BE452901A

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Publication number: BE452901A
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Description

'Voûte d'allumage pour foyers, spécialement pour foyers sous pression"
Afin de réaliser un chauffage rapide du lit de combustible dans les foyers et d'en assurer l'allumage, tout en permettant, en outre, un développement rapide de chaleur du combustible allumé, on protège le lit de combustible contre la radiation et le recouvre d'une soi-disant voûte d'allumage. Cette voûte d'allumage est tou- jours établie en briques réfractaires qui assurent non seulement l'isolement vers l'extérieur, mais forment également un accumulateur de chaleur, grâce à leur masse. Dans les foyers ordinaires, notamment les foyers à grille, la masse de la voûte d'allumage est relativement grande par rapport au débit de chaleur de la masse de charbon située en regard de la voûte d'allumage.

La capacité d'accumulation de chaleur de la voûte d'allumage permet de ce fait, et malgré la faible conductibilité des matériaux pierreux utilisés pour celle-ci, de maintenir la température, c'est-à-dire d'empêcher l'extinction de la flamme.. Il n'en est pas ainsi pour les chambres de, combustion à forte charge, telles qu'elles se présentent, par exemple, dans les foyers sous pression. Dans ceux-ci, la quantité du mélange froid de combustibles peut être tellement grande que, dans le cas d'une diminution momentanée du développement de chaleur, le refroidissement de la surface de la voûte d'allumage soit plus rapide que la transmission de la chaleur depuis l'intérieur de la voûte d'allumage pierreuse, qui a été chauffée.

Il s'en suit que

la voûte d'allumage se refroidit encore davantage et que la flamme s'éteint complètement.

Pour ces raisons, il est proposé d'êtablir la voûte d'allumage en métal, principalement en fer, lequel possède, pour le même volume, à la fois une capacité d'accumulation de chaleur atteignant plus que le double et une conductibilité environ cinquante fois plus grande. Ces corps métalliques doivent toutefois être refroidis de telle manière qu'ils remplissent leur fonction comme accumulateur de chaleur sans perdre leur solidité.

L'objet de la présente invention consiste donc en une voûte d'allumage pour foyers, spécialement pour foyers sous pression, qui est constituée par des corps métalliques qui sont refroidis, du côté éloigné du foyer, par un agent de refroidissement tel que l'eau, la vapeur, l'air ou analogues. Suivant l'invention, la forme et le refroidissement de ces corps métalliques sont réalisés de telle manière qu'il puisse s'y établir une chute de température allant d'une température voisine de la température de fusion des corps, au côté tourné vers le feu, jusqu'à une température voisine de celle de l'agent de refroidi ssament, au côté éloigné du feu.

L'évolution de la température dans une telle pièce de voûte d'allumage est illustrée en Fig. 1. Les extrémités qui se trouvent à grande distance du refroidissement a, acquèreront une teL.pérature approchant de celle des flammes, tandis que les parties voisines du refroidissement restent, par contre, froides et assurent ainsi la solidité de la construction, Les courbes c. indiquent, par sstimation, des points de même température, fin service pratique, il a été constaté qu'il se produit rapidement un état stable,

puisque les extrémités intérieures sont rongées par combustion ou par fusion jusqu'à ce que l'équilibre s'établisse entre l'apport et l'évacuation de chaleur. Comme montré au dessin, les canaux pour l'agent de refroigissement sont pratiqués par coulée ou par tournage. La face tournée vers le feu peut être uns surface réglée formée par des droites, mais elle est avantageusement pourvue de plis ou uents, dans les creux desquelles peuvent se former des flammes partielles qui favorisent sensiblement la stabilisation de la flamme principale.

La Fig. 2 montra une voûte d'allumage conçue conformément a l'invention pour des foyers sous pression fortement chargés. Il peut s'agir d'une chambre de combustion pour chaudières Velox, turbines à gaz ou installations de chauffage de l'industrie chimique et métallurgique. Il est supposé que du poussier de cnarbon est

employécomme combustible. Dans les foyers sous pression, on choisit la plupart du temps des vitesses très élevées de l'air de combus- ' tion, de sorte que le diamètre du support de brûleur devient relativement faible.

En conséquence, on ne donne également que de faibles dimensions à la voûte d'allumage-, qui affecte la forme d'un cylindre ou cône creux qui est concentrique au brûleur. Dans la Fig. 2, 1 désigne le support de brûleur, 3 les brûleurs à turbulence individuels et 3 la voûte d'allumage. Le refroidissement s'opère au moyen d'eau d'alimentation ou d'eau de circulation qui est refoulée à travers les rainures 4. Dans l'exemple de réalisation montré au dessin, la face tournée vers la flamme présente une forme dentelée qui facilite aussi bien le ruissellement des scories que la création de flanmes partielles. Les anneaux individuels sont sectionnés suivant des joints 5 pour permettre les dilatations différentes des parties portées à des températures différentes.

Il n'est pas nécessaire que tout l'air de combustion soit immédiatement mélangé au combustible. Dans le cas de l'utilisation de poussier de charbon, l'air primaire ayant déjà servi d'air de transport suffit la plupart du temps pour amorcer la combustion.

.Par contre, il est avantageux que l'air secondaire ne soit ajouté, en totalité ou en partie, qu'au-delà de la voûte d'allumage. Dans ce but, l'amenée 6 de l'air secondaire est divisée en deux parties et chacune de cellesci est pourvue d'un clapet 7, 8, à l'aide desquels on peut régler la quantité d'air devant être ajoutée avant ou seulement après la voûte d'allumage. L'amenée de la quantité d'air ajoutée après la voûte d'allumage passe par les ouvertures 9 et 10 dans l'espace annulaire 11 et de là vers la chambre de combustion, en passant par des tôles déflectrices 12.

La voûte d'allumage peut être établie en acier ordinaire, mais il est préférable d'utiliser une matière à haute résistance contre l'oxydation, telle que la fonte au molybdène.

Etant donné que le chauffage de la voûte d'allumage dépend de la charge de la chambre de combustion, le refroidissement peut être réglé en vue du maintien du feu. Les canaux de refroidissement peuvent par exemple être constitués par plusieurs rangées de tubes parcourues parllèlement. En mettant une ou plusieurs de ces rangées nors service, on peut diminuer l'évacuation de chaleur et augmenter donc la température du corps.

Dans les installations où l'on ne dispose pas d'eau de re- froidissement, on utilise de l'air pour cerefroidissement. Dans la cas de surchauffeurs chauffés séparément, la vapeur humide est utilisée comme agent de refroidissement.

Claims

REVENDICATIONS.

1 - Voûta d'allumage pour foyers, spécialement pour foyers sous pression, caractérisée en ce qu'elle est constituée par des corps (lui sont refroidis, du côté éloiqué du foyer, .par un agent de refroidissement.

2 - Voûte d'allumage suivant revendication 1, caractérisée en ce que la forme et le refroidissement des corps métalliques sont réalisés de telle Manière qu'il s'y établisse une chute de température allant depuis une température voisine de la température de fusion du métal, au côté tourné vers le feu, jusqu'à une température voisine de celle de l'agent de refroidissement, au côté éloigné du feu.

3 - Voûte d'allumage suivant revendications 1 et 2, caractéri- sée en ce qu'elle est composée de corps cylindriques, dans le creux intérieur desquels la combustion est amorcée et partiellement achevée.

4 - Voûte d'allumage suivant revendications 1, 2 et 3, caractérisée en ce qu'une partie seulement de 1' #:ir de combustion est conduite par l'intérieur de la voûte d'allumage, tandis que le reste accède à la chambre de combustion par l'extérieur de la voûte d'allumage.

5 - Voûte d'allumage suivant revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les quantités d'air de combustion qui sont conduites, l'une à travers et l'autre le long de la voûte d'allumage, sont réglées par des dispositifs de réglage.

6 - Voûte d'allamage suivant revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle est établie en un métal résistant à 1'oxydation.

7 - Voûte d'allumage suivant revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'un système de refroluissement dont l'action réfrigérante peut être modifiée par la mise en ou Hors service de surfaces de refroidissement.