cet effet, encore des poutres spéciales sur lesquelles sont en même temps suspendus séparément les éléments de tubes con- stituant le oanal transversal.
Sur le dessin joint sont représentés des exemples d'exé- cution de l'objet de la présente invention.
Les figures 1 et 2 représentent.chacune,une coupe longi- tudinale d'une voûte suspendue, dont l'une est rampante et l'autre horizontale.
La figure 3 est une coupe transversale de la voûte sus- pendue.
La figure 4 est une coupe, à plus grande échelle, de la buse de sortie d'air munie d'un bouchon de guidage, en forme de coin.
La figure 5 est une coupe semblable représentant en mê- me temps une buse de refoulement montée dans le dispositif.
D'après les figures 1 à 3, des tubes b et b', munis d' ailettes a fixées par soudure, sont branchés,par leur extré- mité inférieure et avant, sur le caisson d'air avant c, tan- dis que l'extrémité recourbée et supérieure des tubes est re- liée à un oaisson d portant la maçonnerie réfraotaire qui se trouve au-dessus de la voûte suspendue. Entre les deux extré- mités des tubes de suspension b sont disposées, au sommet de l'arc, des buses e qui font arriver l'air de refroidissement dans la chambre de combustion directement à travers la voûte suspendue.
L'air de refroidissement est envoyé, par le venti- lateur f et au moyen de la conduite g, dans le caisson avant c de répartition, d'où il passe directement, par les tubes b,
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dans les buses e, et est introduit,par les tubes extérieurs de suspension b', dans le caisson supérieur de support d.
L'air de refroidissement est également envoyé de ce oaisson dans les buses e, par l'extrémité supérieure des tubes de suspension b. Pour obtenir un guidage parfait de l'air de refroidissement, et pour remplacer les buses Introduites dans les tubulures sans avoir à enlever les pierres de la voûte suspendues en ce point, on a disposé, à l'intérieur de la courbe du tube, une tubulure h dans laquelle se trouve un bouchon 1 à pointe en forme de coin, qu'on peut faire avancer par cette pointe jusque sur l'orifioe d'entrée de la buse, en vue du réglage du débit de l'air de refroidissement. Sur la figure 3, le chemin suivi par l'air est indiqué par les flèohes.
Sur la figure 4 est représentée une coupe à échelle agrandie de la buse e et de la tubulure h munie du bouchon! comportant la pointe en forme de coin.
La figure 5 représente une coupe semblable, aveo la buse de refoulement k montée dans le dispositif, et avec l'arrivée 1 de l'air comprimé branchée sur ce même dispositif.
Dans cette exécution, on peut supprimer le ventilateur aveo sa conduite de raccordement. Mais le ventilateur peut également subsister, et alors on utilise le ventilateur seul pour le débit normal, et on met en service la buse de refoulement en supplément pour les puissances de pointe, ou bien on utilise la buse en service normal et on ajoute le ventilateur à cette buse quand la puissance à fournir est élevée.
La disposition et l'exéoution des buses de sortie d'air peuvent être quelconques.
Pour faire arriver suffisamment d'air dans la partie supérieure de la voûte suspendue, on peut également réaliser, par exemple au moyen du tube m, une liaison direote entre la
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conduite g et le caisson de support d, et il est alors avantageux de monter dans oe tube un papillon d'étranglement et de réglage.
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"Any air-cooled suspended oven or fireplace". Based on a German patent application filed November 5, 1935 N E. 47,581 V / 24 K. not yet granted.
The present invention relates to an air-cooled suspended furnace or hearth vault which continues, in the direction of the combustion chamber and upwards, through a curved part, through the vertical wall of the fireplace chamber, the
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the vault being suspended from hollow parts, in the form of tubes, and traversed by air, this heated cooling air being introduced, as secondary air, into the hearth.
According to the present invention, the suspended vault, disposed in the front part of the hearth, or above the front part of the hearth, is supported by upwardly curved tubes, parallel to each other, arranged in the direction length and connected to each other at both ends by transverse boxes, one of which, for example the front and the lowest, is connected directly to the air inlet pipe. Most of the tubes are provided, in the region of the curvature which constitutes the connection with the vertical part, with nozzles directed towards the combustion chamber, passing through the stones of the vault, and serving to exhaust the air and to blow it. in the combustion chamber.
By joining the transverse caissons by means of the longitudinal tubes carrying the stones of the vault, a tubular system is produced which is completely closed on itself and which can be effectively cooled in all its parts by the air circulating therein. The cooling air, heated in these tubes, is introduced into the combustion chamber, as secondary air, through the nozzles mounted on the tubes and passing through the stones of the vault in the region of the curved part of the suspended vault, which ensures the connection with the vertical wall.
This location for the introduction of secondary air is particularly advantageous, given that the distillation gases which originate in the fresh fuel which arrives on the hearth at the front end of the grate, and which run alongside the suspended vault arranged at the front end of the grille,
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are very efficiently mixed with the secondary air, preheated, at the instant when they change direction to rise vertically. These distillation gases are thus discharged directly above the grate and inside the combustion chamber, while being intimately mixed with the heated combustion air, which determines their complete combustion.
Due to the connection between the upper ends of the tubes and the upper transverse air box, it is possible, after the introduction of air taken from the lower transverse air box, to introduce air into the nozzles also by the top, by means of individual tubes not provided with air outlet nozzles, and thus effectively cool also the upper parts of the tubes and the corresponding part of the suspended vault. But it is also possible, conversely, to put the upper transverse air box directly in communication with the air inlet duct, and to introduce air into the lower air box and into the lower parts of the tubes by means of tubes not fitted with outlet nozzles.
Suspended vaults, carried by tubes, which we know do not include tubular systems closed on themselves. It is true that, in a known embodiment, hollow support bars have been connected to an upper transverse channel. but downwards, these bars rest, without any connection between them, in the masonry. An introduction of the cooling air, heated inside the combustion chamber, as secondary air. Is not provided in this form of exéoution. In another suspended vault, it is true that the cooling air, heated in the support tubes, is introduced into the combustion chamber, but only in the region of the vertical part of the vault.
The different tubes are connected at their end
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lower, on a common channel, box-shaped, and move, at their top, in openings in the masonry, without there being any communication between these tubes. On the other hand, this vault is placed in the rear part of the combustion chamber.
According to the present invention, on the other hand and preferably, only the longitudinal tubes arranged in the middle are provided with air outlet nozzles, and no air outlet nozzle or nozzle is provided. secondary air, in the two outer tubes located directly next to the side masonry of the combustion chamber, or in two or more of these outer tubes adjacent to the side masonry. By this means, unpleasant flames of flames are avoided along the side walls, and thus the melting of the masonry or excessive heating of the side cooling tubes in this region is prevented.
On the other hand, it is possible, in accordance with the present invention, to place on the tubes provided with air outlet nozzles, tubes oriented towards the outside and arranged vis-à-vis these nozzles. By this means it is possible to replace the nozzles without damaging the suspended vault and, if necessary, without interrupting operation. In the pipes arranged vis-à-vis the nozzles, it is also necessary, according to the present invention, to place plugs which end in a wedge-shaped tip, which divide the inlet orifice of the blowing nozzles. in accordance with the quantity of cooling air required in the relevant part of the tube.
These wedge-shaped tips or guide pieces leave only a partial opening at the inlet of the air outlet nozzles, this partial opening being adapted to the ratio of the lengths of the two parts of the tubes. suspension, or the amount of cooling air required in the
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corresponding part of the tube, and, in the upper part of the tube, the necessary quantity in the part of the tube and in the upper transverse support. By this means, one obtains, in a certain way, a uniform cooling of the support tubes which are in direct communication with the hot refraotaires stones, as well as a heating as pronounced as possible of the secondary air.
The secondary air can be supplied, in a known manner, by a fan and be introduced, for example, into the lower transverse chamber at the front, and then be discharged from this chamber into the upper air chamber through the tubes not fitted with air outlet nozzles, the air entering the nozzles from both sides through the tubes provided with them. However, according to the present invention, it is also possible to provide, in the pipes arranged opposite the nozzles, delivery nozzles which pass the cooling air through the tubes and discharge it through the nozzles. outlet inside the combustion chamber, these nozzles can be adjusted from the closing cap of the tubes.
These delivery nozzles can at the same time be executed in such a way as to decompose the inlet opening of the nozzles according to the quantity of cooling air required in the portion of the tube in question, that is to say in a similar manner. with wedge-shaped tips.
According to the present invention, on the other hand, the upper transverse box is placed in the masonry, this box serving at the same time as a support or beam for the consecutive rising masonry. 'By this means, the vertical part of the suspended vault is effectively cooled, and moreover, a special support beam for the front wall of the combustion chamber is saved.
Insofar as it is foreseen, in one embodiment
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Known and mentioned above of a suspended vault, an upper transverse duct for the longitudinal tubular supports, this transverse duct is moved away from the wall. It is made up of a large number of tube elements, and is therefore not suitable for supporting masonry. For this purpose, therefore, there are still special beams on which are simultaneously suspended separately the tube elements constituting the transverse channel.
In the accompanying drawing are shown embodiments of the object of the present invention.
Figures 1 and 2 each represent a longitudinal section of a suspended vault, one of which is creeping and the other horizontal.
Figure 3 is a cross section of the suspended vault.
FIG. 4 is a sectional view, on a larger scale, of the air outlet nozzle provided with a guide plug, in the form of a wedge.
FIG. 5 is a similar section showing at the same time a delivery nozzle mounted in the device.
According to figures 1 to 3, tubes b and b ', provided with fins a fixed by welding, are connected, by their lower and front end, to the front air box c, while the curved and upper end of the tubes is connected to an oaisson bearing the refraotary masonry which is located above the suspended vault. Between the two ends of the suspension tubes b are arranged, at the top of the arc, nozzles e which bring the cooling air into the combustion chamber directly through the suspended vault.
The cooling air is sent, by the fan f and by means of the pipe g, into the front distribution box c, from where it passes directly, through the tubes b,
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in the nozzles e, and is introduced, by the outer suspension tubes b ', into the upper support box d.
The cooling air is also sent from this oaisson to the nozzles e, through the upper end of the suspension tubes b. To obtain perfect guidance of the cooling air, and to replace the nozzles Introduced into the pipes without having to remove the stones from the vault suspended at this point, we have placed, inside the curve of the tube, a tubing h in which there is a plug 1 with a wedge-shaped tip, which can be advanced by this tip to the inlet orifioe of the nozzle, with a view to adjusting the flow rate of the cooling air. In figure 3, the path followed by the air is indicated by the arrows.
In Figure 4 is shown a section on an enlarged scale of the nozzle e and the pipe h provided with the stopper! featuring the wedge-shaped tip.
FIG. 5 represents a similar section, with the delivery nozzle k mounted in the device, and with the compressed air inlet 1 connected to this same device.
In this version, the fan can be omitted with its connection pipe. But the fan can also remain, and then we use the fan alone for the normal flow, and we activate the delivery nozzle in addition for the peak powers, or we use the nozzle in normal service and we add the fan to this nozzle when the power to be supplied is high.
The arrangement and the execution of the air outlet nozzles can be arbitrary.
To bring sufficient air into the upper part of the suspended vault, it is also possible to make, for example by means of the tube m, a direote connection between the
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pipe g and the support box d, and it is then advantageous to fit a throttle and adjustment butterfly in the tube.