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Grille à barreaux à circulation d'eau
Les foyers de chaudières à vapeur haute pression sont Généralement équipés de grilles horizontales prenant appui par leurs bords latéraux sur la paroi cylindrique du foyer. Ces foyers présentent toutefois certains in- convénients. En effet, la. grille étant horizontale, le chauffeur doit continuellement répartir le combustible - au fur et a mesure de la charge - sur toute la surface de
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la grille, de manière que la couche de combustible ait sur toute sa surface une épaisseur approxiamivement égale. En outre, pour retirer le mâchefer, il est ob- lige de de-,--*aire entièrement le foyer. De ce fait, le foyer est d'un entretien difficile et pénible.
La présente invention a pour objet une grille a barreaux à circulation d'eau, qui tend à eliminer les in- convénients cites, par le fait qu'elle présente une double série de gradins constitues par des barreaux creux super- posés et recourbes en forme deU et dont l'ecartement des branches latérales est processif L partir du barreau su- périeur, ce dernierstant surmonte d'un element creux fer- mant vers le haut l'espace intérieur de la rille située en- tre les branches des barreaux, et par le fait qu'elle com- porte des passades pour l'air de combustion reliant le dit espace interieur de la grille à l'extérieur, de sorte que la surface de la grille,
constituée par les gradins est beaucoup plus grande que celle définie par le U du bar- reau inférieur et qui correspond à la sur face d'une grille horizontale pour un mêmefoyer.
Chaque barreau, ainsi que l'élément peut être fixé et relié à une paroi creuse limitant la grille L l'une de ses extrémités
La grille peut présenter en coupe transversale une section de tome générale triangulaire dont le sommet est destiné à être place dans le plan médian d'un foyer cylindrique passant par la porte de charge. des branches latérales du barreau
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inférieur de la grille peutêtre prévu de manière que les bords latéraux extérieurs prennent appui sur la pa- roi cylindrique du foyer à la hauteur d'appui d'une grille horizontale.
Au moins une partie des barreaux peuvent pré- senter en coupe transversale une section ayant la forme générale d'un demi-croissant, les passades d'air pouvant être constitués par des fentes menacées entre deux bar- reaux superposés.
L'élément surmontant les barreaux de la grille peut être constitue par un tube creux présentant en coupe transversale une section ayant la forme générale d'un croissant, et par le fait que cet élément est fixé et relie à la paroi creuse limitant la grille à l'une de ses extrémités.
Dans le cas d'une grille destinée à être placée dans une chaudière horizontale, la paroi creuse limitant la grille sur l'une de ses faces peut être prolongée vers le haut par un organe creux incliné vers l'avant de la grille.
Les barreaux de la grille peuvent être constitues par des tubes de section circulaire, traversés par des passages prévus pour l'admission de l'air de combustion, les tubes superposés étant soudés entre eux sur toute leur longueur et reliés et fixes directement sur la partie de la paroi du foyer opposée à la porte de charge.
L'espace intérieur de la grille constitue une chambre de réchauffage pour l'air de combustion, cet es- pace etant destiné à être fermé de toutes parts après la pose de la grille dans le foyer, et à être relié par une conduite à une source d'air comprimé.
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Le dessin annexé montre schématiquement et à titre d'exemple, deux formes d'exécution de la rille.
Les fig. 1 à 4 montrent une premièreforme d'exécution de la grille placée dans une chaudière à vapeur haute pression horizontale.
La fige 1 est une vue de profil de la grille, une partie de la paroi de la chaudière étant arrachée.
La fig 2 est une vue générale de la chanbre de combustion d'une chaudière horizontale munie de la grille représentée en fig. 1.
La fige 3 est une vue de face de la grille, la paroi avant de la chaudière étant retirée.
La fig. 4 est une vue en plan de dessus de la grille.
La fige est une vue de face d'une seconde forme d'exécution de la grille avec parties en coupe.
Les fig. 6 à 8 montrent une troisième forme d'exécution de la grille, celle-ci étant placée dans un avant-foyer.
La fig. 6 est une vue en coupe de l'avant- foyer et de la grille, suivant la ligne VI-VI de la fig. 7.
La fig. 7 est une vue en coupe partielle de l'avant-foyer suivant la ligne VII-VII de la fig.
La fig. 8 est une vue en coupe de l'avant- foyer de la grille, suivant la ligne VIII-VIII de la fig. 7.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig.
1 à 4, la grille est constituée par des barreaux creux @
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la? 1b, 1c, recourbés en forme de U. Ces barreaux sont superposés les uns aux autres et l'écartement de leurs branches latérales croît à partir du barreau supé- rieur la de la grille. Ce barreau est surmonté d'un éle- ment 2 creux. Les barreaux et cet élément sont reliés à une circulation d'eau par des conduites 3 et 4, et par l'intermédiaire d'une paroi creuse 5 à laquelle ils sont fixés et qui limite la grille à l'une de ses extrémités.
La longueur des branches latérales des barreaux va éga- leinent en augmentant à partir du barreau supérieur, de sorte que la grille présente des gradins sur toute la lon- gueur des barreaux.
Des passages d'air 6 sont ménagés entre les barreaux et relient l'espace intérieur 12 de la grille, - situé entre les branches latérales des barreaux - à l'extérieur.
L'écartement des branches latérales du barreau inférieur 1c est choisi tel, que les bords latéraux ex- térieurs de ses branches viennent en contact avec les parois latérales 7 d'une chambre de combustion de section circulaire à la hauteur d'appui d'une grille horizontale de type normal équipant généralement de telles chaudières.
Comme on peut aisément s'en rendre compte, la surface de grille est beaucoup plus grande dans la grille selon l'invention que celle d'une grille normale qui a approximativement la surface définie par le barreau dont les branches latérales presentent le plus grand écarte- ment.
Lorsque la grille est placée dans la chaudière
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etqu'elle repose par ses barreaux inférieurs sur les pa- rois latérales de la chambre de combustion, il ne reste @ plus qu'à fermer au moyen d'un garnissage 9 les passades restant encore libres entre la paroi 5 et les parois la- térales de la chambre cylindrique, de manière à former dans celle-ci un espace 10, constituant le foyer propre- ment dit et un espace 11 constituant la chambre de com- bustion dans laquelle s'effectue la combustion des gaz s'échappant du foyer. La paroi creuse 5 est soutenue par un muret 24- qui sépare l'espace intérieur 12 de la grille de la chambre de combustion 11.
Un garnissage 13 ferme le vide existant entre l'extrémité antérieure du barreau inférieur et la paroi avant de la chaudière, de manière à séparer entièrement le foyer 10 de l'espace 12. Comme on peut s'en rendre compte, ce dernier est entièrement séparé du reste de la chambre de combustion, et il est utilisé pour l'amenée et le réchauffage de l'air de com- bustion. A cet effet, une conduite 14 relie cet espace 12 à une source d'air comprimé (non représentée).
Comme re- présenté au dessin (fig. 3), les passages d'air 6 sont constitués par des fentes ménagées entre les barreaux qui ont, en coupe transversale, la forme générale d'un demi- croissant, sauf le barreau inférieur qui forme simultané- ment la base du foyer et dont les bords latéraux extérieurs sont prévus pour prendre appui sur les parois latérales de la chambre de combustion. L'élément supérieur présente en coupe transversale la forme générale croissant. La paroi creuse 5 est surmontée d'un organe formant chicane
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pour les gaz combustibles, constitué par une paroi creuse 15 reliant la paroi '3 à la conduite 3.
Dans certains cas, l'organe 15 peut être constitué par une paroi pleine en fonte ou en matière réfractaire.
On voit (fig. 1 à 4), que grâce à cette grille à double série de gradins constitués par des barreaux en forme de U, l'entretien du foyer est très facilité par rapport à celui d'un foyer avec grille horizontale de type normal. En effet, la grille présentant en coupe trans- versale la forme générale d'un triangle dont l'un des ang- les est situé dans le plan médian de la chambre de combus- tion, passant par la porte de charge 17, lorsque le chauf- feur lance le combustible dans le foyer, il se répartit pour ainsi dire automatiquement sur les deux côtés de la grille en glissant le long des gradins. Lorsque le foyer est chargé, le combustible forme deux amas 18 dont les surfaces supérieures descendent à partir du gradin supé- rieur de la grille vers les parois de la chambre cylindrique.
La couche de combustible est donc plus faible à la hauteur des gradins supérieurs de la grille qu'à la hauteur des gradins inférieurs. En outre, les passages d'air 6 étant inclinés de manière à faire pénétrer en plongée l'air de combustion dans l'intérieur de la masse le de combustible, il s'ensuit que cette grille permet d'obtenir une gazéifi- cation du combustible et une combustion complète des gaz produits, grâce à l'air en excès introduit par les pas- sages d'air supérieur qui ne traverse qu'une faible couche de combustible, Par contre, dans la partie inférieure de l'amas 18 de combustible, la couche étant beaucoup plus
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consid&rable,
la température peut atteindre des valeurs suffisantes pour abtenir la gazéification du combustible.
En outre, les gaz enfvlammés s'échappant des amas 18 lèchent les parois latérales du foyer au lieu de rester dans la partie centrale du foyer, comme dans les chaudières équipées d'une grille horizontale de type nor- mal. Ceci est dû au fait que l'air de combustion est in- troduit dans l'amas 18 en direction des parois latérales du foyer, et au fait que la paroi 15 s'oppose au passade direct des gaz du foyer 10 vers la chambre de combustion 11.
Cette paroi oblige les gaz à longer les parois latérales du foyer et de la chambre de combustion. Il s'ensuit que le rendement de la chaudière munie d'une grille telle que dé- crite ci-dessus est plus élevé que celui d'une chaudière réunie d'une grille horizontale. Enfin, la quantité de com- bustible étant plus grande, et l'air de combustion étant surchauffé dans l'espace 12 et dans les passages d'air 6, la combustion s'effectue de façon plus régulière.
L'entretien du foyer est également facilite puisque la répartition du combustible s'effectue prati- quement automatiquement, et que d'autre part les mâchefers ne peuvent pas adhérer à la grille celle-ci etant à circu- lation d'eau. Il s'ensuit qu'ils peuvent être retires de l'une des parties (gauche ou droite du foyer) sans déranger l'autre partie.
Il est évident que la grille décrite ci-dessus peut être revue selon les besoins et les*divers types de chaudières à vapeur haute pression horizontale - type bouilleur simple ou double, type tubulaire, semi-tubulaire @
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ou multitubulaire- ou verticales, type bouilleur, tubu- laire, ou Field.
Dans le cas de chaudières verticales, les bar- reaux en forme de U sont fixés et relies directement à la partie de la paroi de la chaudière situee en face de la porte de charge et la paroi creuse 15 est supprimée, celle-ci n'etant d'aucune utilite.
Les barreaux de la grille peuvent aussi presen- ter en coupe transversale une section de forme différen- te de celle representee a la fig. 3, cette forme étant en partie définie par les conditions de fonctionnement de la chandoère à laquelle la grille est destinée d'une part, et d'autre part par les exigences demandées au point de vue entretien de ces derniers.
On peut par exemple prévoir des barreaux consti- tues par des tubes de section circulaire (fig. 5) soudés les uns aux autres sur toute leur longueur par l'inter- medicire languette d'obstruction''obligeant l'air à passer par les passages d'air 6 traversant les tubes de part en part.
Toutefois, dans cette forme d'exécution, le de- tartage et le nettoyage de ces tubes est moins aisé. Par contre, dans cette dernière forme d'exécution, il est pos- sible de répartir les passages d'air 6 d'une façon plus ju- dicieuse que dans la première forme d'exécution décrite.
La grille décrite peut également être prévue et adaptée pour l'équipement d'un avant-foyer (fig. 6 à 8).
Dans cette forme d'exécution, les barreaux sont fixés et reliés directement à la paroi de l'avant-foyer comportant
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le brûleur 22 et située sur la paroi opposée à la porte de charge 17.
La trémie 19 contenant la réserve de combusti- ble est alors aménagée juste au-dessus du foyer et com- porte un canal 20 s'ouvrant au-dessus et dans 1'axe de la grille.
L'élément 2 présente en coupe transversale soit une section de forme générale triangulaire (voir partie gauche fig. 6), soitune section en forme de croissent.
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La forc-e de l'élément est choisie de LlaniGre 1. séparer correctement en deux parties a:,:,,prol-1 izau- iveL7,e rit égales le combustible coulant par le canal 20. Une paroi 21 formant chicane pour les .gaz enflammes est prévue afin d'obliger ceux-ci à lécher les parois de l'avant-foyer qui sont creuses et reliées à une circulation d' eau.
De ce qui précède, on voit que la grille décri- te est spécialement adaptée pour équiper des chambres de
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cOübustiol1 ou des foyers de for:;e C1111dr1;.?e, et pen..et une notable econonie de combustible et un entretien fa- cile et aisé du foyer.