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Procédé et appareil pour enlever et transporter les cendres et les résidus analogues des foyers
Cette invention a pour objet un procédé et un appa- reil pour enlever et transporter les cendres et les résidus analogues des foyers et utilisables en particulier mais sans aucune limitation pour l'enlèvement des cendres, des mâche- fers et des résidus semblables des foyers dans lesquels on brûle du combustible et plus particulièrement des cendres provenant des foyers de chaudières alimentés par des oombus- . tibles pulvérisés.
L"entraînement hydraulique pour concasser et éli- miner les particules compacifiées de diverses matières est bien connu pour l'enlèvement des cendres de foyers et des conglomérats de produits des mines et de divers genres de terre appartenant à des terrains stratifiés perméables à l'eau, les matières solides ayant subi l'érosion due à cet entraînement hydraulique étant conduites ou chariées'par de l'eau en vue de leur traitement dans des canaux ou rayères, les matières solides étant séparées de leur eau d'entraîne- ment par un appareillage connu en n'importe quel point dési- ré.
Le jet d'eau unique normalement employé est desti- né à réagir sur un seul plan et pour avoir une zone d'es- pace libre proportionnelle à l'énergie du jet, et comme la
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longueur réellement effective de la projection du jet pour une pression économique représente au maximum trois mètres environ, les appareils employés jusqu'à présent ont été étu- diés de façon que la base de la trémie à cendres soit divi- sée en une série de plans inclinés relativement, courts de glissement des cendres, de façon que chaque jet individuel comporte sa propre zone convenable d'enlèvement des cendres, les remous de l'eau dégageant les cendres pour permettre leur entraînement.
On a également pensé à munir la base d'une trémie ou d'une sole à cendres d'une série d'ajutages placés trans- versalement à sa longueur et étudiés pour osciller par rap- port à une entrée centrale. Dans ce dernier cas, le courant d'érosion en croix ou en diagonale nuit à l'écoulement des cendres entraînées vers 11-orifice de sortie, et dans certai- nes positions de l'ajutage pendant son oscillation , ce cou- rant d'érosion fait un certain angle par rapport à l'écou- lement de la matière qui s'échappe. Cette particularité se traduit par un empilage ou tassage des cendres et par la création de dépôts de cendres entre les entrées ou les par- ties centrales des ajutages.
De même, si une longue base de trémie à cendres est divisée en plusieurs soles, ce qui impose des raccor- dements multiples et un montage exact des jets, les frais de premier établissement et d'entretien sont très élevés. Cet- te disposition des soles impose d'ailleurs inévitablement une opération de décendrage exagérément longue et compli- quée, puisqu'il faut manutentionner séparément les cendres provenant de chacune des soles et manoeuvrer à la main chaque jet et son arrivée d'eau sous pression.
De plus, dans diverses constructions de base de trémies à cendres dégagement par jet d'eau, on doit pré- voir une plaque d'aisselle pour diviser la base de la trémie en compartiments convenables, chacun étant étudié en vue d'un décendrage individuel et séparé. Si les plaques d'ais-
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selle réfractaires placées entre des soles adjacentes ont la forme d'un prisme triangulaire, on sait que la chaleur de rayonnement du foyer ne tarde pas à les détruire.
Si par contre, en vue de parer, à cette difficulté, les'plaques d'aisselle en question'sont plates à leur sommet, ces faces supérieures plates forment des logements où se prennent les cendres et que ne peuvent atteindre effectivement les jets d'eau, de sorte que les couches de cendres qui sont ainsi rapprochées de la source de chaleur formée par la combus- tion du combustible tendent à se vitrifier et à former une . sorte de glaçure qui doit être enlevée périodiquement à la main, ce qui peut obliger à un arrêt de marche.
Dans ces conditions, un autre but de la présente invention est de supprimer totalement les plaques d'aisselle de ce genre et d'utiliser une embase continue dont la lon- gueur peut représenter toutes dimensions appropriées à la largeur du foyer de la chaudière. Cette caractéristique est harmonisée avec la tendance moderne qui consiste à accroî- tre très notablement la capacité d'évaporation des éléments producteurs de vapeur individuels, les trémies à cendres ayant de ce fait des. dimensions telles que la difficulté du décendrage s'en trouve augmentée.
Une autre difficulté se présente dans l'hypothèse de cendriers de courte longueur et de jets uniques, en ce sens que les cendres peuvent débouler à la manière d'une avalanche et obstruer l'orifice de sortie et le canal d'écou- lement principal. Dans la pratique normale, l'orifice de sortie desservant un cendrier ou une sole quelconque est protégé par un volet pivotant à contre-poids, de sorte que quand les cendres déboulent , le choc de leur masse surmon- te la résistance du contre-poids et qu'une fraction des cen- dres qui déboulent ainsi risque d'engorger l'orifice de sor- tie et le canal d'évacuation principal.
En dehors des buts sus-indiqués, l'invention se propose d'obvier de façon économique à nombre des difficul-
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tés qui se sont présentées jusqu'ici, de simplifier la con- struction nécessaire de la trémie cendre au-dessous de la grille ou du foyer et plus généralement de créer un procédé se prêtant à des applications souplesà la volonté des usa- gers pour l'enlèvement de cendres et de scories de diverses natures et compositions, le dispositif d'actionnement qui assure le décendrage étant amené automatiquement ou autrement en position de travail, puis écarté automatiquement ou autre- ment du trajet que parcourent les cendres ainsi entraînées.
L'invention est matérialisée dans un procédé pour déplacer et enlever les cendres ou d'autres matières solides du même genre consistant à obliger ces matières solides à s'accumuler sous la forme d'une pile ou d'un tas sur un sup- port incliné vers le haut de l'avant vers l'arrière, à sou- mettre cette pile de cendres à une érosion et à une désagré- gation progressives en projetant contre sa surface .frontale, en succession depuis l'avant jusqu'à l'arrière de ce support et au fur et à mesure que la surface frontale de cette pile recule, une série de jets d'eau à pression élevée dirirés vers le haut le long du dit support et placés dans sa lon- gueur en tandem à des intervalles ne dépassant pas la lon- gueur de travail effective des dits jets d'eau,
et à aider l'entraînement et l'élimination par l'eau de ces matières solides ainsi soumisesl'érosion ou à la désagrégation vers le bas et à l'écart du dit support incliné en proje- tant de haut en bas contre ce support, en succession par rapport à la première série de jets d'eau, une autre série de jets d'eau à haute pression projetés en tandem le long du dit support.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, un dispositif est prévu pour refroidir le support du tas de cendres.
Le procédé de déplacement et d'enlèvement des cendres ou autres matières solides que prévoit l'invention comprend également l'action de haut en bas d'un ou plusieurs
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jets alternés avec un ou plusieurs jets projetés vers le haut, la disposition de ces jets étant étudiée de manière à leur permettre d'agir sur des zones séparées srétendant collectivement sur tout'e la largeur de la face frontale de la pile ou du tas de matières.
L'invention est également matérialisée dans un ap- pareil pour la mise en oeuvre du susdit procédé de décen- drage et comprenant une trémie unique de réception des cen- dres ayant la forme d'une auge et mesurant une longueur su- périeure à sa largeur, les côtés de cette trémie convergeant vers une embase inclinée longitudinalement et comportant à sa partie avant et à son extrémité,inférieure un orifice de sortie pourvu d'une porte à commande positive et, disposée en tandem dans le sens longitudinal et le long de cette em- base, une série d'ajutages dirigés vers l'arrière et une sé- rie d'ajutages dirigés vers l'avant, ces divers ajutages étant destinés, en vue de la production de jets d'eau, à être rac- cordés à une canalisation d'eau à haute pression,
un canal d'écoulement étant prévu pour recevoir la matière qui s'échap- pe par le dit orifice placé à l'avant de la trémie.
L'appareil que prévoit l'invention comprend égale- ment un dispositif permettant de ramener par translation ou par rotation vers l'arrière les ajutages par lesquels jaillissent les jets d'eau dans une position arasée par rap- port à l'embase de la trémie, en position de repos, afin d'éviter une accumulation sur elle de matières solides avant ou après son fonctionnement.
Les ajutages producteurs de jets d'eau ont une forme étudiée pour entraver au minimum le mouvement des ma- tières solides qui sont entraînées vers l'orifice de sortie terminant l'embase de la trémie.
La porte de commande de l'orifice de sortie de la trémie est, de préférence, du type courbe, c'est-à-dire à auto-dégagement et montée pour pivoter au,-tour d'un axe transversal à l'orifice de sortie de la trémie, cette porte
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étant tarée par un contre-poids et déplaçable soit à la main, soit par une commande électrique utilisant un solénolde. Cet- te porte est creusée sur son bord de fermeture d'une gor- ge permettant son drainage à partir de la. sole ou de l'em- base de la trémie en position fermée.
Cette embase ou sole de la trémie a, de préféren- ce une construction métallique, et les ajutages par lesquels jaillissent les jets d'eau sont répartis le long de cette embase, chacun étant porté par dès montures pivotantes sé- parées, une des faces de la monture étant plane et placée de niveau avec l'embase quand l'ajutage est au repos, de sorte qu'un écoulement ininterrompu peut se produire au-dessus de la monture quand l'ajutage est ramené en arrière. Ce mode de montage est appliqué ou peut être appliqué à tous les aju- tages, sauf l'ajutage avant, mais les divers ajutages sont profilés dans le sens de l'écoulement des cendres quand ils occupent leur position de travail pour n'opposer qu'un mi- nimum d'entrave au courant de liquide.
Suivant la réalisation à préférer, les ajutages sont amenés automatiquement en position de travail dans la sole par l'arrivée même du liquide sous pression dans ces ajutages, et ramenés automatiquement en arrière dès que la pression des liquides cesse de se manifester. Ce mouvement et ce fonctionnement automatiques des ajutages sont assurés d'une ou plusieurs façons, c'est-à-dire par la force de ré- action provenant de l'arrivée du liquide sous pression, par un dispositif hydraulique comportant un cylindre et un piston ou encore par une timonerie reliée à un moteur quelconque actionné par le liquide sous pression ou par une source d'é- nergie extérieure. Le retour en arrière des ajutages peut être facilité jusqu'à la limite de leur mouvement par des organes élastiques ou par des organes agissant par gravité.
L'embase de la trémie à cendres est formée, de préférence, de blocs de fonte profilés disposés de manière à ménager. une surf ace supérieure unie et à s'enchevêtrer les
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uns dans les autres. Ces blocs profilés sont', de préférence, creux et refroidis par une circulation d'eau, leur série re- posant sur un sommier ou radier en béton ou sur des pou- trellestransversales. 'embase ou sole de la trémie a la forme approximative d'une auge à section semi-circulaire et présente une certaine déclivité de l'arrière vers l'avant,
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et les ajutages sont étudiés pour pénétrer ou s'encastrer - des dans la sole en prenant la place d'un ou plusieurs/blocs de fonte, la transmission permettant le rappel en arrière des ajutages étant montée, de préférence, au-dessous de la dite sole.
Pour accélérer le fonctionnement de cet appareil de décendrage, il importe que les fonctions de l'opérateur soient réduites au maximum de simplicité. A cet effet, l'in- vention prévoit la commande électrique des divers éléments participant au fonctionnement de l'appareil à partir d'un tableau de distribution unique et par boutons poussoirs ou dispositifs de déclenchement à micro-interrupteur ou encore par télé-commande hydraulique avec leviers de commande prin- cipaux groupés et, comme dans l'hypothèse d'organes de com- mande électriques,placés dans le voisinage de l'extrémité de sortie de la trémie.
Ces divers organes de contrôle sont beaucoup moins nombreux suivant la présente invention qu' ils ne sont normalement nécessaires, étant donné que la simple manoeuvre déterminant l'arrivée de l'eau sous pres- sion à n'importe quel ajutage producteur de jet a pour effet d'amener automatiquement cet ajutage en position de travail et que, dans certaines réalisations, l'interruption de l'ar- rivée d'eau ramène l'ajutage à sa position de repos.
Dans toute la présente description, l'expression "jet d'eau'] désigne le jet d'eau projetée par l'ajutage et l'expression "ajutage" englobe l'ajutage proprement dit. et l'enveloppe dans laquelle il est monté.
Dans les dessins annexés, qui représentent des réalisations constructives préférées de l'appareil avec tré-
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mie à cendres et ajutages rétractiles conformeà l'invention:-
La fig.l est une vue en plan de la trémie.
La fig.2 est une vue en coupe verticale faite par la ligne II-II de la fig.l
La fig. 3 est une vue en coupe transversale faite par la ligne III-III de la fig.2.
La fig 4 est une vue en élévation latérale avec cou- pe partielle d'une réalisation constructive qu'on peut donner à un ajutage rétractile ou escamotable logé dans l'embase de la trémie.
La fig. 5 est une vue en section droite faite à tra- vers l'embase de la trémie munie de l'ajutage rétractile que montre la fig.4.
La fig. 6 est une vue en coupe faite à travers l'ori- fice de sortie commandé par une porte de la trémie, dans sa position ouverte, la coupe étant faite par la ligne VI-VI de la fig.2.
La fig.7 est une vue prise au niveau de la ligne VII-VII de la fig.2 , la porte étant supposée en position fermée.
La fig. 8 est une vue en coupe horizontale d'une variante de construction d'un ajutage rétractile logé dans une paroi latérale de la trémie.
La fig.9 est une vue en coupe horizontale de la trémie et de l' ajutage représentés dans la fig. 8, cet aju- tage étant logé dans ses parois latérales.
La fig.10 est une vue en élévation d'arrière de l'ajutage représenté en fig.9.
La fig.ll est une vue en élévation de face d'une va- riante de construction d'un ajutage rétractile.
La fig.12 est une vue en coupe longitudinale de l'a- jutage représenté en fig. 11.
La fig.I3 montre l'application du dispositif auto- matique assurant le rappel en arrière de l'ajutage représen- té en fig . 11 et 12.
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Les figs. 14 et 15 sonb des vues montrant respeotivement en élévation latérale et en plan les détails d'un ajutage rétractile profilé.
La trémie 1 a la forme d'une auge ou cuvette allongée et est délimitée par des parois latérales 2 convergeant vers le bas et par des parois avant 3 et arrière 4 se terminant par une embase formant.sole. Les parois de cette trémie sont cheminsées par une matière réfractaire 6 telle que des, briques réfractaires ou leur équivalent et sont supportées
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nar des membrures métalliques 7 formant bâti montées sur un aUtre ' radier 8 en béton ou sur. une/fondation convenable. La partie inférieure du garnissage ou chemisage réfractaire 6 comporte un parement métallique 9, et l'ambase 5 de la trémie est formée de blocs métalliques profilés 10 enchevêtrés les uns dans les autres et reposant sur unesupport métallique 11 porté par les membrures de bâti 7.
Ces blocs 10 présentent sur leur face inférieure des canaux 12 à inter-communication formant un labyrinthe parcouru par l'eau de refroidissement arrivant par une tubulure 64 prévue dans la paroi arrière 4, le refroidissement des blocs 10 contribuant à empêcher les particules vitreuses de cendres de s'agglomérer et d'adhérer aux blocs 10.
Comme le montre la fig. 2, l'embase 5 de la trémie 1 présente une déclivité depuis sa paroi arrière 4 jusqu'à sa paroi avant 3 et se termine par un orifice de sortie 13 fermé par une porte courbe 14 montée pivotante et munie d'un contre- poids 15 et d'une'manette 16 permettant sa manoeuvre. L'ori- fice de sortie 13 et la porte 14 sont logés dans un carter 17 qui permet d'empêcher ou de contrôler à volonté l'entrée de l'air à l'embase de la trémie, et la porte courbe 14 présente une gorge permettant le drainage du liquide provenant de l'embase¯5 quand cette porte est fermée. Dans la paroi du carter 17 qui fait face à l'orifice de sortie¯13 se trouve un ajutage 18 alimenté par de l'eau sous une pression élevée et dirigé vers l'orifice de sortie 13.
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Au-dessous de cet orifice 13 se trouve un canal d'écou- lement 19 muni d'un ou plusieurs ajutages pour faciliter l'entraînement et l'enlèvement de la matière qui lui arrive de cet orifice 13.
De distance en distance le long de l'embase 5 de la trémie 1 sont disposées en tandem deux séries d'ajutages pivotants 18, les tuyères 20 d'une de ces séries d'ajutages étant étudiées pour projeter l'eau vers le haut le long de l'embase 5, tandis que les tuyères 20 de l'autre série sont étudiées pour projeter l'eau vers le bas le long de l'embase 5. Ces ajutages 18 logés dans l'embase de la trémie sont dis- posées de telle sorte que, quand ils sont au repos, ils présentent vers l'intérieur de la trémie 1 une surface arasée par rapport aux blocs de fonte 10. Les détails de la construc- tion et de la disposition des ajutages 18 ainsi logés dans ' l'embase de la trémie sont représentés dans les figs. 4 et 5.
Chaque ajutage est constitué par un boitier 21 calé sur un arbre creux 22 et muni d'un conduit courbe monobloc 23 dont une extrémité communique à l'intérieur du boîtier 21 avec l'arbre creux 22 et dont 1.'autre extrémité est taraudée pour recevoir la tuyère filetée 24. L'extérieur du conduit 23 est profilé pour présenter le minimum d'entrave à l'écoulement du liquide. Le bottier 21 de l'ajutage présente, vu latérale- ment, une forme analogue à celle d'un triangle équilatéral, les angles 25 du bottier 21 étant tronqués et présentant un contour courbe formant un arc de cercle dont le centre coin- cide avec celui de ce triangle. A deux des angles ainsi tronqués sont prévues des butées 26 destinées à limiter à 120 la rotation du bottier 21.
L'arbre creux 22 est perforé pour communiquer avec le conduit 23 et est monté pivotant à chaque extrémité dans des paliers 27 fixés dans les membrures de bâti 6. L'arbre 22 est supporté dans des consoles 28 qui pendent au-dessous d'une plaque 29 ajourée de manière à per- mettre à l'ajutage de faire saillie à travers elles et confor- mées de manière à pouvoir remplacer un:ou plusieurs des
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blocs 10 et à s'araser au niveau de leur surface. Une oreux c.-" extrémité de l'arbre/22 est fermée et porte un levier 30 muni d'un contre-poids 31; son autre extrémité est montée pour pouvoir tourner dans un tuyau d'adduction d'eau à haute pression 32 muni d'une garniture d'étanchéité 33.
L'ajutage décrit ci-dessus est étudié pour tourner automatiquement afin de benir occuper sa position de travail ou sa position de repos selon que l'eau sous pression est envoyée vers lui ou coupée, et le fonctionnement de l'ajutage utilise la force de réaction créée par le jet d'eau qui est projeté hors de sa tuyère 24. Le contre-poids 31 et le levier 30 sont montés sur l'arbre creux 22, de façon que quand on coupe la pression d'eau, ce contre-poids 31 prenne sa position la plus basse ( dessinée en pointillé dans la fig. 4) parmi ses deux positions et que la surface plane 21a du bottier triangulaire 21 de l'ajutage s'arase au niveau des blocs 10, la tuyère 24 étant dirigée vers le bas et vers le gauche'en regardant les dessins.
Cette position est représentée en A dans la fig.2, La rotation au delà de cette position est empêchée par les butées 26 qui portent contre la face infé- rieure de la plaque 29. Quand on fait arriver l'eau sous pression, la réaction du jet d'eau qui jaillit de la tuyère 24 fait tourner l'ajutage et son arbre creux 22 dans les paliers 27 en sens inverse des aiguilles d'une montre sur 1200 ou à peu près, une rotation plus accentuée étant empê- chée par la venue de la butée 26 en contact avec la plaque 29.
Cette position de l'ajutage est représentée en fig. 4 et en B en fig. 2.
Une variante de construction de,l'ajutage est représentée dans les figs.ll et 12. Dans cette réalisation, le bottier 34 de l'ajutage constitue une capacité dont la face supérieure fait un angle qui correspond à celle des blocs 10 dans lesquels elle est logée. Ce bottier 34 comporte un conduit interne 35 dont une extrémité'est taraudés pour recevoir l'extrémité d'un tuyau 36 monté télescopiquement à.l'intérieur d'un
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tuyau 37 d'adduction d'eau sous pression élevée, le tuyau 36 traversant une garniture d'étanchéité 38 encastrée dans l'embouchure du tuyau 37.
A son autre extrémité, le conduit interne 35 du boitier 34 de l'ajutage est taraudé pour rece- voir la tuyère 39, Ce boîtier est pourvu de butées 40 s'étendant à partir de sa face inférieure afin de limiter la distance dont l'ajutage fait saillie au-dessus des blocs 10 dans lesquels il est logé. Des tourillons 41 solidaires du tuyau 36 sont enclavés par les bras d'une fourchette 42 solidaire à son autre extrémité d'un arbre 43 supporté par une console 44 elle même solidaire des membrures 5 de l'em- base de la trémie et traversant un palier 45 monté dans la paroi latérale 2 de la trémie. L'extrémité de l'arbre 43 qui se trouve à l'extérieur de la trémie porte un bras 46 calé sur elle et venant en prise avec un écrou 47 faisant partie d'un mécanisme à vis et écrou commandé par une manette 48 fixée à une vis 49.
Au cours du fonctionnement, la manoeuvre du mécanisme à vis et écrou 47-49 par la manette 48 fait pivoter le bras 42 sur l'arbre 43 et élève ou abaisse par là même le tuyau 36 à montage télescopique et l'ajutage fixé à lui. Le mouvement de montée de l'ajutage est limité par le fait que les butées 40 viennent porter contre les blocs 10 et par le fait que le rappel de l'ajutage au-dessous du niveau des blocs 10 est empêché par un collier 50 fixé au tuyau 36 qui bute contre la bague 51 formant col de la garniture d'étan- chéité lors du recul de l'ajutage.
Dans la fig. 13 est représenté l'ajutage sus-décrit étudié en vue de sa commande automatique par le simple fait d'envoyer l'eau sous pression ou d'interrompre son arrivée.
Dans cette construction, le collier 50 supporte la partie médiane d'un levier 52 portant à une extrémité un contre- poids 53 et monté pivotant à son autre extrémité dans une console 54 fixée à l'embase 11 de la trémie.
Quand on envoie l'eau sous pression, la différence de
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pression qui est créée entre le tuyau 36 et,le tuyau 37 par suite du diamètre plus petit du premier soulève l'ajutage jusqu'à sa position de travail, l'action du bras muni du con- tre-poids le ramenant en arrière à une position arasée par rapport aux blocs 10 quand on coupe l'arrivée sous pression.
Dans les fig. 14 et 15 est représentée une construc- tion profilée ou carénée du,bottier 34 de l'ajutage. Dans cette construction, les butées 40 sont placées latéralement au bottier.
L'ajutage ayant la construction que montrent les fig.
8,9, et 10 est destiné à être monté dans les parois laté- rales 2 de la trémie 1. Cet ajutage a sensiblement la mê- me construction que celle qui est représentée dans les fig.
12 et 13, mais les parois terminales 55 et 56 de son bottier 34 présentent une certaine déclivité, de sorte que ce boî- tier peut être dégagé diagonalement dans le bloc métallique creux 57 dans lequel il est monté. Ce bloc 57 remplace une partie du garnissage réfractaire et du parement métallique des parois latérales 2 de la trémie et est obturé à l'ex- térieur de cette trémie par une plaque 58 munie d'un man- chon tubulaire 59 et d'une patte intérieure 60 faisant corps avec elle. Le' tuyau télescopique 36 traverse un orifice de cette.patte 60, et le tuyau 37 d'adduction d'eau sous pres- sion est monté dans le manchon tubulaire 59.
Un ressort à boudin 61 monté sur le tuyau 36 est arobouté à ses extrémi- tés respectives contre la patte 60 et contre le collier 59; il maintient normalement les tuyaux 36 et 37 dans la posi- tion affaissée, c'est-à-dire dans la position dans laquelle le boîtier 34 de l'ajutage affleure la paroi du bloc 57 à l'intérieur de la trémie 1.
Dans le fonctionnement de cette dernière réalisation constructive de l'appareil, l'envoi de l'eau sous pression provoque une extension du tuyau 36 hors du tuyau 37 malgré l'antagonisme du ressort 61, l'ajutage faisant saillie hors de la paroi 2 dans la trémie 1 et étant ramené en arrière
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sous l'action du ressort 61 quand on coupe l'arrivée d'eau sous pression.
A titre de variante, il peut être prévu un bras pivo- tant 62 pour amener l'ajutage en position de travail ou in- versement en position de repos vers l'arrière.
La mise en oeuvre du procédé que prévoit l'invention pour enlever et transporter les cendres des foyers s'opère de la manière suivante:-
Les cendres 63 qui tombent dans la trémie 1 en prove- nance du foyer sont dirigées par les parois convergeantes 2, 3, et 4 pour former un tas sur les blocs 10 recouvrant l'embase 5. Les blocs 10 sont refroidis par l'eau qui cir- cule au-dessous d'eux à partir du tuyau d'adduction 64 et produisant par conséquent un refroidissement partiel des cendres dont l'effet est d'empêcher ou de réduire au mini- mum la clinkérisation ou agglomération de particules sili- cieuses ou d'autres particules des cendres sur les blocs, les parties ainsi agglomérées étant résistantes 8 l'érosion causée par les jets d'eau projetés à haute pression.
Quand on veut évacuer les cendres de la trémie, on ouvre la porte courbe 14 et on envoie l'eau sous pression dans l'ajutage 18 qui se trouve dans la paroi de 1'.enveloppe 17 de la porte.
Cet ajutage 18 projette un jet d'eau sous une pression élevée contre la surface avant des cendres chaudes 63, la pression du jet d'eau et le refroidissement brusque qui le
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. produit causant une érosion et une désagrégation de , le ,Qr- 1e de 1 ti ti : w18 ¯¯¯.
% - - tie avant du tas de cendres 63. La déclivité de l'embase 5/ fait que les remous dûs au jet d'eau entraînent les cendres et les transportent nettement en dehors de l'embase 5 de le trémie, ce qui leur permet de tomber dans le canal d'écou- lement 19 où leur entraînement et leur évacuation par l'eau. sont aidés-par un ou plusieurs jets d'eau projetés dans ce canal 19A. Quand l'évacuation des cendres provenant de l'em- base de la trémie s'est poursuivie jusqu'au point où ceux des ajutages 18 placés le plus en avant et envoyant leur jet
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d'eau vers le haut le long de l'embase inclinée 6 sont décou- verts et débarassés de cendres on envoie l'eau sous pression, , de sorte que les ajutages sont amenés automatiquement ou , manuellement en position de travail comme décrit ci-avant.
Ces ajutages dirigés vers'le haut évacuent alors une quanti- ,té supplémentaire de cendres, les remous provenant des jets d'eau entraînant les cendres et les obligeant à dévaler le long du fond incliné du canal 19.
L'action des jets d'eau dirigés vers le haut comme il vient d'être dit continue à imposer une érosion et une désa- grégation au tas,de cendres jusqu'à ce que l'ajutage qui agit vers le bas le long de l'embase Inclinée 5 soit débarassé de cendres.-A ce moment, cet ajutage est mis en action. Le jet d'eau à haute pression dirigé vers le bas le long de l'emba- se 5 contribue à assurer l'entraînement des cendres et leur évacuation par les remous produits par les jets d'eau qui a- gissent vers le haut et débarassent de cendres la région infé- rieure de cette embase.
Au fur et à mesure que la face du tas de cendres recule sous l'action des jets d'eau à haute pression, d'autres aju- tages dirigés vers le haut et vers le bas le long de l'emba- se inclinée 5 sont amenés successivement en action jusqu'à ce que la totalité de l'embase de la trémie soit sensible- ment exempte de dépote..' de cendres. Pour assurer aux'ajuta- ges l'efficacité de travail requise, leur écartement le long de l'embase 5 doit être calculé-de telle sorte que la distan- ce entre les jets dirigés successivement vers le haut* et vers le bas ne soit pas supérieure à la distance à laquelle les jets d'eau sont efficaces pour soumettre à l'érosion et à la désagrégation la masse de cendres contre laquelle ils sont dirigés.
Cette distance variera naturellement avec les dimen- sions des tuyères emboîtées dans les ajutages et avec la pression d'eau dont on dispose pour faire fonctionner l'ap- pareil. Les ajutages doivent, en outre, être disposés de tel-
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le manière que les jets d'eau qui en jaillissent attaquent collectivement des zones comprenant la totalité de la lar- geur de la surface avant du tas de cendres a fin d'éviter qu'il ne subsiste des ilôts de cendres non attaqués par l'érosion. Ces facteurs ainsi que la résistance l'érosion du type de cendre soumis au travail sont déterminants au point de-ve de la disposition qui convient pour les ajuta- ges dans n'importe quel appareil particulier.
En plus des ajutages disposés dans l'embase 5 de la trémie, des ajutages supplémentaires dirigés vers le haut et vers le bas et logés dans les parois latérales de la trémie peuvent faciliter la désagrégation, l'entrainement et l'évacuation des cendres, comme représenté dans les figs. 8,9 et 10.
Les modes de construction des ajutages représentés dans les figs 11 à 15 peuvent être employés au lieu des ajutages pivotants que montrent les figs. 1, 2, 4 et 5, les ajutages étant étudiés dans les deux cas en vue de fonctionner automatiquement lorsqu'on envoie la pression d'eau ou qu'on l'interrompt ou encore en vue d'une commande positive manuelle ou avec dispositif auxiliaire mécanique.
C'est ainsi, par exemple, qu'un dispositif peut être prévu pour mettre eh action ou au repos un ou plusieurs des ajuta- ges en question selon n'importe quelle succession désirée en utilisant des solénoides à télé-commande ou un autre mécanisme d'actionnement en combinaison avec la commande de l'adduction d'eau sous pression.
L'action exercée par les jets d'eau jaillissant des ajutages sur le tas ou la pile de cendres peut être observée à travers un regard convenablement disposé (non représenté), l'opérateur réglant le régime de marche de ces ajutages suivant les observations qu'il fait. Ainsi, par exemple, quand la partie inférieure de l'embase 5 a été débarrassée de cendres, on peut mettre au repos les ajutages dinigés vers
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.le haut et vers , /le bas et attaquant cette même partie de l'embase et les
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faire tourner ou les ramener en arrière pour qu'ils affleurent cette embase afin de ne,pas gêner l'entraînement de la matière évacuée par les jets d'eau jaillissant des autres ajutages placés plus haut le long'de cette embase inclinée.
Ainsi, les jets dirigés vers le bas peuvent être projetés alternativement par rapport aux jets dirigés vers le haut et en succession de l'avant à l'arrière de l'embase inclinée.
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Method and apparatus for removing and transporting ash and the like from fireplaces
This invention relates to a method and apparatus for removing and transporting ash and like residues from fireplaces and usable in particular but without limitation for the removal of ash, clinker and the like from fireplaces within. which is burned fuel and more particularly ash from the hearths of boilers fed by oombus-. sprayed tibles.
Hydraulic drive for crushing and removing compacted particles of various materials is well known for removing ashes from hearths and conglomerates of mining products and various kinds of soil belonging to water permeable stratified land , the solids having undergone erosion due to this hydraulic entrainment being carried or conveyed by water with a view to their treatment in channels or racks, the solids being separated from their entrained water by a known apparatus at any desired point.
The single jet of water normally employed is intended to react on a single plane and to have an area of free space proportional to the energy of the jet, and like the
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really effective length of the projection of the jet for an economical pressure represents at most about three meters, the apparatuses employed until now have been designed so that the base of the ash hopper is divided into a series of planes relatively sloping, short ash glide so that each individual jet has its own suitable ash removal area, the eddies of the water releasing the ash to allow its entrainment.
It was also thought to provide the base of a hopper or an ash hearth with a series of nozzles placed transversely along its length and designed to oscillate with respect to a central inlet. In the latter case, the cross or diagonal erosion current interferes with the flow of the entrained ash towards the outlet, and in certain positions of the nozzle during its oscillation, this current of erosion forms a certain angle to the flow of the escaping material. This peculiarity results in a piling or compacting of the ashes and by the creation of ash deposits between the inlets or the central parts of the nozzles.
Likewise, if a long ash hopper base is divided into multiple soles, requiring multiple connections and exact jets mounting, initial setup and maintenance costs are very high. This arrangement of the soles inevitably imposes an excessively long and complicated ash removal operation, since it is necessary to handle separately the ashes coming from each of the soles and to operate each jet by hand and its pressurized water inlet. .
In addition, in various basic constructions of water jet release ash hoppers, an armpit plate must be provided to divide the base of the hopper into suitable compartments, each designed for individual ash removal. and separate. If the plates of
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Refractory saddles placed between adjacent soles have the shape of a triangular prism, it is known that the heat of radiation from the hearth does not take long to destroy them.
If on the other hand, in order to overcome this difficulty, the armpit plates in question are flat at their top, these flat upper faces form housings where the ashes are caught and which cannot effectively be reached by the jets of water, so that the layers of ash which are thus brought closer to the heat source formed by the combustion of the fuel tend to vitrify and form a. a kind of glaze that must be removed periodically by hand, which may require a stop.
Under these conditions, another object of the present invention is to completely eliminate armpit plates of this type and to use a continuous base, the length of which may represent any dimensions appropriate to the width of the furnace of the boiler. This characteristic is harmonized with the modern tendency to increase very significantly the evaporation capacity of the individual vapor-producing elements, the ash hoppers thus having. dimensions such that the difficulty of ash removal is increased.
Another difficulty arises with the hypothesis of short ashtrays and single jets, in that the ashes can tumble down like an avalanche and obstruct the outlet and the main flow channel. . In normal practice, the outlet opening serving an ashtray or any hearth is protected by a counterweight pivoting shutter, so that when the ashes tumble, the impact of their mass overcomes the resistance of the counterweight. and that a fraction of the ash which tumbles down in this way risks clogging the outlet orifice and the main discharge channel.
Apart from the above-mentioned aims, the invention proposes to obviate economically many of the difficulties.
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hitherto, to simplify the necessary construction of the ash hopper below the grate or the hearth and more generally to create a process suitable for flexible applications at the will of the users for the removal of ash and slag of various kinds and compositions, the actuating device which ensures the ash removal being brought automatically or otherwise into the working position, then removed automatically or otherwise from the path traveled by the ashes thus entrained.
The invention is embodied in a method for moving and removing ash or other similar solids comprising forcing these solids to accumulate in the form of a pile or heap on a support. tilted upward from front to back, subjecting this pile of ash to progressive erosion and disintegration by throwing against its frontal surface, in succession from the front to the front. back of this support and as the front surface of this stack recedes, a series of high pressure water jets directed upward along said support and placed in its length in tandem at intervals not exceeding the effective working length of said water jets,
and assisting in the entrainment and removal by the water of such solids thus subjected to erosion or disintegration downwards and away from said inclined support by projecting from top to bottom against this support, in succession with respect to the first series of water jets, another series of high pressure water jets projected in tandem along said support.
According to another characteristic of the invention, a device is provided for cooling the support of the pile of ash.
The method of moving and removing ash or other solids provided for by the invention also comprises the top-down action of one or more
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jets alternating with one or more jets projected upwards, the arrangement of these jets being studied so as to allow them to act on separate zones extending collectively over the entire width of the front face of the stack or pile of materials.
The invention is also embodied in an apparatus for implementing the aforesaid decentering process and comprising a single ash receiving hopper having the shape of a trough and measuring a length greater than its length. width, the sides of this hopper converging towards a longitudinally inclined base and comprising at its front part and at its lower end an outlet orifice provided with a positively controlled door and, arranged in tandem in the longitudinal direction and along this base, a series of nozzles directed towards the rear and a series of nozzles directed towards the front, these various nozzles being intended, with a view to the production of water jets, to be connected. strung to a high pressure water pipe,
a flow channel being provided to receive the material which escapes through said orifice placed in front of the hopper.
The apparatus provided for by the invention also comprises a device making it possible to bring back by translation or by rotation backwards the nozzles through which the water jets emerge in a position level with respect to the base of the valve. hopper, in the rest position, in order to avoid an accumulation of solids on it before or after its operation.
The nozzles producing water jets are designed to minimize the movement of solids which are entrained towards the outlet orifice terminating the base of the hopper.
The control door of the outlet of the hopper is preferably of the curved type, that is to say self-releasing and mounted to pivot about an axis transverse to the orifice exit of the hopper, this door
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being calibrated by a counterweight and movable either by hand or by an electric control using a solenoid. This door is hollowed out on its closing edge with a groove allowing its drainage from the. sole or base of the hopper in closed position.
This base or sole of the hopper preferably has a metallic construction, and the nozzles through which the water jets spring are distributed along this base, each being carried by separate pivoting mounts, one of the faces. with the mount being planar and level with the base when the nozzle is at rest, so that uninterrupted flow can occur over the mount when the nozzle is drawn back. This assembly mode is applied or can be applied to all the nozzles, except the front nozzle, but the various nozzles are profiled in the direction of the flow of the ashes when they occupy their working position to oppose only Minimal interference with the flow of liquid.
Depending on the embodiment to be preferred, the nozzles are automatically brought into the working position in the hearth by the actual arrival of the pressurized liquid in these nozzles, and automatically brought back as soon as the pressure of the liquids ceases to appear. This automatic movement and operation of the nozzles is provided in one or more ways, that is to say by the reaction force coming from the arrival of the liquid under pressure, by a hydraulic device comprising a cylinder and a cylinder. piston or else by a linkage connected to any engine powered by the pressurized liquid or by an external energy source. The backward movement of the nozzles can be facilitated up to the limit of their movement by elastic members or by members acting by gravity.
The base of the ash hopper is preferably formed of profiled cast iron blocks arranged so as to be sparing. a united upper ace surf and to tangle the
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into each other. These profiled blocks are preferably hollow and cooled by circulating water, their series resting on a concrete base or raft or on transverse beams. the base or sole of the hopper has the approximate shape of a trough with a semi-circular section and has a certain slope from the rear to the front,
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and the nozzles are designed to penetrate or fit into the hearth taking the place of one or more / blocks of cast iron, the transmission allowing the backward return of the nozzles being mounted, preferably, below the called sole.
To speed up the operation of this de-ashing device, it is important that the operator's functions be reduced to a minimum. To this end, the invention provides for the electrical control of the various elements participating in the operation of the apparatus from a single distribution panel and by push buttons or micro-switch tripping devices or even by remote control. hydraulic with main control levers grouped together and, as in the case of electric controls, placed in the vicinity of the outlet end of the hopper.
These various controls are much less numerous in accordance with the present invention than are normally required, since the simple maneuver of determining the arrival of pressurized water at any jet producing nozzle has the effect. The effect of automatically bringing this nozzle into the working position and that, in certain embodiments, the interruption of the water supply brings the nozzle back to its rest position.
Throughout the present description, the expression "water jet" denotes the water jet projected by the nozzle and the expression "nozzle" includes the nozzle itself. And the casing in which it is mounted. .
In the accompanying drawings, which show preferred constructive embodiments of the apparatus with three
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ash crumb and retractable nozzles according to the invention: -
Fig.l is a plan view of the hopper.
Fig. 2 is a vertical sectional view taken along the line II-II of fig.l
Fig. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of fig.2.
FIG. 4 is a side elevational view with partial section of a constructive embodiment which can be given to a retractable or retractable nozzle housed in the base of the hopper.
Fig. 5 is a cross-sectional view taken through the base of the hopper provided with the retractable nozzle shown in fig.4.
Fig. 6 is a sectional view taken through the outlet orifice controlled by a door of the hopper, in its open position, the section being taken by the line VI-VI of FIG.
Fig.7 is a view taken at the level of line VII-VII of fig.2, the door being assumed to be in the closed position.
Fig. 8 is a horizontal sectional view of an alternative construction of a retractable nozzle housed in a side wall of the hopper.
Fig.9 is a horizontal sectional view of the hopper and nozzle shown in fig. 8, this fitting being housed in its side walls.
Fig.10 is a rear elevational view of the nozzle shown in Fig.9.
Fig. 11 is a front elevational view of an alternate construction of a retractable nozzle.
FIG. 12 is a view in longitudinal section of the nozzle shown in FIG. 11.
Fig. 13 shows the application of the automatic device ensuring the return to the rear of the nozzle shown in fig. 11 and 12.
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Figs. 14 and 15 are views showing respectively in side elevation and in plan the details of a profiled retractile nozzle.
The hopper 1 has the shape of an elongated trough or bowl and is delimited by side walls 2 converging downwards and by front 3 and rear walls 4 ending in a base forme.sole. The walls of this hopper are guided by a refractory material 6 such as refractory bricks or their equivalent and are supported
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nar metal frames 7 forming a frame mounted on an aUtre 'raft 8 or concrete. a suitable foundation. The lower part of the refractory lining or liner 6 comprises a metal facing 9, and the base 5 of the hopper is formed of profiled metal blocks 10 entangled in one another and resting on a metal support 11 carried by the frame members 7.
These blocks 10 have on their lower face channels 12 with inter-communication forming a labyrinth through which the cooling water arriving through a pipe 64 provided in the rear wall 4, the cooling of the blocks 10 helping to prevent glassy particles of ash. to agglomerate and adhere to blocks 10.
As shown in fig. 2, the base 5 of the hopper 1 has a slope from its rear wall 4 to its front wall 3 and ends with an outlet orifice 13 closed by a curved door 14 mounted to pivot and provided with a counterweight 15 and un'manette 16 allowing its operation. The outlet 13 and the door 14 are housed in a casing 17 which makes it possible to prevent or control at will the entry of air to the base of the hopper, and the curved door 14 has a groove allowing the drainage of the liquid coming from the baseē5 when this door is closed. In the wall of the housing 17 which faces the outlet port 13 is a nozzle 18 supplied with water under high pressure and directed to the outlet port 13.
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Below this orifice 13 is a flow channel 19 provided with one or more nozzles to facilitate the entrainment and the removal of the material which arrives to it from this orifice 13.
From distance to distance along the base 5 of the hopper 1 are arranged in tandem two series of pivoting nozzles 18, the nozzles 20 of one of these series of nozzles being designed to project the water upwards. along the base 5, while the nozzles 20 of the other series are designed to project the water downwards along the base 5. These nozzles 18 housed in the base of the hopper are arranged so that, when they are at rest, they present towards the interior of the hopper 1 a surface level with respect to the cast iron blocks 10. The details of the construction and the arrangement of the nozzles 18 thus housed in ' the base of the hopper are shown in figs. 4 and 5.
Each nozzle is formed by a housing 21 wedged on a hollow shaft 22 and provided with a one-piece curved duct 23, one end of which communicates inside the housing 21 with the hollow shaft 22 and the other end of which is threaded for receive the threaded nozzle 24. The outside of the duct 23 is profiled to present the minimum amount of impediment to the flow of the liquid. The casing 21 of the nozzle has, seen from the side, a shape similar to that of an equilateral triangle, the angles 25 of the casing 21 being truncated and having a curved contour forming an arc of a circle, the center of which is cornered with that of this triangle. At two of the angles thus truncated are provided stops 26 intended to limit the rotation of the casing 21 to 120.
The hollow shaft 22 is perforated to communicate with the duct 23 and is pivotally mounted at each end in bearings 27 fixed in the frame members 6. The shaft 22 is supported in brackets 28 which hang below a plate 29 perforated so as to allow the nozzle to protrude through them and shaped so as to be able to replace one or more of the
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blocks 10 and level with their surface. One oreux c.- "end of the shaft / 22 is closed and carries a lever 30 provided with a counterweight 31; its other end is mounted to be able to turn in a high pressure water supply pipe 32 fitted with a gasket 33.
The nozzle described above is designed to rotate automatically in order to occupy its working position or its rest position depending on whether the pressurized water is sent to it or cut off, and the operation of the nozzle uses the force of reaction created by the water jet which is projected out of its nozzle 24. The counterweight 31 and the lever 30 are mounted on the hollow shaft 22, so that when the water pressure is cut off, this counterweight weight 31 takes its lowest position (drawn in dotted lines in fig. 4) among its two positions and that the flat surface 21a of the triangular housing 21 of the nozzle is leveled at the level of the blocks 10, the nozzle 24 being directed down and to the left when looking at the drawings.
This position is shown at A in fig. 2. The rotation beyond this position is prevented by the stops 26 which bear against the lower face of the plate 29. When the water is brought under pressure, the reaction the jet of water which gushes out of the nozzle 24 causes the nozzle and its hollow shaft 22 in the bearings 27 to rotate counterclockwise through 1200 or so, further rotation being prevented by the coming of the stop 26 into contact with the plate 29.
This position of the nozzle is shown in FIG. 4 and at B in fig. 2.
An alternative construction of the nozzle is shown in figs.ll and 12. In this embodiment, the casing 34 of the nozzle constitutes a capacity, the upper face of which makes an angle which corresponds to that of the blocks 10 in which it is housed. This casing 34 comprises an internal duct 35, one end of which is threaded to receive the end of a pipe 36 mounted telescopically à.l'intérieur
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high pressure water supply pipe 37, the pipe 36 passing through a seal 38 embedded in the mouth of the pipe 37.
At its other end, the internal duct 35 of the housing 34 of the nozzle is threaded to receive the nozzle 39. This housing is provided with stops 40 extending from its underside in order to limit the distance of which the nozzle. nozzle protrudes above the blocks 10 in which it is housed. Trunnions 41 integral with the pipe 36 are enclosed by the arms of a fork 42 integral at its other end with a shaft 43 supported by a bracket 44 itself integral with the frames 5 of the base of the hopper and passing through a bearing 45 mounted in the side wall 2 of the hopper. The end of the shaft 43 which is outside the hopper carries an arm 46 wedged on it and engaging a nut 47 forming part of a screw and nut mechanism controlled by a handle 48 attached to it. one screw 49.
In operation, the operation of the screw and nut mechanism 47-49 by the handle 48 rotates the arm 42 on the shaft 43 and thereby raises or lowers the telescopic pipe 36 and the nozzle attached to it. . The upward movement of the nozzle is limited by the fact that the stops 40 come to bear against the blocks 10 and by the fact that the return of the nozzle below the level of the blocks 10 is prevented by a collar 50 fixed to the pipe 36 which abuts against the ring 51 forming the neck of the sealing gasket during the retraction of the nozzle.
In fig. 13 is shown the nozzle described above studied for its automatic control by the simple fact of sending the water under pressure or interrupting its arrival.
In this construction, the collar 50 supports the middle part of a lever 52 carrying at one end a counterweight 53 and pivotally mounted at its other end in a bracket 54 fixed to the base 11 of the hopper.
When we send the water under pressure, the difference of
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pressure which is created between the pipe 36 and, the pipe 37 owing to the smaller diameter of the former raises the nozzle to its working position, the action of the arm provided with the counterweight bringing it back to a level position relative to the blocks 10 when the pressure supply is cut.
In fig. 14 and 15 is shown a streamlined or streamlined construction of the housing 34 of the nozzle. In this construction, the stops 40 are placed laterally to the casing.
The nozzle having the construction shown in Figs.
8,9, and 10 is intended to be mounted in the side walls 2 of the hopper 1. This nozzle has substantially the same construction as that shown in FIGS.
12 and 13, but the end walls 55 and 56 of its casing 34 have a certain slope, so that this casing can be disengaged diagonally in the hollow metal block 57 in which it is mounted. This block 57 replaces part of the refractory lining and of the metal facing of the side walls 2 of the hopper and is closed on the outside of this hopper by a plate 58 provided with a tubular sleeve 59 and a tab. interior 60 being one with it. The telescopic pipe 36 passes through an orifice in this tab 60, and the pressurized water supply pipe 37 is mounted in the tubular sleeve 59.
A coil spring 61 mounted on the pipe 36 is butted at its respective ends against the tab 60 and against the collar 59; it normally maintains the pipes 36 and 37 in the collapsed position, that is to say in the position in which the housing 34 of the nozzle is flush with the wall of the block 57 inside the hopper 1.
In the operation of this last constructive embodiment of the apparatus, the sending of the pressurized water causes an extension of the pipe 36 out of the pipe 37 despite the antagonism of the spring 61, the nozzle protruding out of the wall 2 in hopper 1 and being pulled back
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under the action of the spring 61 when the pressurized water supply is cut.
As a variant, a pivoting arm 62 may be provided to bring the nozzle into the working position or vice versa in the rest position towards the rear.
The implementation of the method provided by the invention for removing and transporting the ashes from the hearths takes place as follows:
The ash 63 which falls into the hopper 1 from the firebox is directed by the converging walls 2, 3, and 4 to form a pile on the blocks 10 covering the base 5. The blocks 10 are cooled by water. which circulates below them from the intake pipe 64 and therefore produces partial cooling of the ash the effect of which is to prevent or minimize the clinkerization or agglomeration of sili- ash or other particles of ash on the blocks, the parts thus agglomerated being resistant to erosion caused by the jets of water projected at high pressure.
When it is desired to remove the ash from the hopper, the curved door 14 is opened and the pressurized water is sent into the nozzle 18 which is located in the wall of the casing 17 of the door.
This nozzle 18 projects a jet of water under high pressure against the front surface of the hot ash 63, the pressure of the jet of water and the sudden cooling which causes it.
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. product causing erosion and disintegration of, le, Qr- 1e of 1 ti ti: w18 ¯¯¯.
% - - front tie of the ash pile 63. The slope of the base 5 / causes the eddies due to the water jet to entrain the ashes and transport them clearly outside the base 5 of the hopper, which allows to fall into the flow channel 19 where their entrainment and their evacuation by the water. are aided by one or more jets of water projected into this channel 19A. When the evacuation of the ashes coming from the base of the hopper has continued until the point where those of the nozzles 18 placed most forward and sending their jet
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water up along the inclined base 6 are uncovered and freed of ashes, the water is sent under pressure, so that the nozzles are brought automatically or manually into the working position as described above. before.
These upwardly directed nozzles then evacuate an additional quantity of ash, the eddies coming from the water jets entraining the ashes and forcing them to descend along the inclined bottom of the channel 19.
The action of the jets of water directed upwards as it has just been said continues to impose erosion and disintegration on the heap, of ashes until the nozzle which acts downwards along the Inclined base 5 is free of ashes.-At this time, this nozzle is put into action. The high pressure water jet directed downwards along the base 5 helps to ensure the entrainment of the ashes and their evacuation by the eddies produced by the water jets which move upwards and remove ash from the lower region of this base.
As the face of the ash heap recedes under the action of the high pressure water jets, other nozzles directed up and down along the inclined foot 5 are successively brought into action until the entire base of the hopper is substantially free of ash deposit. To ensure the required working efficiency of the adjustments, their spacing along the base 5 must be calculated so that the distance between the jets directed successively upwards * and downwards is not not greater than the distance at which the jets of water are effective in subjecting the mass of ash against which they are directed to erosion and disintegration.
This distance will naturally vary with the dimensions of the nozzles fitted into the nozzles and with the water pressure available to operate the apparatus. The nozzles must, moreover, be arranged so
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the manner in which the jets of water which gush therefrom collectively attack areas comprising the entire width of the front surface of the ash heap in order to prevent the remaining islands of ash not attacked by the ash; erosion. These factors together with the erosion resistance of the type of ash subjected to the work are critical to the point of the proper arrangement of the nozzles in any particular apparatus.
In addition to the nozzles disposed in the base of the hopper, additional nozzles directed upwards and downwards and housed in the side walls of the hopper can facilitate the disintegration, entrainment and discharge of the ash, such as shown in figs. 8,9 and 10.
The modes of construction of the nozzles shown in Figs 11 to 15 can be used instead of the pivoting nozzles shown in Figs. 1, 2, 4 and 5, the nozzles being studied in both cases with a view to functioning automatically when the water pressure is sent or when it is interrupted or again with a view to a positive manual control or with device mechanical auxiliary.
Thus, for example, a device may be provided to switch on or off one or more of the nozzles in question in any desired sequence using remote control solenoids or other mechanism. actuation in combination with the control of the pressurized water supply.
The action exerted by the jets of water gushing out of the nozzles on the heap or the pile of ashes can be observed through a suitably placed manhole (not shown), the operator adjusting the operating speed of these nozzles according to the observations which 'he does. Thus, for example, when the lower part of the base 5 has been freed of ashes, the nozzles can be put to rest.
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.the top and towards, / the bottom and attacking this same part of the base and the
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rotate or bring them back so that they are flush with this base so as not to interfere with the entrainment of the material evacuated by the water jets spouting from the other nozzles placed higher along this inclined base.
Thus, the jets directed downwards can be projected alternately with respect to the jets directed upwards and in succession from the front to the rear of the inclined base.