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PERFECTIONNEMENTS AUX FOYERS.
Cette invention concerne les foyers équipés pour brûler à l'état de suspension du combustible à teneur en cendre, pourvus de tubes de refroi- dissement des parois et dont des parois opposées convergent de haut en bas vers une ouverture de décharge de la cendre, sous laquelle se trouve un col- lecteur de cendre.
Jusqu'à présent, lorsu'on construisait un foyer de chaudière à combustible pulvérisé avec refroidissement par circulation d'eau, pourvu à la partie inférieure d'une trémie se terminant par une ouverture de décharge de la cendre, il était usuel de le munir d'un cendrier sous cette ouverture, de manière à avoir un collecteur de cendre dans lequel la cendre déchargée du foyer pouvait s'accumuler jusqu'au moment où il était nécessaire ou désirable de l'enlever. Ce collecteur nécessitait l'emploi d'un support séparé et ren- dait en outre indispensable de prévoir un point de dilatation approprié et une garniture étanche aux gaz entre le foyer et le collecteur, ce qui avait pour effet d'augmenter la hauteur totale d'encombrement du foyer et du col- lecteur combinés et par conséquent d'accroître le coût de l'installation com- plète.
En outre, un:système combiné de joint de dilatation et de garniture d' étanchéité en un tel endroit nécessite une attention régulière et à moins qu' il ne soit maintenu dans un état de fonctionnement convenable, il pourrait se produire une perte considérable du rendement du foyer par suite des fuites d' air dans la chambre de combustion du foyero D'autre part, le collecteur de ' cendre séparé est généralement une construction garnie de matière réfractaire, non refroidie, et nécessite par conséquent un entretien considérable qui est fréquemment la cause directe de la mise en chômage de la chaudière, jusqu'à ce que les réparations puissent être achevées. Un but de l'invention est d'éta- blir des collecteurs de cendre perfectionnés.
La présente invention comprend un foyer agencé pour brûler à l'é- tat de suspension du combustible à teneur en cendre, pourvu de tubes de parois refroidissants et présentant des parois opposées convergeant de haut en bas vers
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une ouverture de décharge des cendres en dessous de laquelle se trouve un col- lecteur de cendre, ce foyer étant caractérisé en ce que le collecteur de cendre est réuni et suspendu à la chambre de combustion.
L'invention comprend aussi un foyer agencé pour brûler à l'état de suspension du combustible à teneur en cendre, pourvu de tubes de parois refroi- dissants et comportant des parois opposées convergeant de haut en bas vers une ouverture de décharge de la cendre en dessous de laquelle se trouve un collec- teur de cendre, ce foyer étant caractérisé en ce que les tubes qui forment les parois de la chambre de combustion servent aussi de tubes de refroidissement pour les parois du collecteur de cendre qui prolongent vers le bas les parois de la chambre de combustion du foyer.
L'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec réfé- rence aux dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une coupe verticale transversale d'un générateur de va- peur comportant un foyer et un collecteur de cendre;
Fig. 2 est une vue fragmentaire à plus grande échelle que la Fig.
1, montrant des détails de la construction du collecteur de cendre, et
Fig. 3 est une vue de côté prise de la droite de la Fig. 2.
Fig. 1 représente l'invention dans son application à un générateur de vapeur de forme connue, comportant un foyer 10 situé latéralement par rap- port à une section de chaudière à circulation naturelle qui comprend des tubes verticaux 12 s'étendant entre des corps cylindriques supérieur et inférieur 14 et 15, respectivement, et raccordés à chacun de ceux-ci. La chambre de combus- tion 17 du foyer est délimitée par des parois verticales refroidies par cir- culation de fluide comprenant une paroi arrière 18, une paroi avant non repré- sentée située en regard et des parois latérales 19 et 21, qui se font face, disposées parallèlement aux corps cylindriques 14 et 15. Un combustible, tel que du charbon pulvérisé, est injecté dans la chambre 17 par des brûleurs 22 aménagés dans la paroi avant du foyer.
Les parois latérales 19 et 21 du foyer présentent des parties in- férieures inclinées 23 et 24 qui convergent symétriquement de haut en bas vers un passage ou étranglement de décharge de la cendre, relativement étroit, 25, et forment ainsi une trémie au fond de la chambre de combustion 17. A l'é- tranglement, les parois latérales 19 et 21 sont établies de manière à former des surfaces convexes en regard l'une de l'autre, comme c'est indiqué.
Sous l'étranglement 25, les parois latérales sétendent vers le bas en divergeant l'une par rapport à l'autre, comme en 27 et 28 pour former une partie d'un collecteur de cendre 30, solidaire de l'ensemble de la cons- truction, de section transversale et de largeur horizontale accrue, en compa- raison de la section transversale et de la largeur horizontale de l'étrangle- ment 25, de manière à former une chambre de volume adéquat pour l'accumula- tion de la cendre pendant des périodes de marche relativement longues.
La pa- roi latérale 28 du collecteur de cendre se termine en un point intermédiaire de la hauteur du collecteur, tandis qu'à peu près au même niveau, la paroi la- térale opposée 27 est coudée vers l'intérieur, comme en 31, et sa partie infé- rieure 32, se prolonge de haut en bas vers le fond du collecteur sous une in- clinaison relativement raide par rapport à l'horizontale, de préférence sous un angle supérieur à 45 , ce qui correspond approximativement à l'inclinaison des parties de parois 23 et 24 au-dessus de l'étranglement. Les extrémités du collecteur de cendre 30 sont fermées par les prolongements inférieurs des pa- rois avant et arrière du foyer.
Le fond du compartiment est fermé par une pa- roi inclinée 34 divergeant de bas enhaut par rapport à la partie de paroi opposée 32 et présentant une série d'ouvertures espacées horizontalement 36 pour la décharge et l'enlèvement de la cendre des parties intérieures les plus basses du compartiment. Les ouvertures 36 communiquent avec un système d'évacuation des cendres approprié, de type connu, pneumatique ou hydraulique, indiqué d'une manière générale par le chiffre 39. Un régistre 37 est aménagé à chaque ouverture de décendrage 36 et un mécanisme de commande séparé 38, de forme connue, est prévu pour chaque registre 37, de fagon à permettre une com-
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mande sélective des registres.
Pour découvrir les, ouvertures, les registres 37 sont soulevés parallèlement à la face extérieure inclinée de la paroi 34.
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Dans la forme d'exécution rep:r:ése:!1itré.i;de; l' inve1ilt'ion, toutes les parois de la chambra de coqg5notlg:17 et du ctl''etxt ;ré dsyqui -en est so- lidaire 30, sont xèf'r-01di, ,$u. moy.en de tubes te 'rc3:et q,üi''wg,vent de l'eau de la section de"ahàutiâe'mpotant les corps, cylindriques 14 et 15. Dans les parois correspondantes, les tubes de paroi sont verticaux ou inclinés sous une pente très raide et épouBent'<-l&.oonfigar.Qe'ë:pa'pi!8s..,conjugu.ées de la paroi, planer ou courbes.
Da 1a \paro late:r)e1u'19 ,\'S' !tu,b'es' dé parois corres- pondants 19a sont raa00rdé±'p#r leurs extrémité5'ièrieueS nn Collecteur inférieur 41 auquel l'eau est>.acùnée du corps.'cyliNdrque.. inférieur 15 par des dispositifs de descente approprias tels que des colonies ou tubes 42. Dans la paroi latérale externe 21, les tubes de parois 21a sont raccordés par leurs ex- trémités inférieure$: à un collecteur 43, situé en un point intermédiaire de la hauteur du compartiment collecteur de cendre 30, et l'eau et amenée au collec- teur 43 par des tubes45 qui sont raccordés par leurs extrémités supérieures
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au collecteur 43 et par leU1!a extrémités înf6ri-eurés à un col-lecteur .41:
. les tubes d'arrivée d'eau 45 étant répartis le long de-la paroi de fond 34 du com- partiment collecteur de cendre, entre les ouvertures de décendrage 36. Les tu- bes de paroi arrière 18a du,foyer ..'dans deux panneaux extérieurs., sont raccor- dés par leurs extrémités inférieures à des collecteurs' 46 à un' niveau situé à
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proximité de l'txgémeit;t.25, tandis que Qe;' d 1-m1 -panneau. intermédiaire sont raccordés par leurs e'rémités iniérieutec.&,"Ùn iùôiiéé%ehi<±7 approxi- mativement au niveau-du collecteur 41 du fond "(lu: .t:Q1.leçte; - de. cendre.
Les tu- 'bes 18a de tous les panneaux"sont raccordés .pa. ?.eurg xtrmitêà supérieures à un collecteur 48 d'où des raccords ascendants sont.reliés''au corps cylindri- que 14 d'une manière appropriée connue. Les tubes de''refroidissement de la pa- roi avant du foyer, non représentée,, sont disposés et raccordés à peu près comme c'est décrit pour les tubes de refroidissement 18a de la paroi arrière.
Des colonnes descendantes .appropriées, non représentées;: sont établies entre le 'corps cylindrique inférieur 15 et les collecteurs inférieurs 46 et 47 de la
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paroi arrière 18,.'.et les collecteurs correspondants',;' on: i'rE(iprésentés, de la pa- roi avant opposée... - @ @ '
De préférence, le poids du groupe générateur de chaleur complet est supporté à un niveau plus élevé que les parties inclinées inférieures 23 et 24 des parois latérales de la-chambre de combustion, de telle sorte que la dilatation des parties de paroi du foyer situées au-dessous' de ce niveau et des tubes de refroidissement des parois, se fait dans 'une direction descen- dante à partir du niveau de support coanmun. Le dispositif de support propre- ment dit,
non représenté, peut par conséquent consister en une construction supérieure à laquelle toute l'installation est suspendue à un .niveau plus éle- vé que le corps cylindrique'supérieur 14, ou bien elle peut consister en une
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construction telle que celle décrite dans le Brevet angl:a.$ no...-625 e309 de la Demanderesse, où l'3.stallao'' wst supportée verticalement approximativement au niveau du corps cylindrique inférieur 15.
Dans chacun de ces cas, toutes les parois verticales du foyer, comprenant les parois avant,.arrière et laté- rales, et les tubes de refroidissement de parois y associés, sont libres de se dilater de haut en bas à partir d'un point de support' 'situé à ,un niveau au moins aussi élevé que celui om se' trouve le corps cylindrique inférieur 15. Le collecteur de cendre 30 est',formé par les prolongements solidaire des parois du foyer qui sont supportés par ..au-dessus à un niveau commun situé au-dessus de l'étranglement 25 et sont par-conséquent libres de se.déplacer dans le sens vertical, à l'unisson'.du-déplacement des parties de..paroi suspendues.
Pour assurer un support adéquat au compartiment collecteur de cen- dre 30, sans réduire le mouvement vertical de ce,dernier, les parties incli- nées 23 et 24 des parois du foyer au-dessus de l'étranglement 25 sont étayées sur les parois avant et arrière du foyer au moyen de dispositifs de support indiqués dans l'ensemble en 51. Chaque support 51 comprend une poutrelle 52 qui s'étend horizontalement entre les parties inférieures prolongées des pa- rois avant et arrière du foyer et est supportée à ses'deux extrémités par les
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tubes de refroidissement des parois correspondantes.
Comme c'est indiqué sur la Fig. 39 à la paroi arrière 18, l'extrémité correspondante de la poutrelle 52 s'étend entre des tubes de paroi 18a jusqu'en un point à l'extérieur de la chambre de combustion 17 où la poutrelle est supportée par des pièces en U 53 qui sont fixées à certains tubes convenablement choisis 18a, de part et d'autre de la poutrelle. Des supports semblables sont prévus pour la poutrelle 52 à la paroi avant, non représentée.
Au-dessus de chaque poutrelle 52, un tirant 54 est fixé par soudure, par exemple, à chaque tube de paroi 19a ou 21a et pour chaque paroi latérale une série de supports d'écartement 56 est inter- calée entre le tirant 54 et la poutrelle 52, chaque support d'éoartement 56 étant soudé par son extrémité supérieure au tirant 54 tandis qu'il repose par son extrémité inférieure sur la poutrelle 52 sans y être fixé, de manière à permettre différents déplacements longitudinaux de chaque tirant 54 par rap- port à la poutrelle correspondante 52 par suite de la dilatation et de la con- traction de la paroi et du tirant pendant la marche du foyer.
Le foyer décrit ci-dessus est agencé de façon qu'on puisse y brû- ler à l'état de suspension un combustible à teneur en cendre et assurer une é- vacuation continue des particules de cendre résiduelles non combustibles dans le collecteur. La surface libre totale de la communication entre le foyer et le collecteur, pour la décharge de la cendre venant du foyer, est assurée par un passage non obstrué de section transversale horizontale considérablement inférieure à la section transversale horizontale tant du foyer que du collec- teur, de telle sorte que la cendre recueillie dans ce dernier est largement pro- tégée contre la chaleur rayonnant du foyer par l'intercalation des parties de parois refroidies par circulation de fluide, qui séparent le collecteur du foy- er.
Par suite de l'effet combiné du refroidissement et de la protection contre le rayonnement qu'assurent les parois associées au collecteur de cendre, les particules de cendre sont recueillies et maintenues à l'état solide dans ce collecteur et se trouvent ainsi dans les conditions voulues pour être déchar- gées convenablement dans un système transporteur de cendre en vue de leur uti- lisation finale. La chaleur transmise aux parois du collecteur de cendre est utilement employée pour la production de vapeur.
Le foyer et le collecteur de cendre sont combinés en une construc- tion unitaire, refroidie par circulation de fluide, ce qui a pour effet de ré- duire la hauteur totale d'encombrement et le coût de l'installation, et de procurer en outre une installation parfaitement étanche aux gaz en tous points et par conséquent particulièrement propre à être utilisée là où les foyers doivent de préférence fonctionner sous des pressions super-atmosphériques. En outre, les parois du collecteur de cendre étant solidaire des parois du foyer, les tubes de refroidissement des parois respectives peuvent être continus et être convenablement raccordés au système circulatoire du générateur de vapeur.
REVENDICATIONS
1. - Foyer agencé pour brûler à l'état de suspension un combusti- ble à teneur en cendre, pourvu de tubes de refroidissement des parois et dont des parois opposées convergent de haut en bas vers une ouverture de décharge de la cendre sous laquelle se trouve un collecteur de cendre, caractérisé en ce que ce dernier est réuni à la chambre de combustion du foyer et suspendu à celle-ci.