<Desc/Clms Page number 1>
Installation pour la production économique de chaleur, en particulier pour la production de vapeur
L'invention se rapporte à une installation pour la pro- duction économique de chaleur, en particulier pour la production de vapeur, en utilisant des combustibles solides, de préférence bitumineux, préalablement séchés et soumis à une distillation totale ou partielle à basse température.
Elle a pour objet de réunir entre eux de façon favorable et de faire fonctionner de façon avantageuse tous- les éléments, décrits ci-après, de l'installation, de construction connue et d'un nouveau genre, dans une installation de production de va- peur, en utilisant à un degré aussi élevé que possible le com- bustible au point de vue de sa transformation en chaleur et avec une transformation aussi poussée et aussi économique que possible de la chaleur produite en vapeur d'eau, et cela avec la dépense la plus faible'possible de place, de matière et de frais de fonctionnement et avec la valeur optimum de rendement pou- vant techniquement être atteinte.
<Desc/Clms Page number 2>
Des essais de ce genre ont déjà été entrepris et en par- tie également réalisés. Les installations analogues connues jusqu'à présent ont toutefois encore toujours présenté des in- convénients causés par les éléments les plus différents de ces installations. C'est ainsi que les surfaces de combustion ne convenaient pas pour brûler n'importe quel combustible et que les rendements variaient considérablement avec les divers genres de combustion, ou bien elles ne pouvaient pas supporter des charges variables sans diminution du rendement, l'utilisation de la chaleur contenue dans les gaz de fumées n'était pas par- faite, ou bien il se présentait simultanément des inconvénients analogues ou plusieurs de ceux-ci.
Toutefois, ces détails de construction présentaient également des défauts qui n'étaient pas sans conséquences nuisibles sur le fonctionnement de l'ensemble de l'installation et sur son économie.
La présente invention concerne une installation pour la production de chaleur et de vapeur, qui évite un grand nombre de ces inconvénients. Elle porte sur une grille construite et ac- tionnée d'une façon tout à fait partioulière; sur l'utilisation d'une cuve pour le traitement préalable du combustible; à l'inté- rieur de laquelle celui-ci est soumis à un séchage et à un ré- chauffage préalable par un mélange de gaz de fumées et d'air; sur la disposition d'une zone de distillation à basse température en avant de la chambre de combustion;
sur la disposition d'une souf- flerie à turbulence, produisant une aspiration en retour des gaz de fumées et aspirant en même temps des hydrocarbures épars, dans le but de produire une turbulence provoquant un accroissement de la température, une projection et une combustion du coke en sus- pension par le mouvement de rotation communiqué aux gaz dans la chambre de combustion ; la disposition et la construction du réchauffeur d'eau d'alimentation et du réchauffeur d'air dans l'espace proprement dit de la chaudière, ainsi que sur d'autres caractéristiques décrites ci-après et qui ont pour conséquence un progrès technique considérable et un rendement élevé (93 %), @
<Desc/Clms Page number 3>
pratiquement -constant malgré des variations de la charge.
Dans un exemple d'exécution de l'invention sous forme d'une installation de production .de vapeur, un foyer est disposé dans un espace entouré par la maçonnerie de la chaudière et est sur- monté d'une chaudière à vapeur à deux co.llecteurs à tubes mon- tant en pente raide. Un.surchauffeur.de vapeur est monté libre- ment dans les espaces, agrandis à cet. effet, des tubes montants du faisceau tubulaire entre les deux collecteurs de la chaudiè- re. Le collecteur inférieur est reporté, d'une manière nouvel- le, très bas vers l'arrière, jusque tout près de la caisse à mê- après ehefers, relativement courte,la dernière section de la gril- le.
Devant le foyer est disposée verticalement une cuve à com- bustible, dont la partie supérieure est constituée par un tube de descente, agrandi et 'ajouré, débouchant dans une trémie à charbon, qui comporte latéralement un réservoir pour le chauf- fage auxiliaire à huile et un réservoir pour le chauffage auxi- liaire au charbon pulvérisé. Au-dessus de la chaudière à tubes d'eau se trouve .le dispositif produisant le tirage par aspira- tion.
Les éléments de l'installation précédemment décrits présentent les caractéristiques nouvelles, séparément ou dans leur combinaison, décrites ci-après.
Le foyer est construit sous forme de foyer univer- sel, à grande puissance et à coussés du combustible par @ dessus et est caractérisé par la surface particulière des barreaux de grille et les sections individuelles de grille disposées à la suite l'une- de l'autre. Un piston, disposé sur le côté avant du foyer, actionné par-de la vapeur, de l'huile, de l'eau ou de l'air sous pression, commande, sous l'influence régulatrice d'un distributeur à cataracte, à des intervalles de temps réglables à volonté, les barreaux mobiles des sections individuelles de la grille; ces barreaux mobiles sont mont'ês à côté de barreaux de grille fixes, en alternant avec ceux-ci.
La course et la fréquence du mouvement des barreaux de grille
<Desc/Clms Page number 4>
mobiles peuvent être réglées au moyen de volants à main, dis- posés sur le côté des sections.individuelles de la grille. Ces mesures, ainsi que la possibilité de réglage, par section de grille, du volume d'air, de sa pression et de sa température, facilitent l'obtention d'une combustion complète.
La position nouvelle,donnée au surchauffeur, dans les espaces libres du faisceau tubulaire entre les deux col- lecteurs de la chaudière, rend possible la transmission de cha- leur à ce surchauffeur par rayonnement direct à partir de la chambre de combustion, ce qui a pour conséquence une augmenta- tion du rendement du surchauffeur par unité de surface ainsi qu' une économie de matière.
Le réchauffeur d'eau d'alimentation 'comporte des coudes à ailettes, pourvus de raccords doubles coniques, reli- ant les tubes à ailettes, ou une ême en ,tube d'acier,à joints droits,courts, à coupure oblique,soudés à l'arc électrique. En conséquence, toute la surface du réchauffeur, y compris celle des coudes, peut être baignée par les gaz de fumées, ce qui augmente sensiblement la production du réchauffeur d'eau. Les réchauffeurs d'eau et d'air sont construits selon le principe à action de surface et sont munis d'ailettes fendues et cou- dées alternativement sur leursbords. Elles garantissent donc une transmission maximum de la chaleur tout en ne présentant qu'une faible résistance au tirage. Des mesures, connues en elles-mêmes, évitent le danger de condensation.
Les gaz de fumées, contenant de l'air, arrivant der- rière le réchauffeur d'air, sont amenés devant la moitié infé- rieure de la paroi arrière du tube de descente agrandi.ou cuve d'entrée du combustible; cette cuve comporte une tour, composée de parois filtrantes, pour l'arrivée de charbon; les gaz de fumées chauds traversent la totalité de la couche de combustible de la tour filtrante inférieure et s'écoulent,à travers la partie supérieure du tube de descente ajouré, dans le dispositif de tirage par aspiration; sur ce parcours, la
<Desc/Clms Page number 5>
température des gaz de fumées est abaissée jusqu'à 80 C. Ce tu- be de descente agrandi plusieurs.fois ou cuve d'entrée du com- bustible peut être considéré comme un récupérateur du reste de la cheleur.
Ce tube de descente agrandi ét ajouré doit avoir une très grande surface. Si on ne dispose pas de l'espace né- sont cessaire, les surfaces de passager inclinées suivant l'angle d'éboulement et sont animées de secousses par la machine à va- peur. Une tôle directrice, montée à l'entrée des gaz, sert en même temps de registre de déviation pour pouvoir mettre hors circuit le tube de descente ou cuve d'entrée du combustible.
Une partie des gaz amenés à la tour de filtration passera jus- qu'au pied de la cuve, s'enrichit par les gaz épars qui se dé- gagent de temps en temps du combustible et est aspiré par, deux souffleries, pour être refoulé à droite et à gauche dans la chambre de combustible'. Il est ainsi produit deux masses cylin- driques gazeuses tournantes, qui augmentent de façon sensible la réaction de combustion et qui refoulent vers la grille les particules de coke en suspension, tendant à monter, pour réa- liser leur combustion complète; les gaz insufflés forment-une nappe retenant le coke.
Une soufflerie spéciale, qui est disposée au-dessus de la caisse à mâchefers dans la paroi arrière de la chambre ' de combustion, refoule jusqu'à 10 % de l'air de combustion,com- me air secondaire froid, par derrière au-dessus de.la grille.
Toutes les parois de la chambre de combustion sont revêtues de tubes à rayonnement; ceux-ci, ainsi que les tubes-panneaux, s'étendant le long de la grille, débouchent sans exception dans les collecteurs de la chaudière commune. Cette disposition permet l'absorption de la chaleur de rayonnement, évite son action sur la maçonnerie et augmente la surface de chauffe particulièrement active.
Un réservoir d'huile et un réservoir de charbon .principale pulvérisé, disposés à côté de la trémie/pour le combustible, peuvent être utilisés dans l'opération de combustion, en cas
<Desc/Clms Page number 6>
de besoin, pour atteindre une production maximum de vapeur.
Suivant une caractéristique additionnelle de l'invention, une chambre spéciale ,pour la distillation à bas- se température est disposée entre la tour de filtration et la parois à grille du foyer ; cette chambre est délimitée par des surfaces lisses, inclinées selon le coefficient de glissement du com- bustible ; ces parois s'étendent vers l'extérieur jusqu'à la. maçonnerie enveloppant l'installation; les espaces libres, ain- si formés par dessous ces parois, contiennent les tubulures d'aspiration des gaz provenant de .la distillation à basse tem- pérature.
Conformément à l'invention, le séchage et le chauffage préalable du combustible, d'une part, ainsi que la distillation à basse température, d'autre part, sont réalisés par des moyens de chauffage de divers genres, réglables indé- pendamment l'un de l'autre: pour le séchage et le chauffage préalable du combustible, on utilise les gaz de fumées venant du foyer, en abaissant leur température d'environ 180 à 80 C; le chauffage additionnel du combustible jusqu'à la température de distillation à l'intérieur de la chambre de distillation est obtenu par l'action individuelle ou combinée d'une insufflation directe de vapeur, d'un chauffage à la vapeur par serpentin ou d'un chauffage au moyen des gaz frais produits par combustion 'incomplète sur la première section de la grille.
On évite ainsi qu'une substance quelconque, provoquant l'allumage, puisse pé- .nétrer dans la chambre de distillation à basse température. Il y a lieu de renoncer à la possibilité d'utiliser des gaz de fumées chauds provenant de l'extrémité de-la grille ou de la chambre de combustion en vue de la distillation à basse tempé- rature, car ce moyen présente des dangers d'incendie et donne lieu à la formation de mêchefers, et, en outre, il serait sous- trait de la chaleur à l'opération de vaporisation.
La distillation à basse température, intercalée dans. l'opération de production de chaleur, présente des avantages
<Desc/Clms Page number 7>
économiques particuliers, car le pouvoir calorifique de l'huile obtenue est d'une valeur particulièrement élevée. Ces avantages se font sentir en particulier lorsqu'on utilise des combustibles de faible valeur, humides,- bitumineux et contenant des cen- dres, car ces combustibles, qui sont autrement difficiles à brûler, entraînent par ailleurs des.frais réduits.
L'invention, qui s'étend encore à d'autres nombreux détails de l'ensemble de l'installation, est expliquée de façon détaillée en référence aux dessins ci-joints, sur lesquels :
La fig. 1 représente une installation,combinée de production de vapeur et de distillation à basse température,en coupe, par,moitiés,suivant les lignes A-B et C-D de la fig.2;
Les fig. la, 1b et 1c représentent une deuxième forme de réalisation de l'installation;
La fig. 2 représente l'installation en coupe sui- vant la ligne E-F de la fig.l; '
Le fig. 3 représente le foyer universel à grande puissance et à poussée du. combustible par dessus, avec la partie inférieure de la chaudière, à ''échelle agrandie ;
Les fig. 4 et 5 représentent des détails de la grille suivant la fig.3;
La fig. 6 représente une coupe longitudinale par un foyer analogue; '
La fig. 7 représente le dispositif de distribution pour la commande de la grille, dans la position de repos et de départ, partie en élévation de face ;
La fig. 8 représente le dispositif de distribution à mercure dans une position intermédiaire,et le cylindre à va- peur dans l'autre position d'extrémité;
La fig. 9 est une vue en coupe de l'appareil de distribution suivant les fig. 7 et 8 ;
La fig. 10 représente le dispositif de distribution, en élévation de face, partie en coupe;
La fig. 11 représente le dispositif de distribution
<Desc/Clms Page number 8>
en plan;
La fig. 12 est une vue en coupe suivant la ligne G-H de la fig.10;
La fig. 13 est une coupe .verticale partielle d'un réchauffeur d'eau d'alimentation à-tubes à ailettes à action de surface;,
La fig. 14 est la vue en élévation de face du ré- chauffeur d'eau d'alimentation suivant la fig.13;
La fig. 15 montre la disposition des tubes à ai- lettes dans les parois latérales;
La fig. 16 est une vue en coupe transversale d'un tube à ailettes suivant la fig.17;
La fig. 17 est une coupe longitudinale à travers un endroit de jonction entre un tube à ailettes et un coude;
La fig. 18 est une vue de face du dispositif d'en- lèvement de la suie ;
La fig. 19 représente en vue de côté le dispositif suivant la fig. 18 ; @
Les fig. 20-22 représentent des détails de cons- truction du dispositif d'enlèvement de la suie selon les fig.18 et 19;
La fig. 23 représente un presse-êtoupe double uti- lisé pour ce dispositif;
La fig. 24 est une vue en perspective d'une partie du réchauffeur d'air à tubes à ailettes;
La fig. 25 montre la répartition et la construction des ailettes du réchauffeur d'eau;'et
La fig. 26 montre la disposition des nez de pro- tection sur les parties chaudes des brides des plaques à si- lettes:
L'installation de production de vapeur suivant les fig. 1 et 2 est disposée dans le bâtiment à chaudière 10 ; la chambre de combustion est délimitée par les parois latérales 11, 12, la paroi avant 13 et la paroi arrière 14. Des cloisons
<Desc/Clms Page number 9>
15, 16 et 17 divisent la chambre de combustion en plusieurs com- partiments successifs.
A sa partie inférieure, la tour de fil- tration 47 se continue par la chambre de -di'stillation à basse température 48, dont les parois pleines 49, délimitant cette chambre, sont inclinées suivant le,coefficient de glissement du combustible. Elles s'étendent vers l'extérieur jusqu'à la maçonnerie qui les entoure ,et servent de 'surfaces de glissement pour le combustible. La chambre de distillation à basse tempé- rature est limitée à sa partie inférieure par la première sec- tion d.e grille, 50. 51 désigne la tubulure d'aspiration d'une soufflerie pour des brûleurs à turbulence; 52 désigne la tubu- lure d'aspiration des gaz provenant de la distillation à basse température, 'qui sont entraînés vers .l'installation de condensa- tion et de distillation, non représentée.
Les fractions appro- priées d'huile, provenant de la distillation à basse température dans l'installation représentée, sont refoulées vers le réser- voir à huile 43 et sont disponibles pour couvrir la production de la chaudière aux moments de pointe.
Le collecteur auxiliaire 55 est raccordé, d'une part, au collecteur inférieur 19 par lés tubes-panneaux 56 et, d'autre part, au collecteur supérieur 20 par les tubes de descente 57 et les tubes de vaporisation 58,. Le collecteur au- xiliaire 55 et le collecteur supérieur 20 sont reliés' de telle manière que les tubes de descente 57 sortent du collecteur supérieur en un endroit situé au-des.sous du niveau d'eau le plus bas, tandis que les tubes de vaporisation 58 passent le long de la paroi intérieure avant, en la protégeant contre des coups de feu, croisent les tubes de descente 57 et débouchant ensuite dans la chambre à vapeur du collecteur supérieur 20.
Deux rangées de tubes de descente et de tubes de vaporisation suffisent pour protéger suffisamment la paroi avant contre la chaleur. Les mêmes tubes de vaporisation, toutefois coudés vers le côté, protègent les parois latérales contre la chaleur. Tous les tubes de production de vapeur sont alimentés par des tubes
<Desc/Clms Page number 10>
de retour, largement dimensionnés, et peuvent par suite sup- porter, sans danger, une absorption considérable de chaleur par rayonnement ; est facilement possible de produire 150 kg de vapeur par mètre carré de surface de chauffe et par heure.
La charge considérable de ,la surface de chauffe, en raison du nombre réduit de tubes, fournit la place suffisante pour dispo- ser le réchauffeur d'eau d'alimentation et même le réchauffeur d'air dans le bloc de la chaudière, car le surchauffeur à con- tact de la chaudière'normale a,été déplacé vers l'avant à l'in- térieur de la chambre de'combustion et a été transformé en sur- chauffeur à rayonnement à grande production. La surface de chauffe, réduite pour les'raisons mentionnées, permet l'utili- sation,'en des endroits exposés, de surchauffeurs, plus résis- tants, et convenant pour des températures de la vapeur allant jusqu'à 500 C.
Les tuyères pour des gaz inertes, pour les poussiè- res grossières et pour les brûleurs à turbulence pour l'huile sont disposés au-dessous du'surchauffeur et débitent dans la chambre de combustion, largement dimensionnée. Le surchauffeur, protégé de cette.manière contre des'coups de feu, peut être réalisé dans une position verticale ou horizontale.
La répartition des tubes dans le sens longitudinal descollecteursest choisie intentionnellement de façon large, pour que des croisements des tubes frontaux avec les tubes surchauffeurs soient possibles, ce qui donne les avantages que l'épaisseur des parois des collecteurs est réduite et que trois rangées de tubes sont soumises à la chaleur de rayonnement.
Par suite de la réduction du nombre de rangées de tubes,on peut utiliser des collecteurs de dimensions plus faibles, dans les- quels les tubes de descente et de rayonnement sont dudgeonnés ou soudés.
L'installation fonctionne comme suit :
L'air frais, aspiré dans la salle de chaudière 10 par la soufflerie d'air primaire 24, traverse le réchauffeur d'air 23 et parvient par la conduite 25 dans les chambres à
<Desc/Clms Page number 11>
vent des zones I à VI du foyer et traverse les sections de la grille, avec réglage distinct de sa pression, de son volume et éventuellement de sa température. Le chauffage des tubes à eau 18 de revêtement des parois de la chaudière est produit, d'une part, par le rayonnement à partir de la surface de com- bustion et, d'autre part, par les gaz de fumées, venant 'en con- tact avec les tubes.
Ces gaz de fumées viennent également en contact, dans le premier compartiment de.la chaudière, avec les serpentins-du surchauffeur 21, inter.calés entre les fais- ceaux tubulaires de la chaudière; ils passent ensuite par dessus la surface directrice 16 qui les infléchit vers le bas, pour chauffer le réchauffeur d'eau d'alimentation.22, situé dans le deuxième compartiment de la' chaudière; ces gaz de fumées re- viennent ensuite, en passant par dessous la surface directrice' 17, à nouveau vers le haut et chauffent le réchauffeur d'air 23, disposé dans le troisième compartiment'de la chaudière.
En rai- son de la transmission excellente de la .chaleur dans les échan- geurs de température mentionnés, la température des gaz de fu- mées n'est plus que de 600 C en avant du réchauffeur d'eau d'a- limentation, de 30Q C en avant du réchauffeur d'air et est' descendue à 200-180 C derrière le réchauffeur d'air. Conformé- ment à l'invention, les gaz ne fumées passent, à une température de 180 C environ, à travers l'espace libre s'étendant sur toute la largeur de le chaudière (fig.l) au-dessus du collecteur supé- rieur 20 et sont aspirés à travers la partie médiane de la tour de filtration 47 et à travers la couche de combustible qui se trouve dans cette tour en cet endroit.
La tour de filtration est formée par des fers ronds ou d'autres fers profilés, dispo- sés verticalement, qui sont maintenus réunis, de l'extérieur, par des fers en U horizontaux ou analogues, prévus à des écar- tements déterminés en hauteur, par exemple par soudage.
Pour le mode de fonctionnement de la tour de 'fil- tration 47, il est avantageux qu'il se produise un olassement naturel du combustible, qui est tout d'abord introduit dans la
<Desc/Clms Page number 12>
trémie d'alimentation 41 sans être classé, de telle manière que les parties grossières parviennent contre les parois de la tour, tandis que les particules plus petites restent au milieu de la section transversale de la tour de filtration. Le mouve- ' ment de descente du combustible le long de la paroi est ainsi amélioré, sa chute trop rapide est réduite, mais surtout la ré- sistance, que doivent vaincre les gaz de fumées, au début de leur pénétration dans les couches inférieures du combustible, est ainsi réduite.
Les gaz passent relativement facilement à travers les morceaux grossiers des zbnes voisines des parois et viennent ainsi en contact, également avec les parties intérieu- res du combustible, d'une grosseur de grain moindre, sans chute importante de température. L'emploi de parois de filtration ajourées à grande surface, en combinaison avec la répartition naturelle du combustible sur la section transversale de la tour de filtration et avec l'aspiration des gaz à travers la cuve d'entrée du combustible, permettent le passage des gaz de fu- mées avec une chute de pression faible, d'environ 15 mm d'eau seulement, même dans le cas de combustibles fins et humides.
Comme on n'utilise, pour le séchage préalable et pour le chauffage préalable, que des gaz de fumées à basse tem- pérature, et comme on empêche en principe l'entrée de gaz, con- tenant de l'air ou de l'oxygène, dans la chambre de distilla- tion à basse température, il ne peut pas se'proàuire d'incendies dans la cuve d'entrée de combustible. A titre de précaution,les tubes 81, qui servent à humidifier le combustible, sont munis de tuyères.
Lors de leur premier passage à travers le combusti- ble, les gaz de fumées cèdent la chaleur qu'ils contiennent, jusqu'à une température d'environ 100 Cet produisent dans cette région l'achèvement du séchage et du réchauffage préalable du combustible. Le registre 36 empêche le passage direct des gaz de fumées à travers la partie supérieure de la tour de filtra- tion 47.
Les gaz qui sont parvenus,dans l'espace 60 en avant de
<Desc/Clms Page number 13>
la tour de filtration 47, sont, en raison de la fermeture par le registre 37, déviés vers le haut et traversent la tour 47 dans sa partie supérieure., au-dessus du registre 36; ils pro- duisent le premier séchage préalable et le début du réchauffa- ge préalable du combustible,.pour être ensuite,,refroidis à 80 C, entraînés .par le dispositif de tirage par aspiration 31 et envoyés dans la cheminée 32. Il peut se produire sans incon- vénient la condensation de toute la vapeur-contenue dans les gaz de fumées, que celle-ci provienne de l'humidité grossière, de l'eau d'hygroscopicité, colloïdale ou de l'eau de combustion.
A une température de 60 C des gaz de fumées,dans la couche de combustible.contenue dans la partie supérieure de la tour 47, avec une teneur en eau de 60 % environ, les gaz de fumées com- mencent à abandonner de l'eau de condensation. Ceci n'est pas un inconvénient puisqu'on humidifie des combustibles secs au moyen de tubes d'arrosage pour retenir les poussières en cet endroit. A une température de plus de 100 C, il se produit d'a- bord un séchage intense du combustible; au-dessus de 250 C, l'eau colloïdale est'chassée du combustible ; cette eau consti- tue, avec l'humidité grossière et l'eau d'hygroscopicité, dans le cas de tourbe et de lignite, environ 30 à 70 % du poids du combustible.
Une partie des gaz de fumées parvient dans la ré- gion inférieure 61 de la cuve d'entrée du combustible, se ré- chauffe aux tubes de la chaudière et du surchauffeur disposés dans cette cuve, et permet. ainsi le réchauffage du combustible, pendant son passage à travers la partie inférieure de la tour de filtration, jusqu'à 180 C environ.
Les 'gaz de fumées, traver- sant la colonne de combustible au-dessous du registre 37, sont aspirés par la tubulure 51 de la soufflerie des brûleurs à tur-
EMI13.1
épars, ê¯s, bulence et, enrichis par des gaz montant de la chambre de dis- tillation 48 et contenant des hydrocarbures légers, sont refou- lés, seuls ou avec d'autres gaz additionnels ou agents de chauf- fage, tels que gaz inertes, poussières grossières, huiles, etc.., des deux côtés de la chaudière dans la chambre de combustion,
<Desc/Clms Page number 14>
par l'intermédiaire des tuyères 30 et des souffleries correspon- dantes 28, 29.
Il est ainsi formé des masses cylindriques gazeu- ses tournantes, qui refoulent les poussières de coke en suspen- sion et renforcent la combustion complète, car l'excès d'air dans les gaz de fumées-est assez élevé et peut être maintenu à une valeur suffisamment élevée, de 40 % environ, par un mélange approprié avec d'autres gaz.
Le combustible, entrant à 180 C environ dans la cham- bre de distillation à basse' température, est, conformément à l'invention, chauffé d'une façon'particulière et indépendante du chauffage et des moyens de chauffage .du réchauffage préalable de la tour de filtration. Pour éviter des incendies et la formation de mâchefers, on renonce à l'emploi de gaz de combustion ou de gaz de fumées, provenantd'une combustion complète, pour le chauffage de la chambre de distillation.
On utilise au contraire,
EMI14.1
*: l j== H,'" 1 . '\..:y ........ à cet effet, de la vapeur d'eau surchauffée, injectée, cu des tubes de chaudière ou de surchauffeur traversant la chambre de distillation, ou bien des gaz provenant d'une combustion incom- plète, qui montent de la première se'ction de la grille et qui sont aspirés sous un tirage modéré à travers cette chambre de. distillation. L'injection directe de'vapeur surchauffée est très efficace, mais elle a.pour conséquence une perte certaine de chaleur par condensation de la vapeur d'eau. Ces trois modes, indépendants du réchauffage préalable et du séchage du combusti- ble dans la tour de filtration, sont employés seuls ou en combi- naison, conformément à l'invention, pour le chauffage de la chambre de distillation à basse température.
Outre que cette séparation des modes de chauffage de la tour de filtration et de la chambre de distillation faci- lite le réglage de la température dans les diverses parties de l'installation et permet ainsi de déterminer plus sûrement la conduite économique de l'installation, les moyens de. chauffage agissent dans les diverses parties de l'installation selon la chaleur et la température les plus favorables. Des détails du
<Desc/Clms Page number 15>
chauffage de la chambre de distillation sont expliqués ci-après en référence à la fig.3.
L'importance de la cuve 'd'entrée..du combustible con- siste en ce que ,les gaz de fumées ,ne pouvaient jusqu'ici être économiquement, utilises-même dans des installations de grande valeur, que jus- qu'à une température de 160-200 C,suivant les conditions parti- culières. L'utilisation plus poussée encore des gaz de fumées ne présente pas d'intérêt en raisode la faible différence de tem- pérature et des grandes surfaces de transmission' de chaleur du réchauffeur d'ar qui seraient ainsi rendues nécessaires.
Des dispositifs travaillant avec des surfaces de chauffe plus écono- miques, tels que des boules en verre, des anneaux Raschig, des cailloux, etc.. chargés alternativement par les gaz de fumées et par l'air de combustion, en utilisant des chambres doubles, en vue de la récupération de chaleur, n'ont pas pu donner satis- faction,'car il s'agit ici d'éléments supplémentaires demandant une surveillance particulière, sans présenter une utilité parti- culière essentielle, qui pourrait justifier leur utilisation. Il en est de même pour des installations, dans lesquelles des cailloux, chauffés par les gaz de fumées, sont arrosés d'eau, qui, en raison de son état souillé, était utilisée pour des usa- ges de valeur inférieure.
Tous ces dispositifs exigeaient trep de place et de travail en service (nettoyages fréquents) et pré- sentaient d'autres inconvénients, par exemple une'durée de ser- vice limitée en raison de la corrosion.
Tous les inconvénients des installations décrites sont évités, conformément à l'invention, par le fait que la ré- cupération de chaleur.a lieu,par le combustible lui-même, en ce que, sur toute la hauteur et toute la'largeur de la chaudière, les gaz de fumées sont aspirés, pour utiliser leur chaleur ré- siduelle, à travers la couche de combustible cheminant vers le bas, en vue d'obtenir la'plus faible'vitesse des gaz dans la couche de combustible et par suite la résistance la plus faible au mouvement des gaz.
<Desc/Clms Page number 16>
L'instàllation selon l'invention permet d'utiliser des gaz de fumées jusqu'à 94 % environ de la chaleur contenue dans le combustible. Le foyer donne lieu à une perte d'environ 1,5 %, la perte à la cheminée est de l'ordre de 3,5 % pour des gaz de fumées à moins de 70 C avec 10 de C02, qui peuvent être facilement obtenus même dans le cas d'une conduite négligée da l'installation, tandis qu'on peut chiffrer de façon large la perte par refroidissement à 0,5 % et les autres pertes également à 0,5 %, La perte totale de l'installation est donc de 6 %, d'ou un rendement total de 94 %, qui peut être maintenu de façon sûre à 91 % en fonctionnement continu normal.
Le coke poreux, qui a été formé à. 400-500 C dans la chambre de distillation, arrive à l'état activé sur la deuxième section de grille pour y produire, avec de l'air sous pression préalablement chauffé, des gaz de combustion, dont l'action peut être renforcée dans la mesure nécessaire dans chaque cas par les souffleries à turbulence aspirant les gaz de distilla- tion et les gaz de fumées et par les autres souffleries auxi- liaires.
En raison du fait que toutes les parties du foyer, tous les tubes de production,de vapeur, les tubes surchauffeurs, les tubes collecteurs ainsi .que les échangeurs de chaleur se trouvent rassemblés à l'intérieur d'un bloc de chaudière fermé, et que la soufflerie d'air primaire débite une quantité d'air vingt fois plus grande que celle correspondant à l'aération de l'espace de la salle de chaudière, les pertes par refroidisse- ment sont notablement inférieures à 0,5 %, Comme les pertes par refroidissement de la maçonnerie sont les seules pertes qui restent à peu près les mêmes pour toutes les charges de l'installation, tandis que les autres pertes varient de façon sensiblement proportionnelle à la charge de l'installation, les faibles pertes par refroidissement de la maçonnerie, entourant toutes 'les parties de la chaudière,
contribuent à l'obtention d'une courbe du rendement qui est dans une grande mesure indé- pendante de la charge.
<Desc/Clms Page number 17>
Les conditipns de tirage dans la chaudière sont tel- correspondantà. unecolonne d'eau les qu'il faut une dépression/de 10 mm environ au-dessus de la grille, de 20 mm en avant du réchauffeur d'eau d'alimentation,de 30 mm en avant du réchauffeur d'air, de 40 mm derrière le ré- chauffeur d'air, de 45 mm.avant l'entrée des gaz dans la tour de filtration, de 60 mm à leur .sortie de la tour de filtration, et d'environ 70 mm en avant du dispositif d'aspiration de la cheminée.
Dans les espaces libres de combustible au-dessous des surfaces de glissement de la chambre de distillation, la dépres- sion est de 45 mm d'eau,d'un côté, et de 60 mm d'eau, de l'autre côté, tandis que la dépression dans la chambre de distillation elle-même présente une valeur plus faible; celle-ci doit être choisie de façon telle qu'il ne puisse pas entrer d'oxygène dans la chambre de distillation, mais que l'aspiration dès gaz de distillation soit assurée. Le réglage de la température de ces .gaz de distillation, et, par suite, du débit, se fait en allongeant ou raccourcissant la parti.e inférieure non ajourée de la tour de filtration, ainsi que.par variation de l'aspiration de la soufflerie aspirant les gaz obtenus par distillation à basse température.
En référence à la fig.2, il y a lieu de remarquer que l'axe vertical de la tour de filtration 47 représente une ligne brisée s'écartant peu de la verticale, pour supporter dans une certaine mesure la haute colonne de combustible et di- minuer la pression dans la région inférieure de la cuve d'entrée de combustible; enfin, celle-ci est plus longue, la surface de filtration est plus grande et la résistance au passage des gaz est plus petite.
Sur les fig. 3 à 5, représen'tant le dispositif de distillation à basse température et le foyer universel à grande puissance et à poussée par dessus, les éléments sont désignés par les mêmes nombres de référence que dans les figures précé- dentes.
La fig. 3 montre la chambre de distillation 48,
<Desc/Clms Page number 18>
sa forme, son mode de chauffage et la'disposition des appa- reils auxiliaires destinés à son fonctionnement..
Le combustible, sortant de la partie inférieure de la tour de filtration 47, arrive sur les parois obliques en tôle pleine 49 et produite conformément à son angle d'éboulement, des surfaces libres 70, situées entre les surfaces de glissement superposées 49; les gaz de distillation produitsportent de ces surfaces libres 70 dans les espaces libres 71 situés par dessus.
Le nombre de surfaces de glissement disposées l'une au-dessus de l'autre peut différer de celui qui a été représenté. L'aspi- ration des gaz de distillation a lieu par les tubulures 52. Les gaz de fumées, aspirés à travers la.partie inférieure dela tour de filtration, sont par contre aspirés par les tubulures 51, avec les gaz, à point d'ébullition très bas, montant de la cham- bre de distillation,et sont insufflés dans la chambre de com- bustion, à une hauteur d'environ 3 m au-dessus de la surface,de la grille ou du lit de combustible et sont ainsi utilisés au point de vue de la chaleur qu'ils contiennent.
Le 'chauffage du combustible dans la chambre de distillation est effectué tout d'abord directement par de la vapeur d'eau, étant donné qu'on fait passer des tubes chauds, à travers la chambre de distillation, ces ctubes ccédant leur chaleur par contact avec le charbon. On utilise à cet effet, d'une part, .les tubes de descente 57, raccordant le collecteur auxiliaire 55 au collecteur supérieur 20, et, d'autre part, les tubes surchauffeurs 72, qui sont raccordés à leur partie infé- rieure au collecteur 73-et qui font communiquer celui-ci avec le 'surchauffeur 21 au moyen des tubes 74.
Dans la disposition représentée, la vapeur surchauffée s'écoule dans les tubes.74 le long de la paroi frontale intérieure vers le bas dans le tube collecteur 73 et de celui-ci .par une double rangée de tubes 72, à une température de 500 C, dans la chambre de dis- tillation. Après être passés à travers.une couche de combusti- ble d'une hauteur de 2 m environ, les tubes surchauffeurs 72
<Desc/Clms Page number 19>
quittent la chambre de distillation, avec une température in- férieure à 400 C. Dans l'espèce,situé derrière la tour de fil- tration, de la cuve. d'entrée de' combustible, les tubes surchauf- feurs cèdent une partie additionnelle de leur chaleur aux gaz de fumées, qui doivent traverser la partie inférieure de la tour de filtration.
Comme les tubes surchauffeurs, refroidis jusqu'à 300 C environ, ne contiennent plus de vapeur à la température de fonctionnement nécessaire, par exemple pour des turbines, on fait repasser les tubes surchauffeurs, pour rétablir la tempéra- ture de la vapeur nécessaire pour son-utilisation, à nouveau dans la chambre de combustion. L'utilisation de la chute consi- dérable de température de ,la vapeur surchauffée dans l'appareil de distillation justifie la disposition du surchauffeur comme surchauffeur à rayonnement dans le premier compartiment de la chaudière et son chauffage intense..
Par ailleurs, l'introduction de la chaleur,nécessai- re à la distillation à basse température, dans la chambre de distillation, a lieu par injection directe de vapeur d'eau sur- chauffée, à 500 C environ, par l'intermédiaire d'un ou plusieurs tubes d'injection de vapeur 75. Pour emenbir@ en même temps la matière distillée, ces tubes 75 sont avantageusement munis de
76 broches ou tenons agitateurs et sont montés de façon à pouvoir tourner autour de leur axe longitudinal. Pour réaliser l'étan- chéité de façon plus simple, les tubes injecteurs et agitateurs peuvent être constitués par des éléments distincts, contraire- ment à ce qui est représenté sur le dessin; il suffit la plupart du temps de faire pénétrer un seul tube injecteur, avec des tuyères d'injection de vapeur dirigées,vers le bas, dans le com- bustible.
Des tubes rotatifs, munis de tenons agitateurs, sont en particulier également disposés dans la région des surfaces 70 de la matière soumise à la distillation. Ils sont entraînés, de préférence en commun, par l'intermédiaire d'une roue à rochet et d'un cliquet et d'une transmission par chaîne 77 à partir de la machine 78 actionnant la grille ; les tubes agitateurs tour-
<Desc/Clms Page number 20>
nent, à la cadence d'entraînement des barreaux mobiles de la grille, chaque fois d'un angle déterminé, en ameublissant ainsi le charbon et en empêchant une agglomération du combustible.
La distillation à basse température, réalisée par injection directe de vapeur, présente l'avantage d'une sécurité complète au point, de vue d'incendie et de la régularité du fonc- tionnement. Cet avantage est également .dû à l'électro-filtre, qui précipite l'huile à partir des vapeurs d'huile, car des tem- pératures excessives pourraient autrement causer des coups de feu et même des explosions. La vapeur d'eau, précipitée par con- densation avec les gaz résultant de la distillation, produit une légère perte de chaleur, qui ne présente toutefois aucune im- portance au point de vue .de l'économie d'ensemble de l'installa- tion.
Le troisième mode de chauffage de la chambre de dis- tillation 48, située à la partie inférieure de l'avant-foyer 80, utilise les gaz provenant de la combustion incomplète (CO), qui montent de la première section de la grille ou de la région com- prise entre la première et la deuxième sections de la grille,et qui passent à l'état chaud, à une température d'environ 500 C, sur les surfaces des talus d'éboulement du combustible, qui ont une inclinaison d'environ 40 . Par contact avec le combustible situé en cet endroit, ils chauffent celui-ci et -contribuent à sa distillation à basse température.
Par une conduite appropriée de la marche de l'installation, on peut également faire passer les gaz chauds, provenant de la combustion incomplète, à travers la matière de la chambre de distillation, de sorte qu'on ob- tient de cette façon une distillation plus intense avec ce moyen de chauffage. Comme déjà mentionné, les trois.modes de chauffage décrits ci-dessus peuvent être appliqués seuls ou en une combi- naison désirée.
L'évacuation du combustible à partir de la chambre de distillation est produite par les barreaux de grille mobiles, d'une part, et par le régulateur de la hauteur de la couche,
<Desc/Clms Page number 21>
d'autre part. Ce dernier est constitué par un tube à refroi- dissement par eau, monté excentriquement, 'dont l'excentricité peut être réglée. Le tube peut être'monté de façon telle qu'un déplacement en hauteur de tout ,le tube soit en outre possible.
Conformément à l'invention, l'entraînement de la matière est assuré par la commande des barreaux,de grille par à-coups, com- me il sera décrit en détail ci-après,'commande sur laquelle est basé le dispositif de distillation à basse température. Si le réglage de la course et de la .fréquence de la commande des bar- reaux de grille ne suffisait pas,encore, dans des cas particu- liers, pour garantir un glissement irréprochable de tout lecon- tenu de la tour de filtration, il est prévu, pour éviter des obstructions éventuelles, près des parois de la tour de filtra- tion, des dispositifs à secousses 82, qui doivent être action- nés à la main, mais qui, e, n marche de longue durée, sont avan- tageusement actionnés par la machine.
Ces dispositifs à secous- ses consistent en masses de frappe équilibrées, montées par groupes sur des axes communs et dont le mouvement provoque le glissement du combustible rest.é suspendu.. En raison de l'en- traînement normal par à-coups du charbon, il se produit égale- ment, de façon continuelle, dans la chambre de distillation,un changement de position de la matière par.à-coups, ce qui est favorable pour la réalisation d'une distillation régulière.
Si on renonce à un traitement par distillation des gaz provenant de la distillation à basse température, il suffit de prévoir une chambre d'arrosage, dans laquelle les gaz de distillation sont précipités avec la vapeur d'eau (cette cham- bre n'est pas représentée sur le dessin). Le condensat huileux surnage à la surface, tandis que l'eau souillée est évacuée par le bas. Cette huile', analogue au naphte brut, peut être employée dans des moteurs pour le labourage et le .battage ainsi que dans des moteurs pour le transport dans l'agriculture, surtout aux endroits où il existe de la tourbe, du lignite et des schistes bitumineux, c'est-à-dire où des installations de distillation à
<Desc/Clms Page number 22>
basse température écartent' l'utilisation de moteurs à essence.
Le procédé de distillation,selon l'invention n'empeste pas les alentours, comme c'est le cas habituel lors,d'une distillation à basse température, parce que la combustion complète, aussi bien des résidus de la distillation à basse température sur la grille que des fractions les plus, légères et des gaz inertes,au moyen des brûleurs à tuyères, supprime cet inconvénient.,
La production des gaz de distillation selon l'inven- tion s'effectue d'une façon extrêmement économique, avec une con- sommation de l'ordre de grandeur,de 2 % de la chaleur totale de combustion produite, et permet une obtention commode du combusti- ble liquide, de valeur élevée, comme sous-produit.
Comme les hydrocarbures les plus légers .sont. aspirés au-dessus de la cham- bre de distillation au moyen de la soufflerie des' brûleurs à tur- bulence et. comme les résidus lourds, de la nature du brai, pas- sent sur la grille avec le coke, il ne parvient dans les tubulu- la res d'aspiration de soufflerie, aspirant les gaz provenant de la distillation, que.des fractions moyennes, qui, pour beaucoup d'usages; n'ont pas besoin d'être sôumises à une distillation fractionnée.
Le foyer selon la fig. 3 satisfait à toutes les exigences théoriques et pratiques,pour brûler les combustibles des genres les plus divers avec un rendement maximum, l'encombre- ment le plus réduit, la consommation la plus faible de matière et le mode de 'construction le plus simple. Le combustible soumis à une distillation à basse-température arrive; avec une tempêra- ture de 450 C environ-, sur la première section de la grille, qui, dans le cas particulier cons.idéré, comprend par exemple six sections disposées à la suite l'une de l'autre, en pente. Chaque section comporte des barreaux fixes et. des barreaux mobiles, al- ternant entre eux; les,barreaux mobiles sont animés d'un mouve- ment de va-et-vient par à-coups.
Les barreaux sont munis de bos- ses, formant par leur succession des surfaces de grille bossues; ces bosses retiennent le combustible déjà fortement chauffé à la
<Desc/Clms Page number 23>
partie inférieure et permettent le glissement du combustible froid, mais activé, à une température de' 450 , par dessus le combustible chaud. Cette disposition garantit un allumage en re- tour en temps opportun et certain sur.la grille, ainsi qu'une combustion intense progressant.du bas.vers le haut.
Les sections de grille correspondent aux zones I à
VI des chambres à vent soufflé; on conduit la marche de façon telle que, pour la première section de grille 85, il se produise une combustion incomplète,, dont les gaz sont utilisés pour le chauffage de la chambre de.distillation et sont, après nouvelle insufflation dans la chambre de combustion, soumis à une combus- tion complète; les conditions de fonctionnement pour la deuxième section de grille 86.diffèrent déjà,de façon telle qu'il s'y forme des gaz de fumées servant à la production de vapeur d'eau.
En ce qui concerne la distillation,'les.modes différents, de fonctionnement des deux premières sections de gr-ille sont d'une importance fondamentale. Les barreaux de grille 79, munis de bosses 84, sont montés sur des,chevalets à refroidissement par eau, 87. Des chevalets constitués par des fers. en U sont plus légers et moins coûteux. Le refroidissement des chevalets de grille en fonte par de l'eau est réalisé par des tubes 88, venus de fonderie, qui sont alimentés d'eau par un tube 89 et parcou- rus par l'eau en série ou en parallèle. L'eau de refroidisse- ment est conduite, en montant d'une section à l'autre, par l'in- termédiaire du tube 89, s'adaptant à la partie fixe de la grille.
Après avoir parcouru les'barreaux de grille de la première sec- tion, l'eau de refroidissement peut être emmagasinée dans un collecteur de la chaudière et participer ainsi à la vaporisation.
Les arêtes des chevalets de la grille font saillie de 15 mm environ par rapport aux pointes des barreaux de grille et, pour le chevalet de retenue, de 160 mm environ, de façon cor- respondant à la moitié inférieure du chevalet. La moitié supé- rieure du premier chevalet'supporte la pression due au poids du indirect combustible et agit en même temps comme piston/de poussée d'a-
<Desc/Clms Page number 24>
vancement. Les sept chevalets sont done identiques.
Comme le montre la fig. 4 à échelle agrandie, les barreaux de grille 79 ont une section transversale en forme de caisson rectangulaire à paroi mince. Ils comportent une nervure médiane 90, s'étendant dans le sens longitudinal, servant au re- froidissement par l'air et faisant saillie loin à l'intérieur de l'espace creux 91 du .barreau de grille.
Les barreaux de gril- le fixes et mobiles prennent appui l'un contre l'autre par des réglettesétroites, délimitant entre elles un espace en forme de fente pour le passage de d'eir; L'air, entrant dans le barreau par le bas, s'écoule,en .partie,en passant par des ouvertures 92, ménagées dans les parois latérales, dans l'espace libre formé entre deux, barreaux, et, en partie, en passant par des évide- ments 93, ménagés des deux côtés de la nervure médiane 90, en directement baignant et refroidissant cette nervure médiane,/dans le lit de combustible. La grille, ,ainsi refroidie en partie par de l'eau et en partie par de-'l'air, est protégée à un haut degré contre des coups de feu.
Aux endroits exposés aux températures parti- culièrement élevées, les.barr,eaux de gri.lle sont munis de garni- tures rapportées en forme de queue d'aronde, de préférence ve- nuesde fonderie. De telles pièces rapportées, en chrome, sont représentées en 94. Pour réduire'l'usure, les barreaux mobiles et les chevalets de grille sont trempés sur leurs surfaces frot- tant l'une contre l'autre.
Chaque barreau fixe 79', c'est-à-dire chaque deuxiè- me barreau d'une paire de barreaux adjacents,est, pour son mon- tage, accroché au chevalet, refroidi par eau, par son extrémité inférieure avant,-comme représenté en 96 sur la fig. 5, tandis qu'à son extrémité supérieure, il est verrouillé par un tube 97, mis en place pax le côté. Les barreaux mobiles 79' sont maintenus, de manière à ne pas pouvoir se soulever, par des réglettes 98, fixées à ces barreaux mobiles; et par des saillies 99, reliées aux barreaux fixes à la manière d'un joint à baïonnette. Si l'on retire par le côté le tube de verrouillage supérieur 97, on peut repousser par le bas chaque barreau fixe
<Desc/Clms Page number 25>
ou mobile, séparément et indépendamment des autres, après un lé- ger déplacement longitudinal.
On' peut mettre en place, par le bas, d'une façon correspondante, de nouveaux barreaux de grille.
Ce changement de barreaux peut s'effectuer également pendant le fonctionnement de l'installation de chaudière. Le tube de ver- rouillage peut être remplacé par'd'autres pièces profilées. L'é- cartement latéral des barreaux de grille, l'un par rapport à l'autre, est assuré par.des vis de 'pression latérales 100, qui maintiennent les barreaux de grille en co.ntact par clôture de force par l'intermédiaire de ressorts 101. Les intervalles entre les barreaux et la résistance opposée par la grille au passage de l'air sont ainsi maintenus dans.leurs,limites prescrites, et on évite une chute indésirable'de eombustible à travers la grille.
Les chevalets fixes 87, à refroidissement par eau, reposent sur des poutrelles en fers en U, 102, qui,sont assem- blées au châssis fixe de le grille. A leurs extrémités latérales, les fers en U portent des tôles 103, auxquelles sont fixées des tôles 104, évitant la chute de combustible et formant joint,par rapport à la maçonnerie.
La commande des barreaux mobiles est effectuée par la machine 78, qui est avantageusement constituée par une machine à vapeur à piston. Pour éviter des coincements, cette machine de commande de le grille est suspendue à la cardan.
Le piston de cette machine à vapeur est relié à un cadre mobile ou chariot d'entraînement 105, roulant, pour rédui- re la résistance, sur des rouleaux 106', qui sont avantageuse- ment munis de collets, assurant un guidage latéral. Des tra- verses 107 et 108, disposées par-paire.9, sont montées à un écartèrent variable sur le cadre mobile 105. La traverse avant est avantageusement fixe, et la trayerse arrière par contre peut être déplacée. Les bords des rubans, réalisant ce déplacement par l'intermédiaire d'un système de coins, sont montés latéra- lement et peuvent être actionnés de l'extérieur pendant la mar-
<Desc/Clms Page number 26>
che de l'installation.
Des pattes 109 des barreaux mobiles vien- nent en prise par devant et par derrière avec ces traverses et coopèrent avec leurs butées; l'écartement, réglé dans chaque.cas particulier, entre les traverses, détermine la marche à vide et par suite la course effectivement parcourue par les barreaux de grille. Le déplacement de-la traverse'd'entraînement arrière mo- bile 107 par rapport à le traverse avant, fixe, 108, est produit par deux coins fixés par vissage sur celles-ci et entre lesquels s'engage un coin double 111,- de telle manière que toute la pous- sée est absorbée d'une façon sûre lors du déplacement.
Le réglage distinct des sections individuelles de la grille permet de produire un mouvement simultané des bar- reaux de toutes les sections ; il est également possible d'actionner les barreaux de toutes les sections de grille l'un après l'autre, dans chaque course, dans un ordre déterminé,et de régler la valeur de la course des sections d'une façon indé- pendante. Le réglage de la machine, à vapeur actionnant la grille sera expliqué plus tard de façon détaillée en référence aux fig. 6 à 12.
Les ouvertures 54 pour le combustible traversant la grille sont fermées au moyen de tampons 110, assujettis au moyen d'un coin agissant au centrer et qu'on ouvre de temps en temps pour récupérer le combustible tombé à travers la grille, au moyen de wagonnets à bascule, pour le renvoyer dans la trémie principale. L'ouverture de ces fenêtres peut être produites xxx automatiquement, le cas échéant, par les wagonnets à bascule, passant par dèvant et actionnant des leviers ou analogues.
La construction de la grille permet, suivant la charge de l'installation, d'entretenir le feu seulement sur les 'premières sections de la grille ou sur toutes les sections et de conserver ainsi, pour les charges les plus différentes de la chaudière, toujours le même excès d'air.
Les avantages particuliers, que présente l'utilisa- tion de la grille décrite pour la distillation à basse tempé-
<Desc/Clms Page number 27>
rature intercalée dans le procédé, consistent, en résumé, tout le d'abord dans le mouvement par à-coups communiqué par fond de la chambre de distillation à la couche descendante de matière à distiller, à chaque fois que la grille est actionnée. Ceci pro- duit un ameublissement intermittent fréquent de la matière à soumettre à la distillation, ce qui permet d'éviter des disposi- tifs de nettoyage particuliers enoombrants et permet une marche irréprochable même dans le cas de couches épaisses de matière à distiller.
En outre, la grille décrite présenté,pour la distil- lation à basse température,l'avantage de permettre le montage de la chambre de distillation au-dessus d'une section indivi- duelle de la grille, pour laquelle on peut facilement maintenir des conditions de fonctionnement particulières, par exemple en adaptant une combustion incomplète aux besoins de la distilla- tion et en l'utilisant à cet effet. Enfin, la possibilité de régler la fréquence, l'accélération et la grandeur de la course des barreaux de grille mobiles, c'est-à.-dire l'intensité avec laquelle ils agissent sur la couche de combustible située au- dessus d'eux, permet l'adaptation la plus favorable possible aux exigences de l'opération de distillation.
Il est impossible de réaliser des avantages analogues pour la distillation à bas- se température, en se servant d'une installation combinée de production de vapeur comme force motrice et de distillation, au moyen de l'une quelconque des constructions de grilles déjà connues. gaz de
Au point de vue du contrôle des/fumées, c'est sur- tout la teneur en poussières qui est particulièrement intéres- sante. Si sterne on prend soin de combattre les poussières et les fumées par la conduite décrite .de l'installation de foyer, par l'utilisation des dispositifs d'arrosage et de la rampe d'arro- sage dans la cheminée; il est toutefois recommandable'd'utiliser l'appareil d'observation des gaz de fumées selon l' invention.
Une petite conduite de branchement ou de dérivation, d'une lon-
<Desc/Clms Page number 28>
gueur de 2,5 m et d'un diamètre de 150 mm, est raccordée au courant gazeux principal; derrière la tour de filtration 47. Ce tube, débouchant dans la.canalisation principale à gaz de fu- mées par deux tubulures radiales, constitue l'appareil d'obser- vation des gaz de fumées. On peut observer les gaz passant à travers ce tube par le fait qu'à l'une des extrémités du tube est placée une source d'éclairage, tandis que l'autre extrémité du tube est munie d'une fenêtre en verre, dans laquelle le chauffeur regarde, pour constater la fumée et les poussières qui sont mélangées aux gaz de fumées. Des gaz de fumées exempts de constituants solides apparaissent dans l'appareil aussi clairs que de l'air pur.
Des poussières éventuelles sont retenues par arrosage à la partie supérieure de la tour de filtration, c'est-à-àire dans la région du dernier passage des gaz de fumées par aspiration à travers la couche de combustible; on élimine des fumées éventuelles en mettant en action la soufflerie d'air secondaire. Pour.éviter, que la fenêtre et la lampe à incandes- cence soient souillées à l'intérieur de l'appareil d'observa- tion des gaz de furnées, on fait passer devant celles-ci une nap- pe protectrice d'air pur en quantité, réglable. Si le tirage na- turel des gaz de fumées ne suffit pas à produire ce passage d'air frais et propre à travers l'appareil, on peut utiliser un petit ventilateur.
Comme déjà mentionné, la commande des barreaux de grille, d'une manière soigneuse et irréprochable, est d'une im- portance décisive, non seulement pour le foyer, mais dans une mesure, élevée également pour la réalisation d'une opération fa- vorable de distillation à basse température dans le cadre de l'installation de production'de vapeur d'eau comme force motrice et de distillation.
Quoique, en outre de 1'accélération des masses des barreaux mobiles, il ne reste à vaincre. que les résistances dues au frottement dès barreaux mobiles, il s'agit néanmoins de forces considérables à exercer.
Le cylindre de la machine à vapeur à piston, prévue
<Desc/Clms Page number 29>
pour la commande de la grille, est de construction connue, avec la différence qu'il est suspendu à la cardan pour éviter des coincements. Le mécanisme de distribution de cette machine à vapeur présente des différences' plus importantes par rapport aux dispositions habituelles; ces différences sont dues au fait que le piston doit effectuer ses courses doubles de va-et-vient avec des interruptions, les intervalles entre deux courses dou- bles devant,être réglables, en fonction de la valeur de la , charge du foyer et de la marche de la,distillation à basse tem- pérature, entre des limites d'environ 5 à 100.secondes, pour une course double d'une durée inférieure à une seconde.
Il n'existe pas de liaison impérative directe entre le piston à vapeur et le tiroir de distribution ; ceux-ci ne sont reliés que d'une façon indirecte, à,savoir, conformément à l'invention, par l'intermédiaire d'un,récipient à mouvement bas- culant à deux chambres renfermant du mercure, appelé "cataracte à mercure", dont les organes de commande sont reliés, par des tirants et des leviers, d'une part, au.chariot d'entraînement ou cadre mobile pour les barreaux, mobiles de la gri'lle, et,d'au- tre part, au tiroir de distribution.
L'invention concerne un dispositif de commande de ce genre pour une machine à vapeur à piston pour produire, pé- riodiquement, après un arrêt assez long, un mouvement en avant et un mouvement immédiat en arrière de barreaux de grille, disposés de manière à pouvoir se déplacer longitudinalement dans des sections fixes de la grille,-dispositif dans lequel un récipient, qui est monté de façon à pouvoir osciller sur un axe fixe dans un carter et qui comporte des chambres opposées l'une à l'autre, reliées par des canaux et renfermant un rem- plissage de mercure, est amené dans des positions extrêmes, produisant l'écoulement du mercure dans un sens et dans l'autre entre les ,chambres, en basculant, sous l'action d'un étrier,
qui est monté de façon à pouvoir tourner sur l'axe fixe dans le carter et qui est en liaison d'entraînement avec le piston de
<Desc/Clms Page number 30>
la machine à vapeur par l'intermédiaire d'un cadre mobile, produisant un déplacement réglable de la grille, dans la cham- ' bre à vent soufflé de.la grille, tandis qu'un levier de comman- de à deux bras, monté de façon à pouvoir tourner sur l'axe fixe, est relié par.l'un de ses bras au tiroir de distribution de la machine à vapeur et est en liaison par son autre bras avec une masse de commande, supportée pendulairement sur l'axe.
Il a été constaté en pratique que ce dispositif de commande doit encore être perfectionné pour garantir l'entraîne- ment exact des barreaux d'e grille mobiles et leur immobilisation dans leurs positions extrêmes, car la durée de service de la grille ainsi .que 1-a distillation irréprochable en dépendent d'u- ne manière essentielle. Si les barreaux de grille n'ont pas la vitesse xxxxx d'entraînement correcte et s'ils n'occupent pas exactement leurspositions extrêmes par suite d'une position mal réglée du tiroir de distribution et du piston.à vapeur, les parties libres et saillantes des barreaux de grille sont brûlées et détruites, ce qu'on observe en particulier dans le cas de certains charbons.
L'invention a pour but d'améliorer et d'assu- rer le fonctionnement précis et 'les positions extrêmes exactes des différentes parties du dispositif de distribution, pour créer les conditions préalables garantissant le mouvement cor- rect des barreaux et l'entraînement correct de la matière sou- mise à la distillation.
Le résultat recherché est atteint essentiellement par le fait que le levier de commande, pouvant tourner sur l'axe fixe, du tiroir de distribution de.la machine à vapeur, est disposé entre des organes de freinage,de position réglable, et que le tiroir de distribution, à deux pistons équilibrés, ac- tionné par ce levier par l'intermédiaire d'une tige de tiroir, rendue étanche par un dispositif d'étanchéité à labyrinthe, est raccordé à deux conduites d'échappement distinctes, d'une section transversale de passage réglable de préférence ; unor- gane d'enclenchement ou loquet, monté de façon à pouvoir tourner
<Desc/Clms Page number 31>
sur le récipient et travaillant automatiquement, maintient la masse de commande dans sa position de repos.
Au lieu de deux longues conduites d'échappement distinctes, il suffit d,'en utiliser une seule, lorsque la con- duite d'échappement commune est raccordée aux espaces d'échappe- ment de la boite du tiroir.par une pièce intermédiaire tubulai- re, qui empêcha.le passage de la vapeur, d'une extrémité du ti- roir de distribution à l'autre au moyen d'un clapet de retenue.
Un autre moyen pour surveiller,le mode de fonctionnement correct du mécanisme de commande de la grille consiste dans la disposi- tion d'un avertisseur acoustique, indiquant au chauffeur si le piston de la machine à vapeur et le piston de distribution sont revenus ou non dans leurs .positions extrêmes corrects. Par la disposition d'un sifflet à vapeur sur le robinet de purge sur le fond du cylindre à vapeur, on obtient que, dans le cas d'une position normale du piston, à chaque double course, le sifflet n'émet un son que pendant un temps tout à fait court, pendant une fraction de seconde, tandis que, dans le cas d'une position non correcte du piston, le sifflet émet un son continu, en atti- rant ainsi l'attention du chauffeur.
En'outre, la position, réel- lement atteinte à chaque course, peut être rendue visible par voie optique par l'organe d'entraînement de la distribution, sortant, de façon étanche à l'air, de l'espace à sin sous, pression.
Il est enfin prévu des dispositions pour empêcher le mercure de devenir inutilisable,en raison de l'entrée d'huile de graissage dans les chambres à mercure. Ces perfectionnements ont pour résultat un mouvement d'avancement par àcoups et un mouvement de retour un peu plus lent du piston de la machine à vapeur et des pièces entraînées par celui-ci.
Les fig. 6 à 12 représentent une forme de réalisa- tion de l'invention se rapportant à la commande à cataracte.
121 désigne la machine à vapeur suspendue à la car- dan, dont le piston 122 est relié par la tige de piston 123, par une articulation sphérique à un cadre 124, soudé de préfé-
<Desc/Clms Page number 32>
rence, monté de manière à pouvoir recevoir un mouvement de va- et-vient dans la chambre' à vent soufflé sous la grilla du foyer de la chaudière à vapeur, pour l'entraînement de barreaux de grille mobiles 126 dans les sections individuelles du lit de combustible 125a, 125b, ....
La course de ces barreaux, qui em- brassent par l'intermédiaire de deux pattes 127 un taquet ou organe d'entraînement 127a, de largeur variable, peut être ré- glée de l'extérieur pendant le fonctionnement ; cadre 124 par- court toujours la même longueur'de trajet et entraine, par l'in- termédiaire d'un bras 128, le poussoir à charbon 129, dont la course est également réglable.
Les barreaux de grille mobiles 126, reposant sur des chevalets 130 à refroidis- sement par eau, et les barreaux fixes.131, situés entre les pré- cédents et supportés de la même manière, présentent des bosses
132, qui forment,, par leur juxtaposition, des ondulations transversales, gui, en coopération avec le poussoir à charbon 129, ont pour effet que.le charbon amené est poussé par dessus le charbon déjà enflammé ou en combustion, ce qui explique l'ex- pression "foyer à poussée du ,charbon par dessus".
A une certaine distance du cylindre de la machine à vapeur 121 et un peu plus haut que celui-ci est'disposé un car- ter 133, qui renferme le dispositif de commande pour le tiroir de distribution. Cette.séparation dans l'espace a pour but d'obtenir, en outre d'une plus grande facilité d'inspection, un allongement du trajet de la vapeur entre la boîte 134 du tiroir et le cylindre à vapeur 121, en vue de rendre la commande plus douce. Les organes mobiles ne parviennent ainsi plus dans leurs positions extrêmes avec des chocs trop violents. Le frottement des barreaux de grill'e l'un contre 1''autre et contre les cheva- lets, en coopération avec le broyage des mâchefers qui en ré- sulte, donnent additionnellement une force de freinage s'oppo- sant au mouvement des barreaux.
Les extrémités du cylindre à vapeur 121 sont rac- cordées par des canaux ou conduites 135, 136 aux orif'ices 137,
<Desc/Clms Page number 33>
138 d'un fourreau de tiroir cylindrique, dans le'quel un tiroir à piston double et équilibré 140 peut effectuer un mouvement de va-et-vient. Dans sa position de droite, représentée sur la' fig. 7, ce tiroir.permet le passag'e de,vapeur à haute pression à partir d'une conduite d'amenée.141.vers le.dôté droit du piston 122 par un orifice 142 ménagé au milieu du fourreau 139 du ti- roir, par un étranglement 143 entre les deux pistons distribu- teurs, par les orifices 138 du ',fourreau et par la conduite 136 ;
' le côté opposé du piston est raccordé à une conduite d'é- chappement 144 par l'intermédiaire de la conduite 135 et des orïfices 137 du fourreau 139. Dans l'autre position extrême du
140 et du piston à vapeur 122 tiroir distributeur telle que représentée sur la fig.8, la conduite d'amenée de vapeur 141 est'raccordée au côté gauche du piston 122 par l'intermédiaire de l'orifice médian 142 du four- reau, de l'étranglement 143 du tiroir, des orifices 137. du four- reau et de la conduite 135, tandis que le côté droit du piston est relié à une conduite d'échappement'145.
Le tiroir de distribution est relié ,à articulation au levier de commande à deux bras 148, 148a par le tige de ti- roir 146, entourée d'une boîte 134a avec dispositif d'étanchéité à labyrinthe sans frottement 134b, et par une tige -intermédiaire 147, articulée à la précédente; ce levier 148 est monté de fa- çon à pouvoir tourner sur un axe fixe 149 du carter 133. Le bras supérieur plus court 148a de .ce levier est courbé et coopè- re avec des butées 150a, 150b d'une masse de commande 150, sup- portée sur l'axe 149 de manière à pouvoir,'osciller; l'axe de cette masse fait un,angle de 10 ,seulement avec la verticale dans la position extrême de commande, afin de pouvoir limiter à une faible valeur la quantité de mercure nécessaire.
Sur cette masse 150 se trouvent, à droite et à'gauche, des tétons 150c, 150d, qui coopèrent avec des tétons correspondants 151a, 151b' fixés sur le récipient à catarac'te 151, qui est monté de ma- nière à pouvoir tourner sur l'axe fixe 149. Le récipient à cataracte comporte des chambres 152, 153, situées sur les
<Desc/Clms Page number 34>
côtés opposés de son axe de rotation ; ceschambres sont remplies d'une certaine quantité de mercure 154 et sont de façon perma- nente librement en communication entre elles par l'intermédiaire ae canaux 152a, 153a, qui se raccordent entre eux; la chambre 152 comporte en outre un canal 152b, qui est en communication avec le canal 153a par l'intermédiaire de la soupape à pointeau 155.
Dans la position, représentée sur les fig. 7 et 9, du réci- pient 151, du mercure 154 peut s'écouler,peu à peu,de la chambre 152 dans la chambre 153 en passant par cette soupape à pointeau; lorsque le récipient, en basculant, vient dans la position selon la fig. 8, le mercure revient rapidement dans la chambre 152 en coulant par les canaux 153a, 152a. Des fenêtres en verre 152 ce 1530, prévues dans les chambres 152,153, permettent l'observa- tion du mercure au point de vue de son état et de sa nature.
Lorsque le mercure devient visqueux ou pâteux, il n'est plus uti- lisable pour la commande. Les chambres àmercure doivent être munies de préférence d'une paroi émaillée.
Le récipient à cataracte 151 se trouve sous la com- mande d'un étrier 156, ,entourant son moyeu 151c et monté de fa- çon à pouvoir tourner sur l'axe 149 ; cetétrier vient rencontrer des saillies 157, 158 du récipient 151 et est relié mécanique- au cadre 124,et par suite aussi ment/au piston à vapeur 132,par l'intermédiaire d'une tige de commande 159. Un dispositif d'accouplement à griffes permet de régler la longueur de 'la .tige 159 de telle manière que l'étrier 156, dans ses deux positions extrêmes, fasse un angle de 45 avec la verticale.
Il faut de temps en temps vétifier, au moyen d'instruments de mesure, sur la machine à vapeur et sur le cadre 124, si le piston à vapeur 122 et le cadre.124, et par suite aussi la tige de commande 159, conservent la course désirée, initialement déterminée par le réglage.
La fig. 7.représente la position de repos et de départ du dispositif de commande à cataracte, position dans la- quelle toutes les pièces doivent revenir, après avoir effectué une double course, et doivent y demeurer jusqu'à ce que commence
<Desc/Clms Page number 35>
une nouvelle course double. Dans cette position, le récipient à cataracte 151 repose par sa saillie 157 contre l'étrier 156.
Sur les téton 15la du'récipient 151 repose le téton 150d de la masse 150, qui se trouve à 10 en' avant de sa position d'équi- libre instable.
Le dispositif de commande fonctionne comme suit :
Au moment où le récipient 151 passe dans la posi- tion de repos, la chambre 152 et.le canal 152b se sont remplis de mercure, dont le niveau se trouve un peu au-dessous de l'em- bouchure du canal 152a. Les autres évidements du récipient 151 sont vides. Le mercure pénètre lentement dans la chambre 153
155, du récipient en passant par la soupape à pointeau-de position réglable à la main, ce qui a pour'conséquence un déplacement continuel du centre de gravité. Lorsqu'il est parvenu une quan- tité de mercure suffisante dans la chambre 153, le récipient 151 tourne autour de son axe dans le sens des aiguilles d'une montre et déplace la masse 150 au-delà de sa position vertica- le, de sorte qu'elle bascule vers la droite.
En tombant @ers la droite, la masse 150 entraîne par sa butée 150a le bras 148a du levier de commande 148, dont le bras inférieur pivote vers la gauche et entraîne, par l'in- termédiaire de la tige 147, le tiroir à vapeur 140 dans sa po- sition extrême de gauche, représentée, sur la fig.8.
Le coté droit du piston 122 es.t par conséquent raccordé à. l'échappement 145, tandis que le.côté gauche du piston est mis en communica- tion avec la conduite à vapeur fraîche 141, de sorte que le piston 122 est amené momentanément dans sa position extrême de droite., Lors de. ce changement de position du piston,'le cadre 124 et la tige de commande 159, actionnée par ce cadre 124, sont également déplacés vers la droite; en même temps, cette tige 159 déplace vers la droite l'étrier 156, qui rencontre la saillie 158 du récipient à cataracte 151 et fait pivoter celui- ci vers la gauche au-delà de sa position proprement dite de départ et de repos.
Le mercure de la chambre 153 revient
<Desc/Clms Page number 36>
alors brusquement dans la chambre 152 en passant par les canaux relativement larges 153a, 152a, de sorte que la cataracte est à , nouveau prête à fonctionner. Lorsque le récipient 151 bascule sous l'action de la tige de commande 159, la masse 150 est égale- ment ramenée vers la gauche par l'intermédiaire des tétons 151b. et 150d, et cela au-delà de sa position de départ (fig.8), de sorte que cette masse ramène par sa butée 150b le levier de com- mande 148a, 148,et par suite le tiroir de distribution 140,dans sa position de droite. La course du tiroir, exactement déterminée, est limitée par des collets 146a, 146b, prévus sur la tige de tiroir 146 et qui s'appliquent contre le dispositif d'étanchéité
134a.
Le tiroir à vapeur 140, dont la position a été inversée, produit le retour instantané du piston 122, du cadre 124 et de la tige 159 dans leur position extrême de gauche, de sorte que le récipient à cataracte 151 et la masse 150.sont ramenés dans leur position de départ ou de repos (fig. 7) par l'intermédiaire de l'étrier 156 et de la saillie 157.
La course double, avec le basculement en retour du récipient à cataracte, le reflux du mercure et le passage du dispo- sitif de.commande à cataracte dans la position de départ,-ne dure qu'une fraction de seconde. L'intervalle de temps entre deux courses doubles est réglé à la main par l'intermédiaire de la soupape-pointeau 155,.suivant.les besoins, par exemple à 5-100 secondes. Le disp'ositif marche ensuite de façon complètement au- tomatique avec le' réglage effectué dans chaque cas. Dans des cas exceptionnels, par exemple lors d'un chargement particulièrement rapide de combustible ou dans le cas où il est nécessaire de décharger rapidement la grille, on peut provoquer le mouvement du ,piston également à la main, volontairement et rapidement, en ti- rant sur la tige de commande 147.
Le mouvement du piston à vapeur 122.s'effectue avec une certaine violente. En raison de la mobilité de la masse 150 et en raison de sa position de repos prescrite au voisinage de sa position d'équilibre, il peut se faire que, par rebondissement
<Desc/Clms Page number 37>
@ de la masse, celle-ci puisse facilement tomber à droite et provo- quer une course double involontaire.sans passer par le disposi- tif à cataracte.
Pour écarter cette éventualité, devant la cham- bre 152 du récipient à cataracte est monté sur billes (comme il est visible su@ les fig. 10-et 12),de manière à pouvoir se dé- placer facilement, un loquet 160, qui, dans la position de re- pos du mécanisme de commande, accroche, par une dent, un tenon 161, fixé sur la masse 150, et ne libère cette dent et par suite la masse 150 que lorsque celle-ci, dans son mouvement vers la droite, dépasse juste ou a dépassé la position d'équilibre ins- table. Le loquet, dont l'enclenchement et le déclenchement se produisent automatiquement, est maintenu dans sa position active par un contrepoids 160a, qui est constitué par une chambre, rem- plie de plomb, en quantité réglable, par exemple, en y coulant une quantité plus un moins grande.
On peut également effectuer un réglage en limant la dent:
Comme le tiroir à vapeur 140 et sa tige 146 peuvent se déplacer pesque sans frottement, il existe le danger que.le tiroir quitte ses positions extrêmes 'en raison a'un rebondisse- ment ou de vibrations. Pour écarter cet inconvénient, le moyeu du levier de commande 148 est, conformément à l'invention, dis- posé de-manière à. pouvoir difficilement se déplacer entre un collet fixe 162a de-l'axe 149 et une bague de freinage 162b, ne pouvant pas tourner sur cet axe mais pouvant recevoir un dépla- cement axial sur celui-ci.
Cette bague est pressée contre le moyeu @@@ par un ressort 164, dont la tension peut être réglée par un écrou 163, de telle façon que, d'une part, la masse 150 inverse de façon sûre la position du levier de commande, mais que, d'autre part, celui-ci ne quitte pas sa position extrême.
Le tiroir de distribution à double piston 140 est relié à son extrémité à la tige de tiroir 146.,Ses faces d'ex- trémité, sur lesquelles ,agit la vapeur .d'échappement, ont par suite des grandeurs différentes.. Ceci a pour résultat, dans le cas d'une conduite d'.échappement commune, que, lorsque le ti-
<Desc/Clms Page number 38>
roir de distribution à piston double est amené dans sa position extrême de droite lors du deuxième temps de la course double, la va'peur, s'échappant du côté du fond du cylindre, agit sur l'extrémité de .droite du,tiroir de distribution et tend à dépla- cer celui-ci vers la gauche à un moment inopportun.
Cet inconvé- nient est évité, conformément à l'invention, par le fait que,en combinaison avec le freinage du mouvement du tiroir de distribu- tion, chaque échappement du tiroir de distribution (fig. 6) est raccordé à une conduite,; distincte, 165,166; ces conduites d'é- chappement ont des sections transversales différentes et sont raccordées à des tubes distributeurs 167,168, disposés dans la chambre à vent soufflé, pour l'évacuation de la vapeur d'échap- pement. Ces conduites sont de préférence munies de robinets 169, 170 pour le Réglage des pressions de la vapeur d'échappement.
Comme représenté sur la fig. 10, il'suffit d'une seu- le conduite d'échappement 171 si on munit sa tête 172 d'un cla- pet de retenue 173, qui sépare les espaces 144 et 145 de la boite 134 du tiroir-, c'est-à-dire sépare la vapeur d'échappement, ve- nant du côté gauche du piston à vapeur, du côté droit du tiroir de distribution.
Des mesures additionnelles, destinées à l'obtention des positions exactes d'extrémité ou de repos du mécanisme d'en- traînement de la grille, ont pour but d'empêcher qu'il reste dans le cylindre à vapeur de l'eau de condensation, qui doit par suite être évacuée par des robinets prévus de la façon habituel- le. Pour indiquer par un signal acoustique une position de repos inexacte du piston à vapeur et amener. le chauffeur à prendre im- médiatement les mesures nécessaires, il est proposé, conformé- à vapeur ment à l'invention, de monter.un sifflet/174 sur le robinet de purge du fond du cylindre à vapeur.
Ce sifflet émet un son, en marche normale, seulement pendant une fraction de seconde, au moment de la course double, tandis que ce sifflet émet. un son continu lorsque de la vapeur fraîche, contrairement aux condi- tiQns de fonctionnement normales, passant au-delà du tiroir de distribution à piston 140 et du foùrreau de tiroir 139, agit,
<Desc/Clms Page number 39>
pendant la durée du repos, sur le piston 122 et le ,déplace un peu;
ce son continu est également émis lorsque la petite soupa- pe à vapeur est fermé.' Le mélange de vapeur et d'eau est injec- té sous la grille.'
En outre de ce contrôle acoustique,, un appareil de signalisation optique est encore plus efficace. Une tige ronde, fixée au chariot et traversant la paroi avant, indique à l'ex- térieur la course au chauffeur. Un organe d'entraînement met simultanément en circuit une,lampe électrique de couleur rouge, qui ne s'éteint que lorsque les barreaux de grille sont revenus dans leur position de repbs.
Le conduite d'échappement 135,144, du côté du fond du cylindre à vapeur, est légèrement. étranglée comparativement à celle située du côté du couvercle, pour que le piston à vapeur 122 effectue sa course aller plus rapidement que sa course de retour. Les masses, mises' en mouvement par ce piston, écrasent ainsi tout le combustible parvenu entre les barreaux. La course de retour du piston s'effectue si lentement que le loquet 160 s'enclenche' par un choc doux.
La marche irréprochable du dispositif de commande à cataracte dépend encore du fait qu'il ne parv'ienne pas d'huile au mercure des, chambres de. ce dispositif à cataracte, car le mercure devient au.trement épais et .pâteux. Il est possi- ble que de l'huile vienne, en contact av.ec le mercure, par exem- ple si le moyeu 151c du récipient à cataracte 151.est poreux ou s'il présente des phénomènes de ségrégation.
Pour empêcher que de l'huile pénètre à l'intérieur.du récipient du dispositif à cataracte, un tube de protection 175 est. enfoncé ,à force ,dans l'alésage du moyeu 151±. ,Le moyeu du levier de.commande 148 pré- sente en outre une.surface extérieure' cannelée, qui est recou- verte d'un côté par une calotte 176 de protection du palier de l'axe . et, de l'autre côté, par une calotte 177 de protection du collet 162a de Enfin, la tige de la soupape-pointeau 155 est rendue particulièrement étanche par des contre-écrous
<Desc/Clms Page number 40>
doubles 155a, 155a et une double couche intermédiaire en caout- chouc 155b. Toutes ces mesures sont importantes pour empêcher l'entrée d'huile dans les chambres 152, 153.
Pour permettre l'emploi d'une faible 'quantité de mercure et d'une position de basculement d'un angle de 10 seulement, il faut que tous les paliers soient bien'lisses et bien graissés. En raison de la présence d'une quantité relativement grande d'huile, les moyens protégeant le mercure contre le contact d'huile ont une impor- tance particulière.
Le mercure peut être remplacé par d'autres liquides- ou par du sable et des matières fluides semblables.
Le dispositif de 'commande à cataracte à mercure peut également être remplacé par d'autres appareils de déclenchement à temps, par exemple par la combinaison d'un mouvement d'horlo- gerie avec une commande par solénoïde. Le piston de distribution 140 peut en principe également être actionné par des dispositifs de ce genre. Un avantage du dispositif de cataracte à mercure réside toutefois, dans le frit,qu'il est indépendant du courant électrique. Le même avantage résulte également de l'utilisation de la machine à vapeur pour actionner les barreaux de grille; à ceci s'ajoute le fait que les forces importantes, agissant à peu près par à-coups, pour la commande des barreaux mobiles de grille, ne peuvent pas être produites, avec le même avantage, par l'utilisation d'un moteur électrique.
L'installation ce production de vapeur selon l'in- vention impose des exigences particulières aux,propriétés du ré- chauffeur d'eau d'alimentation, car ce.lui-ci est situé dans le deuxième compartiment de la chaudière où il est baigné de tous côtés par les gaz de-fumées. Il faut donc un réchauffeur d'eau d'alimentation avec tubes à ailettes, 'qui soit étanche, exempt de tensions internes et exempt de corrosion et de phénomènes de ségrégation.
Conformément aux fig. 13 à 17, les tubes à ailettes 1. 91 sont montés de façon à pouvoir se déplacer librement de
<Desc/Clms Page number 41>
tous les côtés et de façon étanche, à la manière d'un presse- étoupe, en 202, dans les. ouvertures rondes 203 des parois laté- rales 122, et forment,avec les coudes extérieurs 193, un ser- pentin tubulaire extensible sans fin. Les parois latérales 192 sont assembl,ées par des fis au'cadre en fers en U 194, faisant partie du châssis de la-chaudière, de.façon à pouvoir jouer et 'Se déplacer, pour pouvoir supporter sans tensions des affaisse- ments de la maçonnerie.
Les ailettes 195 sont divisées, avec leurs bords fendus en 196 légèrement pliés, de sorte que les tubes sont baignés de tous côtés de façon.intense par les gaz chauds, ce qui permet d'obtenir l'échange de chaleur le plus complet avec le poids le plus faible et, grâce à la douceur de la déviation et de l'écoulement des gaz chauds, on peut tra- vailler avec la perte de pression la .plus faible.
La sécurité absolue de fonctionnement exige que les raccords usuels à brides'des tubes' à.ailettes 191 aux coudes 193 soient remplacés par des constructions plus sûres. Comme le réchauffeur d'eau d'alimentation est disposé à l'intérieur du bloc de la chaudière, il n'est pas possible de resserrer après coup les vis habituelles des,brides, de constater des fuites aux joints et de remplacer ceux-ci par d. e nouvelles garnitures de joint. Pour'satisfaire à ces conditions particulières de fonctionnement, on réalise l'étanchéité des joints, selon une caractéristique additionnelle de l'invention, par des raccords en fer doux 197. Pour des raisons de montage et de sécurité,
197 ces pièces tubulaires calibrées/doivent avoir une longueur au moins égale à la moitié du diamètre intérieur des tubes.
Pour atteindre une pression, par unité de surface, suffisante pour assurer l'étanchéité, on ménage sur les raccords des
198 cannelures 7- larges et peu profondes (0,1 mm environ), de sorte que la surface est réduite à la moitié environ et que la pression spécifique est ainsi doublée. Si on conserve en outre le dispositif usuel de joint à brides, on obtient un disposi- tif de joint doubla, qui est justifié par les conditions dif-
<Desc/Clms Page number 42>
ficiles dans lesquelles le réchauffeur d'eau d'alimentation doit travailler. Le.dispositif de joint métallique supporte alors toute la 'pression, tandis que le dispositif de joint à brides n'empêche plus que de légères fuites qui pourraient éven- tuellement se produire et assure une étanchéité complète en uti- lisant un petit nombre de vis plus légères.
On obtient des conuitions plus favorables pour le montage des raccords en donnant à ceux-ci une forme légèrement conique des deux côtés ou en réduisant au moins leurs extrémi- tés à un diamètre inférieur à celui correspondant eu diamètre des tubes. Pour effectuer le montage des racdords, il suffit de deux vis, mais il est bon, lorsqu'on utilise simultanément un assemblage à brides, de prévoir un plus grand nombre de vis pour les brides.
Les caractéristiques du réchauffeur d'eau d'alimen- tation consistent par suite dans le fait que les tubes à ailet- tes sont supportés dans les.parois latérales de manière à pou- voir se déplacer librement, dans l'utilisation de raccords en fer doux avec des évidements en forme de cannelures pour assurer l'étanchéité des endroits d'assemblage entre les tubes et les coudes, et dans l'utilisation des ailettes guidant l'écoulement des gaz chauds. Le réchauffeur ainsi obtenu est étanche de façon durable, de sorte.qu'on. peut le disposer avec la chaudière dans le même bloc de maçonnerie.
Dans les surfaces frontales des brides 199 sont ménagés des évidements 200,et dans les surfaces intérieures annulaires, qui sont situées en regard du raccord 197, sont ménagés des évidements 201, venus de fonderie ou produits par usinage. Le choix de constructions en fonte pour le réchauffeur d'eau est déterminé par la corrosion, se pro- duisant dans le cas de tubes en fer forgé, par suite des con- densations et par la'formation d'incrustations à l'intérieur des tubes à ailettes.
Les tubes en fonte peuvent, en raison de leurs frais d'achat peu élevés, être tenus en réserve, de sorte que les tubes se trouvant hors de service peuvent être réalêsés
<Desc/Clms Page number 43>
de manière connue ou être débarrassés de leurs incrustations au moyen de produits préparés à base d'acide chlorhydrique, refou- lés à travers lestubes, et qu'une installation d'épuration d'eau peut être supprimée dans le cas de l'utilisation de tubes en fonte. On peut multiplier plusieurs fois la surface intêrieu- re des tubes sur-laquelle se déposent les incrustations en in- troduisant dans ces tubes des cylindres en tôle concentriques d'une épaisseur de .0,5 mm.
Le nettoyage extérieur du réchauffeur d'eau d'ali- mentation à tub.es à ailettes, est effectué par un dispositif de soufflage de la suie, actionné par un moteur électrique, dont les tubes à tuyè'res, soufflant de la. vapeur, effectuent un mou- vement combiné de rotation et de translation, de sorte qu'on peut, avec quelques jets de vapeur projetés par les tuyères, balayer des surfaces hélicoïdales, qui permettent un nettoyage efficace des surfaces des tubes à ailettes avec une faible con- sommation de vapeur.
Les fig. 18 et 19 représentent l'ensemble du dispo- sitif de soufflage de la suie selon l'invention; les fig. 20 à 22 en montrent des détails de construction.
Entre trois tubes à ailettes 211 on introduit un tube à tuyère 212. Si 'le tube à tuyère n'effectuait qu'un mou- vement de rotation, il faudrait 200 de ces'tubes de soufflage 212 pour arriver à balayer toutes les ailettes. Si, au contrai- re, on déplace le tube à tuyère en même temps dans le sens de sa longueur, .de 3 m environ, il ne faut qu'une seule tuyère au lieu de 200 tuyères; si le déplacement n'est.que de 1 m, il en faut trois pour atteindre le même effet. On utilise de préférence des tubes à tuyères dans .lesquels-sont soudées des tuyères Lavai, car celles-ci augmentent sensiblement le rende- ment des tubes de soufflage.
En raison du petit nombre de tuyères de soufflage, chaque jet de vapeur, en progressant lentement, pacourt une surface hélicoïdale, dont le rayon d'action s'étend bien au- n
<Desc/Clms Page number 44>
delà de trois tubes à ailettes adjacents,car les tuyères de en petit nombre soufflege/disposent d'une section transversale relativement grande et d'une chute de pression importante par tuyère.
Le système tubuleire,constitué par deux nombreux tubes à tuyères, du dispositif de soufflage de la suie est, au moyen des essieux 214, supportant son poids, et des roues 214a, montées sur ceux-ci, construit sous forme de chariot 215 pouvant se déplacer sur un chemin de roulement. Tous les mouvements, aus- si bien le mouvement de rotation de chaque tube à tuyère que les mouvements de va-et-vient de tout le chariot, sont produits par un petit moteur électrique, se déplaçant avec le chariot lui-
216 même. Le mouvement de rotation de ce moteur électrique est transmis,par un engrenage hélicoïdal'317 et par plusieurs engre- nages à pignons coniques 218, à des arbres intermédiaires 219 et, par d'autres pignons coniques 220, 221., aux tubes à tuyères 212.
Deux tubes à tuyères 212a ou un nombre limité de ceux-ci sont prolongés d'un côté par des tiges filetées 222 qui, selon le sens du déplacement du dispositif, de soufflage de la suie, se vissent ou se dévissent dans des écrous 223, montés de maniè- re à ne pas pouvoir tourner dans les par.ois latérales 192 du ré- chauffeur d'eau 'd'alimentation,et produisent ainsi un mouvement de translation de tous les tubes à tuyères montés sur le chariot 215. L'écrou 223, monté dans le'châssis 224 (fig..20), présente une forme extérieure sphéri.que et est fendu dans sa moitié infé- rieure, de sorte qu'il enlève les saletés de la tige filetée.
Le moteur électrique 216 est commandé automatiquement par des butées 225 et par une masse de frappe 225 ou par d'autres dis- positifs analogues de renversement du sens de marche. Cette disposition est d'une grande importance pour l'économie de toute l'installation, car il a été constaté par expérience que le travail à la main n'était pas toujours effectué sur l'écono- miseur chaud. Le dispositif de soufflage 'de la suie selon l'invention peut être mis en action pendant le fonctionnement de l'installation, à des moments où. l'on dispos-e de vapeur en
<Desc/Clms Page number 45>
excès, ce qui est indiqué par l'échappement de vapeur par la soupape de sûreté.
L'amenée de la vapeur aux tubes à tuyères a lieu à partir de la conduite principale 227, qui est suppor- tée par le châssis 228 de-la maçonnerie, par l'intermédiaire des tubes articulés 229 et 230,et des tubes distributeurs 231 et 232, qui communiquent entre eux par un ou plusieurs petits tubes 233. La liaison avec jeu entre le système tubulaire du dispositif de soufflage de la suie et la conduite à vapeur, de position fixe, est par suite réalisée par un système de tubes articulés', comprenant trois articulations et deux tubes articu- lés. A partir des tubes distributeurs 231, 232, des raccords conduisent aux différents tube.s à tuyères 212 en passant par des presse-étoupes doubles 234, comme il est expliqué en détail ci- après en référence à la fig.23.
Les tubes à tuyères 212 sont supportés dans des ou- vertures de passage, ménagées dans les parois latérales et dont l'étanchéité est, conformément à l'invention (voir fig.21),réa- lisés de manière particulièrement simple, par le fait qu'un ' disque plat 235 est pressé contre la paroi du bouclier latéral 192 par un ressort à boudin 237 logé dans.une boite 236.
Bien que les ouvertures ménagées dans les boucliers latéraux permet- tent beaucoup de jeu pour le passage des tubes à tuyères, en rpison des dilatations thermiques, des déplacements et d'autres défauts de précision dus au montage, en vue d'éviter un frotte- ment et des coincements qui 'peuvent se produire lors du mouve- ment des tubes à tuyères, le disque 235 s'applique bien contre la surface du tube à tuyère, mais de façon telle que le tube à tuyère puisse se déplacer longitudinalement dans le trou du disque. Comme le disque 235 peut glisser le long de la paroi 192, on obtient ainsi un joint étanche sans tensions, suffi- samment efficace et durable.
A la partie supérieure de chaque tube distributeur 231 est montée une soupape d'aération 236, représentée à échel-
<Desc/Clms Page number 46>
le agrandie sur la fig.22 Cette soupape agit comme soupape de retenue; elle est fermée par la pression (le la vapeur lors du soufflage des tubes à tuyères, mais elle permet, lors de l'ar- rêt du dispositif de soufflage de la suie, d'aspirer l'air au- tour de celui-ci. Le tirage de la cheminée suffit généralement pour cette aspiration d'air.
On évite de cette manière que, sous l'influence du tirage dela cheminée, des gaz soient aspi- retour,en - rés en passant par un tube à tuyère supérieur et un autre tube inférieur, à nouveau dans le chambre à gaz, de sorte que les tubes seraient détruits en raison de la teneur des gaz en soufre et de l'acide sulfurique se formant lors de la condensation de la vapeur, ou par d'autres.gaz corrosifs.
Chaque tube'à tuyère est animé d'un mouvement de rotation par une commande centrale par un pignon conique agis- sant (Le l'extérieur, et la vapeur est amenée à chaque tube à tuyère en passant par un presse-étoupe double 234, qui est re- présenté à échelle agrandie sur la fig.23.
Il consiste en un corps 250 avec un alésage longi- tudinal, dans lequel est exactement ajustée une tige de raccorde- ment 251 pour le tube à tuyère. Cette tige est reliée au tube à tuyère proprement dit,par l'intermédiaire d'une bride 252. Le corps 250 renferme en son milieu un évidement assez grand 253, tandis que la tige 251.comporte en cet endroit des,trous transversaux 254 ou des orifices analogues, de sorte que la va- peur de soufflage peut, à partir du tube' distributeur 231 ou 232 (fig.18), raccordé par l'intermédiaire de la bride 255,en traversant le corps 250 (fig.23), pénétrer dans la tige 251 et par suite dans le tube à tuyère correspondant 212. L'extré- mité de la tige 251,' opposée à la bride 252, porte le pignon conique d'entraînement 221.
Ce presse-étoupe double pour but de rendre les pièces mobiles étanches par rapport à l'extérieur, tout en permettant de façon durable un déplacement facile de ces piè- ces. Dans ce but, l'alésage longitudinal du corps 250 comporte
<Desc/Clms Page number 47>
des' cannelures 256, tandis que la tige 251 présente en cet en- droit une surface bien lisse.- Des collets ou d'autres moyens connus empêchent la tige 251., qui peuttourner, d'effectuer des déplacements longitudinaux par rapport au corps du presse-étoupe double, car il se forme, à 1'endroit des cannelures, de la rouil- les le,qui pourrait produire un'grippage entre ?deux pièces- dans le cas de déplacements axiaux. Pour réduire les dangers résultant de la formation de rouille, la tige 251 consiste avantageusement en fonte.
L'eau provenant de fuites ést recueillie par une rai- nure annulaire oblique 257, comportant un petit cordon de joint.
En outre, la dernière cannelure 257' comporte une ouverture, dé-
258 bouchant vers le bas dans -une poche desinée à recueillir l'eau des fuites. Les disques d'extrémité 260, maintenus contre le corps 250 par des vis 259; peuvent être utilisés pour y loger des presse-étoupes. additionnels 261,-exerçant une faible pres- sion.
Les poches 258, recueillant l'eau des fuitesde tous les presse-étoupes doubles, sont en communication, par l'inter- médiaire de conduites d'évacuation 262 (fig.23), avec de petites conduites collectrices 263 (fig.19); l'eau des fuites, avec l'eau de condensation venant des tubes distributeurs 231, 232, est évacuée, au-dessous du réchauffeur d'eau d'alimentation, par un tube 264. Les tubes distribut'eurs 231, 232 ne comportent pas de soupapes de. retenue à leur partie inférieure, contrairement à ce qui est le cas à leur extrémité supérieure, mais une cham- bre assez grande 266, servant à recueillir l'eau de condensation au-dessous des tubes à tuyères situés le plus bas, comme poche pour l'eau des fuites des tubes distributeurs 231, 232.
Cette chambre débouche, ainsi que les petits tubes collecteurs 263, dans le tube d'évacuation '264, qui comporte quelques petites ouvertures dirigées vers le bas. Cette disposition donne lieu à une très petite perte de vapeur, qu'on peut d'ailleurs admettre, étant donné que des soupapes de retenue, montées à. l'endroit le
<Desc/Clms Page number 48>
plus bas du dispositif de soufflage de la suie, ne donnent pas de bons résultats, comme il a été constaté par expérience.
La tige de jonction 251 ainsi que l'alésage du corps 250 doivent être usinés soigneusement aux dimensions exactes, pour obtenir une étanchéité parfaite-et permettre le remplace- ment. Pour tenir compte du temps nécessaire à la formation de surfaces polies sur la.tige et l'alésage, il est bon de chromer la tige 251, venue de fonderie.
Les fig. 24 à 26 représentent la construction du ré- chauffeur d'air utilisé conformément'à l'invention. Ce réchauf- feur, construit sous forme d'échangeur de température à courants croisés, consiste en plaques individuelles à éllettes, en fonte, 270, assemblées entre elles par des.vis; ces plaques comportent d'un côté des ailettes verticales pour le guidage des gaz de fumées et, de l'autre côté, des ailettes horizontales pour le guidage de l'air. Les directions d'6coulement des gaz et de l'air peuvent varier selon le montage du réchauffeur d'air dans la chaudière. On peut donner aux ailettes, disposées sur les deux côtés des plaques-pour le guidage des gaz et de l'air, des hauteurs différentes, pour créer les conditions'les plus favo- rables d'échange de température.
Des bords, opposés par paires, des plaques à ai- lettes, les arêtes, s'étendant parallèlement aux ailettes, @@@ comportent, du côté des ailettes qui leur sont parallèles, des parties renforcées saillantes planes, en forme de réglettes 271, qui servent en même temps à maintenir l'écartement entre des plaques à ailettes adjacentes ainsi qu'à assembler de fa- çon étanche ces plaques en un bloc, avec des chambres distinctes pour l'air et lesgaz, 272,273'.
Une caractéristique essentielle du réchauffeur d'air consiste dans le fait que les ailettes 274, 275 sont divisées en courtes parties d'ailettes, dans leur sens longi- tudinal, par des intervalles 276, ainsi que dans le fait que leurs bords 277 sont courbés alternativement dans un sens et
<Desc/Clms Page number 49>
dans l'autre dans le but d'arriver à un balayage intense de toutes les surfaces, de chauffage. et à une bonne répartition des températures, en particulier au voisinage immédiat de la surfa- ce extérieure du.métal. Il en résulte non seulement un coeffi- cient élevé de transmission de la chaleur,,mais la suppression du phénomène gênant.de condensation, sur les tôles, se produisant sur des réchauffeurs d'air à plaques en 'tôle en raison de bas- ses températures se produisant en certains endroits.
Un faible poids pour une grande proôuction de cha- leur, une grande résistance à' la carrosion, la suppression du danger d'obstruction, un faible encombrement, un bas prix d'a- chat, la possibilité d-'un nettoyage très simple par soufflage automatique ou par l'utilisation de brosses métalliques, uné étanchéité parfaite-et une sécurité absolue de fonctionnement, constituent les avantages additionnels qui font apparaître com- me particulièrement avantageuse l'utilisation du réchauffeur d'air décrit dans le cadre de l'installation de chaudière selon l'invention.
Les plaques à ailettes sont .coulées sans noyaux, ne sont pas .usinées, les cannelures dans les surfaces de joint et les trous pour les vis sont de forme conique et sont venus.- de fonderie. Un dispositif de soufflage de .la suie, éventuellement utilisé pour nettoyer .les plaques à ailettes, peut consister en qui, un râteau à vapeur, coulissant à l'intérieur d'un long presse- étoupe, est alimenté .de vapeur par celui-ci. Son mouvement au- tomatique de va-et-vient est produit, de même que dans le dis- positif de soufflage de la suie du réchauffeur d'eau d'alimen- tation, par une tige filetée, .qui, actionnée par un moteur élec- trique, se visse ou se dévisse dans un écrou fixe sous l'action d'une masse de frappe à renversement du mouvement ou de dispo- sitifs analogues.
La mise en action du dispositif de soufflage de la suie est à nouveau avantageusement limitée aux moments où l'on dispose à cet effet de vapeur en excès.
.Comme représenté sur la fig. 26, dans'le région
<Desc/Clms Page number 50>
d'extrémité chaude d'entrée des gaz de fumées, sur les brides d'assemblage 278 des plaques à a.ilettes adjacentes sont disposés des nez de protection 279, qui sont accrochée aux vis d'assem- blage 280 des brides et qui sont isolés par de l'amiante 281, appliquée en cet endroit.
L'installation décrite ne représente qu'un exemple d'exécution qui peut, en ce qui concerne la disposition des élé- ments principaux de l'installation l'un par rapport à l'autre et les particularités techniques.aussi bien des éléments princi- paux de l'installation que des dispositifs auxiliaires et leur mode de commande, recevoir de nombreuses modifications, sans s'écarter du cadre de l'invention, pour s'adapter aux conditions d'emplacement et de combustible présentes dans chaque cas. Par la réunion avantageuse, réalisée conformément à l'invention,des éléments individuels décrits de l'installation, dont certains sont plus ou moins connus, on obtient des avantages techniques particuliers dans la disposition, la construction ou la combi- naison d'un nouveau genre.
Ces avantages techniques se font sentir au point de vus économique en ce que, pour la plus fai- ble consommation de combustible, on obtient, indépendamment de la charge, une courbe .de rendement, à peu prés en ligne droite, allant jusqu'à 94 %. Une propriété favorable additionnelle de l'installation selon l'invention consiste en ce qu'elle s'adap- te immédiatement à. chaque mode de fonctionnement, par exemple lors d'une prise variable de vapeur, de façon particulièrement souple. La réunion des éléments individuels de-l'installation dans un bloc de chaudière est simple, insensible aux influences mécaniques et thermiques, la surveillance est commode et faci- le, et la sécurité de fonctionnement est extrêmement élevée.
Dans le cas où l'installation comporte la chambre de distilla- à basse température, tion, on recueille de façon peu coûteuse des combustibles li- quides comme sous-produits sans dépense particulière, d'éner- gie.
Les avantages, qui résultent de l'utilisation, de
<Desc/Clms Page number 51>
la construction et de l'adaptation.simultanées du foyer, dela à basse température, tour de filtration, de la chambre de distillation, du disposi- tif de distribution de la machine à vapeur actionnant la grille, etc... ne sont pas limités à leur application au chauffage d'une installation de chaudière. Les caractéristiques de l'in- vention peuvent, pour autant qu'elles ne se rapportent pas ex- pressément à la chaudière, évidemment 'être appliquées à la pro- duction économique de chaleur.en général et en particulier au chauffage des,fours métallurgiques,au lieu de la chaudière.
Dans ce cas, en 'raison de l'absence du chauffage direct ou indirect par de la vapeur d'eau .surchauffée, la chaleur nécessaire à la à basse température distillation/est produite exclusivement ou, dans le cas où il existe d'autres sources d'énergie, de façon prépondérante, par la combustion incomplète.(en CO), réalisée spécialement à cet effet sur la première section.de la grille. Les grandes quanti- tés de. gaz de chauffage,. qui peuvent être produites par le,foyer universel à grande puissance à poussée du combustible par des- sus, selon l'invention, justifient le chauffage, au moyen d'un seul foyer à grille du genre-décrit., de plusieurs fours métal- lurgiques en parallèle ou, en particulier dans le cas de besoins fortement différents de chaleur, en série l'un à la suite de l'autre.
Les fig. la, 1b et 1c représentent, en coupe longi- tudinale, en vue en plan et en coupe transversale, une instal- lation à deux chaudières, analogue à celle selon les fig. 1 et 2. Des éléments correspondants sont désignés sur les fig. la à la par les,mêmes nombres de référence que sur les fig. 1 et 2.
Alors que, dans la disposition selon les fig. 1 et 2,-les gaz de fumées du foyer sont aspirés vers l'avant à partir du der- nier compartiment de la chaudière en passant sur toute l'étendue en largeur du collecteur supérieur et.sont aspirés à travers la couche de combustible se trouvant dans la tour de filtra- tion, ce passage des gaz de fumées s'effectue directement dans le cas des fig. la à 1c.
<Desc/Clms Page number 52>
Dans le cas de l'installation selon les fig. la à 1c, le. surchauffeur est également intercalé entre les tubes de vaporisation. Les deux collecteurs de.la chaudière sont disposés l'un au-dessus de l'autre, et le collecteur inférieur est suppor- té et se trouve à une distance d'e.nviron 1 m au-dessus de la caisse à mâchefers. Les tubes pour l'écoulement en retour sont froids, mais peuvent être baignés par les gaz de la combustion grâce à des registres rotatifs disposés à la partie supérieure.
Un collecteur auxiliaire constitue le raccordement pour l'écoule- ment en retour, Le prévaporisateur fait partie de la chaudière pour éviter des explosions et. en raison de la température élevée et du vieillissement de la fonte. Les coudes inférieurs du sur- chauffeur consistent en acier sicromal soudé.
11 y a encore lieu de mentionner que le dispositif de distribution pour.la machine à vapeur actionnant la grille produit, lors de la marche aller et retour, l'allumage d'une lam- pe électrique, qui s'éteint seulement dans la position ramenée en arrière ou position de repos.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.