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?arfeotiosjMmant6 relatifs à un dispositif de tour à io,stn6r<r les %rdureo m6nagères-
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La .présente invention est relative 1 un dispositif de
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tour particulièrement adaptable pour l'insinërati#i des dêtri- tus, comme par exemple, les ordures municipales; elle vise aussi la combinaison de ce dispositif d'inpineration de $tx3. tes pour, aonaurromment,, sécher et, si l'on voqt, ineinorer les gadoses dgauttdes Le dispositif de four à incinérer les dotrîtuse vise par lt3rve.tio.n, peut, en particulier, être adapta pour être outillez dans des installations disposant de relativement peu de détri.. tufs pour le séchage rapide et l'incinération complète de dé- tritus à caractéristiques très (rrgguuéros avec, en fait, un minimum de dépense et de travail.
Jusque présent, ave des
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Installations relativement peu importantes d'incinération: de
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detritas, on employait généralement/une grille dans on simple fayer, les détritus étant déversés sor la grille et ensuite
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charges à main,on quantité nécessaire pour que la matière soit
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distribuée sur la grille, de manière à laisser passer l'air en différents endroits, de façon discontinue.
Non seulement ces constructions ont nécessité une considérable dépense de travail pour l'attention fréquente ou continuelle d'un ou plusieurs hommes, mais, encore, le séchage et l'incinération résultant sur la grille sont trop irréguliers pour avoir une combustion uniforme et complète Il en résulte une combustion très lente, avec des odeurs désagréables, et la cendre resul- tante est quelquefois mêlée à une quantité considérable d'imbrûlés.
Les efforts pour éviter ces difficultés ont en général conduit à un appareillage trop coûteux à construire et à entretenir pour les usines relativement petites. La présente invention, par l'emploi d'un incinérateur, a pour but d'élimi- ner, ou tout au moins de réduire les difficultés ci-dessus par l'emploi d'un appareillage relativement simple, sirr et peu coûteux.
Pour les villes grandes ou moyennes, on peut, en général, montrer que l'incinération des gadoues dans un usine et celle des détritus dans une ou plusieurs autres veines, convenable- ment placées autour de la ville, est économique. Cependant, pour les villes de faible population, l'investissement de capitaux exiges pour deux incinérateurs séparés à gadoues et à détritus est trop lourd pour être justifié, puisqu'il est bien reconnu que le prix par tonne de capacité de l'appareilla- ge ne décroît pas avec le tonnage.
De nombreuses tentatives ont été faites pour résoudre le problème dans les petites villes: un des projets a été de concasser les détritus utilisables et de les mélanger ensuite avec des gadoues décantées, mais non filtrées: puis. à partir d'un puisard agité, on envoyait le mélange dans un incinérateur à foyer multiple pour gadoues, Cependant, des problèmes se sont posés pour le concassage de
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tout ce qui n'est pas détritus de ce type et, par conséquent, l'incinération combinée des détritus et gadoues par ce procède est pratiquement limitée aux municipalités possédant des lois sévères pour la séparation des détritus.
Dans plusieurs petites villes, cette séparation n'est pas effective et il en résulte que la méthode n'est pas applicable*
D'autres tentatives ont été faites pour brûler des gadoues sans forme de tourteaux de filtre dans des inoinéra-
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teurs ordina3,res à.
ordures* Caoi ne peut être fait qu'en prenant grand soin pour le chargement et aussi en utilisant
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un si faible pourcentage de gadoues que, généralement, llupé- ration n'est pas avantageuse- En moyenne, dans les petites
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villes, le poids de gadoues dont on dispose est les 3i z du mélange à utiliser, tandis qu'en général, à peine 10 % de gadoues peut être brâlê de façon satisfaisante dans les inai- nératèure de dttrit-us- Les difficultés d'incinératiom ombine de gadoues et de détritus sont augmentées du fait de la formation d'odeurs
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déeagr6ables dans le cas où une partie de la masse est seule- ment ehauffêe à une tompdrature relativement basse au brule lentement.
Donc, sauf dans le cas de conditions spéciales limitées, toutes les tentatives faites pour venir à bout du problème de
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l'incinération eambinâe de gadoues et de d4tritss ont été sans succès ou peu économiques pour les petites villes*
Cette invention vise encore un dispositif de four à in- cinérer les ordures combina à un four à foyer multiple pour
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séoheft et même inorinérer, les gadoues de façon à permettre une solution très éqonomique des difficultés mentionnées ci- dessus-
D'après l'invention, le four à incinérer les détritus.
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ectmprend: une chambre de combustion:
un foyer fixe sur le
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central plancher/de la ditechambre; on organe au milieu du dit foyer comportant des ouvertures de soufflage d'air à sa surface: une ouverture à la partie supérieur'!le la chambre pour introduire les matériaux à brûler, qui fonderont un tas au-dessus de l'organe conique:
une grille entourant le foyer ;et un dispo- sitif tournant autour d'un axe généralement vertical, passant par le centre du foyer, pour brasser la matière sur le foyer et la faire avancer peu à peu vers l'extérieur jusqu'à, la grille avec un dispositif de soufflage d'air à l'intérieur de l'organe au centre du foyer, grâce à quoi les ordures en tas sont séchées tout en étant brassées et déplacées vers la grille pour brûler'
L'invention comprend encore un ou plusieurs foyers supérieurs, qui peuvent être prévus au-dessus de la chambre de combustion pour sécher les gadoues:
celles-ci, sches, sont déplacées sur ces foyers et sont introduites du dernier des foyers supérieurs au foyer de la chambre de combustion pour être incinérées avec les ordures. On peut ménager un dispositif conduisant les gaz de combustion chauds de la chambre de com- bustion à travers le au les foyers supérieurs,pour y sécher les ordures précitées*
Pour permettre la compréhension de l'invention, une description va être faite ci-après en se référant aux dessins annexes, sur lesquels :
Les fiacres 1 et 2 sont respectivement des coupes verti- cale et horizontale, montrant un mode de réalisation du four d'après l'invention.
La figure 3 est une coupe verticale de ce four combiné au dispositif permettant simultanément le séchage et, si l'on veut, l'incinération des gadoues .
La figure 4 est une coupe horizontale faite sensiblement suivant 4-4 de la figure 3 ; et ,
La figure 5 est une section verticale à plus grande
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échelle de la partie inférieure du four de la figure 3.
Suivant l'organisation de la figure 1, une chambre de combustion 10 est représentée entourée de parois cylindriques ' 11 et comportant une entrée la au centre de son plafond, les ordures à traiter pouvant être introduites par cette entrée: la chambre de combustion peut être combinée à une chambre de com- bustion des gaz 13,, comportant une sortie de gaz 13', et séparée de la chambre de combustion, sauf près du plafond du four, par un mur 14 faisant partie du cylindre de la chambre.
Le centre du fond du four peut être occupa par un foyer central 15 sensiblement circulaire, entouré dune grille annulaire 16 pouvant comporter, si l'on veat, des portions démontables, comme on le voit. La paroi du four 11 peut comporter plusieurs portes 17 par lesquelles on peut avoir accès aux grilles. On peut accéder au cendrier sous la grille par des portes 18.
La matière 3 incinérer peut être introduite par l'ouver- ture 12, de façon discontinue, en quantité telle que le tas 19, au-dessus du foyer centrait sait maintenu oeuvrant l'espace central du foyer, les parties périphériques séchées au par- tiellement séchées couvrant la grill,e annulaire, sur laquelle la matière est brûlée.
Un organe creux tournant. et générale- ment conique 20, peut être monte au centre du foyer 15 ; sur cet organe sont fixés, de façon à tourner avec lui, deux ou plus de deux bras 21 et 22, qui lui sont généralement tangents, de forme et caractéristiques telles que la matière se déplace du foyer central à la grille, tout en agitant périodiquement la matière du tas 19 et en lui soufflant de l'air, suivant le mode ai-après décrit*
L'organe 20 peut comporter un arbre creux 23, monté à la base du four sur un roulement convenable 24, entraîné de façon continue par la roue dentée 25 Un conduit 26 est branche sur une source de soufflage d'air sage pression,
de préférence
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chauffé. Ce conduit peut communiquer avea un organe creux 27, enfermant le roulement de la pièce 23 et aussi un espace d'où l'air soufflé peut être introduit par des ouvertures 28' de la pièce 23. De cette pièce 23, l'air souffla est conduit par l'organe conique oreux 20 dans le tas d'ordures par de nombreuse s'ouvertures 29 de la surface de l'organe 20. Comme on le voit aussi, les bras 21 et 22 peuvent être creux et communiquer avec l'espace intérieur de l'organe 20, d'autres portions d'air soufflé pouvant passer par une ouverture 30 de la face arrière des bras 21 et 22.
En se reportant aux figures 3,4 et 5, on voit que le four à incinérer les ordures et en même temps à sécher, et si on le dèsire,à incinérer les gadoues, visé par l'invention, comporte un mur extérieur cylindrique 115, portant à sa partie supérieure un certain nombre de foyers superposés destinés au séchage des gadoues, trois de ceux-ci étant ici indiqués par 116, 117 et 118. Si l'on veut ou s'il le faut, on peut en prévoir plus ou moins.
A ces foyers, de préférence tout près l'un de l'autre, sont joints des râteaux comportant des bras 119 avec des dents 120, raclant, agitant, brisant et faisant avancer la matière en cours de séchage respectivement vers l'intérieur et l'extérieur des foyers successifs'' Pour cela, les râteaux 119 sont portés par un arbre central 121; au foyer supérieur 116, par exemple, le râteau 120 est placé à un angle tel qu'il déplace les gadoues vers l'intérieur du foyer, de façon qu'elles tombent par une ouverture centrale 122 sur le foyer 117. Sur le foyer suivant, les dents du râteau sont orientées d'une manière telle que les gadoues se déplacent vers l'extérieur, de façon à tomber par des ouvertures périphériques 123 sur le foyer 118.
Sur le foyer 118, de même que sur le foyer 116, la matière se déplace vers l'intérieur de façon à tomber par une oaver- ture centrale 124: la matière, alors séchée. est éparpillée
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sur la masse d'ordures en combustion 125 de la chambre de com- bustion de détritus 126.
On peut,par exemple, munir chaque foyer de quatre râteaux 119 et l'on peut, dans certains cas, si on le désire, placer certaines dents à un angle tel qu'elles
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ramènent la matière en arrière, de façon a. prol.o4er son. trai- tement sur certains foyers/
L'arbre tournant 121, comme on le voit, est creux et, de préférence, de bien plus grand diamètre que l'arbre central du four classique à foyer multiple, de façon que son intérieur puisse comporter un orifice de chargement, par lequel les détritus pourront être charges au centre du tas en combustion
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12,5.
A l'emplacement où l'arbre tournant 121 traverse le plafond 137 du four, il faut prévoir un dispositif à'àtanahéité de type égarant, comme figure, en 128, le matériau utilise de-
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vant pouvoir résister aux tenperatures présentes' L'arbre peut être supporté, de façon à tourner, par un grand roulement annulaire'139 au-dessus du plafond du four' On peut joindre à ce roulement un jeu d'engrenages 130 mû par un moteur 131, relie par l'intermédiaire d'un. train d'engrenages de rédaction convenable 132.
Les ordures peuvent être introduites à l'intérieur de ique l'arbre creux 121 par Une pièce fixe cylindre 133, traversant le plancher de chargement 135. Le bord inférieur de la pièce
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133 peut venir à l'intérieur du bord et7érieur de l'arbre tournant 131, en s'y adaptant exactement. Dans le laps de temps où l'on ne charge pas les dtritus,. l'ouvertore du sommet de la pièe 13$ peut être co4yerte d'une plaque mobile lZ6, pass±- dant, si l'on veut, un registre Z7 permettant liacèès dans l'arbre d'une quantité d'air réglable et empêchant toute sur- chauffe.
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Les gadoues @ou%t6ei peuvent1etre introduites par un transportenr à caurroie convenable ou bien par le plancher de
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chargement 135, à. travers l'ouverture 140, de façon à tomber sur le foyer sécheur supérieur' Les gadoues ainsi introduites peuvent renfermer des tourteaux de filtre-, comme ceux que l'on cbtient en les traitant par des filtres à vide. Cependant, cette forme en tourteaux n'est pas indispensable étant donné qudans les petites villes on emploie plus couramment des lits de séchage de gadoues, ce qui nécessite une plus faible dépense Le lit de séchage de gadoues peut être utilisé dans la présente installation, aussi facilement et économiquement que le tour- teau de filtre.
Si l'on veut, on peut munir un ou plusieurs foyers d'ori- fices de sortie permettant de faire sortir du four les gadoues séchées partiellement ou complète sent, sans incinération. Une telle organisation est représentée figure 3 sous forme d'un conduit 141,provenant de l'un des orifices de sortie du foyer le 117. Ce conduit peut être fermé,quand on/veut,par une grille 142.
Pour les villes où l'on n'exige qu'un simple séchage d'une -rande partie des gadoues utilisées comme entrais, on peut immédiatement réaliser ceci avec la présente organisation, la quantité de gadoues retirées, sans être brûlées pouvant varier d'un moment à l'autre, suivant les exigences
La partie inférieure du :tour, représentée au bas de la figure 3 et sur les figures 4 et 5, peut, si l'on veut, être construite suivant les figures 1 et 2. Cependant, divers per- fectionnements ont été apportés à la forme particulière de construction représentée aux figures 3, 4 et 5.
Le fond de la chambre 126 peut comporter un foyer central fixe, réfractaire 145, entouré d'une grille annulaire 146, ou de plusieurs portions de grilles distinctes combinées autour du foyer 145. Au centre du foyer fixe 145, se trouve un organe tournant,émergeant et creux, de forme généralement conique,147.
Suivant la figure 5, l'organe conique 147, soit à sa
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partie supérieure, soit de préférence sur toute sa surface, peut être muni d'orifices de soufflage d'air 148, l'intérieur creux du cône communiquant, par l'intermédiaire d'un arbre support creux 149, avec une arrivée d'air provenant d'une source reliée, par exemple, par les canalisations 150 et 151.
Cet air peut, si l'on veut,, être chauffé au préalable par n'importe quel moyen convenable et son débit peut être réglé par une vanne 152, mue par un volant 153, placé de façon à être manié avec facilité.
Le poids du cône tournant peut être supporté par un roulement sans frottement 154, placé à la base de l'arbre 149 sur un longeron 155, traversant la partie supérieure du cen- drier 156. La partie supérieure de l'arbre 149 peut être maintenue en position par un roulement annulaire 157, port. par un carter convenable cylindrique et un support 158, qui porte aussi la partie centrale du foyer fixe 145. Le cône peut, de préférence, être mû par un ensemble pignon et chaîne com- partant, par exemple, un pignon 159, porté par l'arbre 149, sur lequel agit une chaîne 160, actionnée par un pignon 161 Le pignon 161 peut être actionna par un moteur 162 et par l'intermédiaire d'un jeu d'engrenages 163 de réduction con- venable.
Comme on le voit, la chaîne 160 peut être enfermée dans un carter 164 allant de l'extérieur du four à l'intérieur de la construction 158 entourant la chaîne et la protégeant de la poussière, des cendres, etc,. Les roulements de l'arbre 149 et le pignon 159 sont de même protégés par le carter 158.
Le dispositif de commande du cône 147 peut, par exemple, être réglé pour lui faire effectuer un tour toutes les quinze ou vingt minutes. Quant au dispositif de râteau des foyers 116-118, il devrait tourner ordinairement plus rapidement, par exemple, à un ou deux tours par ,minute.
Le dispositif d'entraînement par pignon'et chaîne ci-
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dessus décrit est particulièrement avantageux lorsqu'on ne peut supporter le cône tournant et son moteur d'entraînement par des fondations rigides, ou lorsqu'il serait trop difficile ou trop coûteux de maintenir ces deux parties de l'installation en des positions exactement fixes l'une parrapport à l'autre, comme le nécessiterait un entraînement par engrenage.
On peut munir, si l'on veut, le cône 147 de deux ou plusieurs bras râcleurs 165,166 généralement tangentiels.Ces bras peuvent comporter des extrémités creuses 165t détachables et remplaçables, portant des orifices de sortie d'air 167.
Le cône et sesbras tangentiels, en tournant, agiteront la masse d'ordures 125 et la mélangeront à une quantité quel- conque de gadoues éparpillées au-dessus: en même temps, la matière avancera progressivement de la périphérie de la masse à la grille périphérique 146, tandis qu'elle sera en ignition ou brûlée: en même temps aussi, l'air permettant une combustion suffisante sera introduit dans la matière en ignition par les orifices 148 et 167, aussi bien que par les grilles 147. De cette façon, la combustion des détritus est complète, uniforme, effective et rapide, tandis qu'une grande prpportion de gadoues peut être en même temps éparpillée sur la surface de la masse d'ordures et lui être mélangée pour être effectivement brûlée sans danger d'étouffer le feu.
Les gaz chauds produits par la combustion, s'élevant dans la chambre 126, peuvent, en partie, être évacués, comme on le voit sur la figure 1, par une canalisation 170, reliée, par exemple, à une cheminée et munie d'un papillon de réglage
171. Le restant de ces gaz chauds peut être envoyé à travers les orifices d'évacuation des foyers 116-118, et, au-dessus de ces foyers successifs, à une canalisation supplémentaire de sortie 172, reliée à la canalisation 170 et pourvue aussi d'un papillon 173.
Il en résulte qu'une quantité réglée de gaz
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chauds peut passer sur les foyers multiples pour y sécher les gadoues, en même temps,qu'elles sont brassées- On ne vise généralement pas à sécher et chauffer les gadoues sur les foyers 116-118 jusqu'à leur point d'inflamma- tion: sur ces foyers, on ne vise qu'à amener les gadoues à un état suffisamment sec et finement divisa, de sorte qu'elles soient prêtes à être éparpillées de l'orifice de sortie 124 sur la masse d'ordures qui brûlent.
L'organisation du foyer multiple est particulièrement avantageuse pour le traitement des gadoues avant qu'elles soient amendes sur la masse d'or- dures en combustion, vu que le brassage et le séchage visent à amener les gadoues à un état finement divisé et sec. ce qui est essentiel pour une combustion complète. L'action d'épar- pillement de l'orifice 124 du foyer est très nécessaire car elle assure une alimentation uniforme de la masse d'ordures en combustion. Si. par exemple, les gadoues étaient placées sur la masse 125 sous forme de morceaux relativement humides de tourteaux de filtre de motteà au de gros morceaux, ceux-ci tendraient à durcir et leur intérieur humide serait difficile ou impossible à brûler en même temps que les détritus.
L'ignition des gadoues n'étant pas envisagée sur les foyers 116-118, l'emploi de canaux de refroidissement pour la prétention des râteaux n'est pas essentielle, quoiqu'un tel refroidissement puisse, si l'on veut, être produit par des, .moyens connus. Si l'on veut, pour s'assurer quil n'y a pas surchauffe des foyers inférieurs 117-118, on peut introduire de l'air de l'extérieur du four par les tuyaux 175 possédant des vannes de réglage*
La chambre le.6 peut être munie de plusieurs portes 176 permettant le contrôle des conditions intérieures des diffé- rentes parties de la chambre, et aussi le chargement à main des ordures et, si l'on veut, de temps en. temps,
le nettoyage des
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grilles. On voit que le bord inférieur de ces portes peut être placé au même niveau que les grilles 146. Il en résulte que, quelquefois, des portions de la masse de détritus 125 'peuvent pénétrer dans les cavités du mur aux portes 176 et former des poches d'air 177 (figure 3), dans lesquelles la fumée peut tendre à s'accumuler. L'air souffle par le cône peut tendre à comprimer de considérables volumes de fumée dans , les poches 177, ceux-ci cherchant à s'échapper dans la chambre de combustion en contournant les portes 176, à moins que l'on n'ait prévu un dispositif pour éviter ceci.
Dans l'organisation représentée pour écarter la difficulté précitée, on ménage, comme On le voit figure 3, un canal de fumée 178 communiquant avec les poches 177 à chaque porte et passant au-dessus et à l'intérieur du mur du four, menant la fumée dans la partie supérieure de la chambre 126, au-dessus de la masse d'ordures en combustion. Comme on le voit sur la figure 3, la paroi du four à l'intérieur du canal de fumée 178 peut être renforcée par un appareillage de briques en gradins avec, si l'on veut, des constructions en arc, comme on le voit en 179.
Si l'on veut, les grilles 146 peuvent être du type mobile, maniable par un mécanisme approprié, onnu, représenté en 180, manoeuvrable de l'extérieur du fourneau par des arbres 181 (figure 5).Le fond du cendrier 156 peut être muni d'une grille classique à cendres 182, manoeuvrable par un pignon à chaîne 183. Quand la grille à cendres est ouverte, on peut arroser le cendrier par des dispositifs d'arrosage 184 pour entraîner les cendres dans un drain 185.
Le four ci-dessus décrit est adapté à des usages divers autres que le traitement de détritus. Par exemple, an peut archer et brasser différentes sortes de minerais de façon à les diviser finement dans les foyers supérieurs et ensuite les éparpiller sur une masse de combustible cu d'autre matière en
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u combustion dans la chambre 126 pour grillage plus posse avec. récupération possible des gaz utilisables par le conduit 170.
L'organisation du chargement de la chambre 126 par % gras arbre creux portant le dispositif de brassage du foyer multiple ept un moyen facile, peu coûteux et résistant, faci- litant le chargement de matière ou de détritus directement au centre de la masse en combustion 125, sans qu'il soit nssai- re d'utiliser aucun mécanisme de chargement ni dispositif fai. sant saillie sur les parois de la chambre 126:
un tel dispo- sitif serait sujet à une détérioration rapide en raison des températures et ne permettrait pas une distribution symétrique de la masse'
Pour ces raisons et d'autres. on notera que la combinai*- son hautement efficace des deux dispositifs d'incinération est rendue possible, et que les dépenses nécessaires pour le dispositif combiné, aussi bien que pour sa mise en -marche et san entretien, sont bien moindres que celles nécessitées par deux unités différentes agissant séparément.
Le foyer 15, montré figures 1 et 2, et le foyer 145, montré figures 3, 4 et 5, sont sensiblement horizontaux. Ce- pendant, avers une telle organisation, en particulier dans les grandes installations, lesordures peuvent quelquefois avoir tendance à former Une masse profonde et réunie vers le ;:
entre, au point que la matière peut ne pas être assez uniformement séchée pour le but recherché et la combustion rapide et com- plète, tandis qu'elle est repoussée extérieurement vers la grille par rotation. de l'organe conique et de ses bras.,
Pour cela, suivant un autre perfectionnement de la présente invention.,, le foyer 15 ou 145 peut avoir des portions de surface inclinées. De préférence, le foyer, au mains à sa partie centrale, a une forme émergente essentiellement conique.
En conséquence, quand les détrus sont placés sur un, tel foyer
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incliné, ils tendent à former une couche conique d'une pro- fondeur plus ou moins uniforme et relativement faible, ce qui la distingue d'un amas conique. Les bras issus de la pièce ccnique tournant au centre du foyer sont tels que leurs parties fasses sont parallèles à la surface inclinée du foyer.
On comprendra qu'il peut être apporté différentes modi- fications aux organisations spécifiquement décrites sans s'éloigner du domaine de l'invention.
REVENDICATIONS.