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DISPOSITIF D'AMENEE DE L'AIR SECONDAIRE DANS DES FOYERS.
L'invention est relative au perfectionnement de dispositifs d'amenée de l'air secondaire dans des foyers, dans lesquels on introduit dans la chambre de combustion de l'air secondaire frais fortement chauffé par des tuyères pour la combustion finale complète désirée des gaz de fu- mées et de combustion, pour augmenter le rendement de l'installation et épargner du combustible. Il s'agit essentiellement dans ce cas, de choisir correctement la disposition spatiale de ces tuyères à air secondaire ainsi que leur forme de construction, pour obtenir un résultat optimum aux points de vue de l'économie de combustible et de la sécurité de marche, en combi- naison avec une possibilité convenable de réglage de l'air secondaire pro- duisant la combustion finale pour une construction et respectivement un montage aussi simples que possible de ces moyens auxiliaires.
Les exemples d'application sont choisis de manière que les possibilités multiples d'application et de construction de l'invention puis- sent être reconnues de façon particulièrement claire sur des foyers de car - structions les plus diverses et de buts d'emplois différents.
On a observé que, quand on utilise des briques de tuyères creuses, se rétrécissant en forme de coupole au-dessus, des troubles notables dans le bon fonctionnement de ces tuyères peuvent apparaître. Comme cause de ces troubles, on a reconnu qu'il se dépose fréquemment dans les angles morts existant entre des briques de tuyères voisines de ce genre, des cen- dres volantes qui, avec le temps, recouvrent entièrement les coupoles des tuyères et peuvent en boucher les ouvertures.
Suivant l'invention, on évite cet inconvénient en utilisant des briques de tuyères creuses dont la tête de tuyère se termine au-dessus par une face antérieure amincissant fortement la brique, de manière que des
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briques de tuyère voisines se terminent au-dessus suivant une arête longitu- dinale. Si on maçonne les unes à côté des autres une rangée de briques de tuyères, les briques de tuyères moyennes ne portent d'ouvertures de tuyères que sur la surface voûtée antérieure. Les briques disposées à l'extérieur portent encore en plus des ouvertures latérales. Dans des formes de con- struction de tuyères de ce genre, des angles morts sont complètement évités.
Un dépôt de cendres volantes ne peut par conséquent plus se produire : '!le part ni obstruer les trous des tuyères. Les cendres volantes glissent aus- sitôt sur les nouvelles tuyères le long de leur sommet incliné.
Les tuyères à sommet en forme d'arête trouvent de préférence leur emploi là où leur montage s'effectue contre la paroi de la chambre du foyer le long de laquelle l'arête se raccorde à la surface antérieure de la tuyère suivant une pente raide. ' Mais si, par contre, il s'agit d'autre part de tuyères se trouvant en particulier dans le domaine du centre du foyer ou qui sont léchées de chaque côté par les gaz de combustion ou bien qui sont montées sans qu'il n'existe de paroi,de cqnstruction spéciale leur servant.d'appui ou qui peuvent facilement être refroidies sur leurs faces arrières, il est avantageux d'utiliser en outre dans ces cas des briques de tuyères de grandes sections, analogues à des blocs de briques,
qui possè- dent des orifices individuels d'éjection de tuyères et qui portent trans- versalement à ceux-ci, de préférence sur leur surface de fond, un évidement formant un canal d'amenée d'air, de manière que lors du maçonnage de ces briques de tuyères, il se forme d'un bout à 1-'autre un canal commun servant à l'alimentation des ouvertures d'éjection de l'air.
Des briques de blocs de tuyères de ce genre en chamotte repré- sentent un progrès tout à fait particulier. Leur section plein étant parti- culièrement grande par rapport à la section transversale creuse existante, et à parois extérieures épaisses sur le côté, ces tuyères sont extrêmement résistantes aux efforts mécaniques et thermiques, ce qui augmente notable- ment leur durée de vie et a une grande importance quand elles se trouvent constamment au centre du feu.
En outre, elles possèdent une grande capa- cité d'absorption de chaleur et la conservent indépendamment de variations de courte durée de l'état du feu, ce qui est très important parce que . c'est précisément à ces moments qu'il importe de faire pénétrer de l'air secondaire aussi chaud que possible, où, par exemple pendant ou immédiate- ment après le remuage du combustible l'état du feu s'est provisoirement affaibli et où par conséquent peuvent se produire d'autant plus facile- ment des gaz incomplètement brûlés, qui sinon s.'échappent sans profit, mais qui à présent sont encore soumis à une bonne combustion finale évi- tant des pertes, par l'air secondaire chaud insufflé à travers les briques de tuyères massives demeurant longtemps très chaudes.
Un autre grand avantage des nouvelles briques de blocs de tuyères repose sur ce que ces briques, conformément à leur nouvelle forme, constituent-elles-mêmes le canal des tuyères, alimentant les orifices d'é- jection, qui peut alors recevoir ses amenées d'air aussi bien sur le côté qu'en un endroit quelconque du dessous suivant son montage, lorsque ce canal de tuyères est, comme on le dit, creusé à la surface même du fond de la brique sur laquelle il est maçonné.
Pour pouvoir donner aux tuyères d'introduction de l'air se- condaire leur meilleur rendement, il est utile de pouvoir régler quariti- tativement la quantité d'air secondaire introduite. On a ainsi sous la main la possibilité d'un réglage convenant aussi bien à l'état instantané du feu qu'à l'installation particulière du foyer dans son ensemble.
On entreprend souvent le montage des tuyères d'alimentation d'air secondaire .pour la première fois après coup, dans des installations de foyers déjà en fonction, dans lesquelles donc, non seulement-il est important de pouvoir régler l'air secondaire dans -la mesure correcte correspondant au genre particulier de l'installation, mais de pouvoir entreprendre le montage de semblable dispositif de réglage également après coup, sans difficultés, par des formes de construction de l'installation appropriées et aussi sim-
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ples que possible, répondant au but à atteindre. Un dispositif d'étrangle- ment, agissant sur le canal des tuyères à son entrée, pouvant être manoeuvre à partir du foyer ou respectivement de sa porte, et faisant varier la quan- tité d'air introduite, sert à ce but.
Comme forme de construction de-ce dis- positif répondant au but voulu, on peut prévoir devant le canalde-la tuyè- re un dispositif de réglage, devant être manoeuvré à partir du foyer ou de; sa porte, qui permet de régler la quantité d'air secondaire. On peut le dis- poser en-dessous de la grille du foyer sous forme de registre dont la posi- tion peut être réglée suivant sa longueur par une poignée disposée devant l'entrée du canal des tuyères, et qui libère celle-ci plus ou moins large- ment.
Différents exemples de construction de l'objet de l'invention et des détails sont expliqués et décrits de façon plus approfondie dans ce qui suit, en se référant aux dessins :
Les figures 1,2 et 3 représentent en élévation longitudinale, en partie découpée, en coupe transversale et en plan, une chaudière à élé- ments de chauffage central à évacuation des gaz par le dessus et introduc- tion réglable d'air secondaire fortement chauffé.
Les figures 4, 5 et 6 représentent une brique de tuyères à arête vive supérieure pour l'introduction de l'air secondaire, en coupes longitudinale et transversale perpendiculaires l'une à l'autre.
Les figures 7, 8 et 9 représentent une brique de tuyères de dimensions plus plates servant aux montages dans des chaudières plus peti- tes.
Les figures 10 et 11 représentent le nouveau bloc de briques de tuyères vu de front dans la direction de l'ouverture d'éjection de l'air et une coupe perpendiculaire à la première à travers une des ouvertures d'éjection.
Les figures 12,13 et 14 représentent une chaudière de chauf- fage central à évacuation des gaz par le bas munie d'une construction de foyer économique comprenant des tuyères en blocs de briques construites suivant les figures 10 et 11, en coupes longitudinale et transversale, et en plan.
Les figures 15, 16 et 17 représentent un montage de foyer économique de ce genre pour chaudières à tubes de fumées et tubes de flam- mes ou locomobile en coupe'longitudinale, en plan et en coupe transversa- le.
La figure 18 représente le montage des nouvelles tuyères sur une cuisinière, et
Les figures 19 et 20 un montage de ce genre dans un foyer de four de boulangerie à vapeur suivant deux vues en coupe.
La chaudière à évacuation des gaz brûlés par le haut, représen- tée sur les figures 1 à 3, porte le montage du foyer sur la paroi transver- sale de fond 1 de la chambre de combustion 2. Ce montage comprend une ma- çonnerie de protection 3 en briques de chamotte réfractaires, derrière la- quelle on dispose verticalement l'une à côté de l'autre les deux briques de tuyères 4 de manière que la tête de tuyère munie des orifices de sortie 5 demeure libre pour l'air secondaire chaud..
Comme on le voit en particulier sur les figures 4 et 7 des représentations.individuelles des briques de tuyères 4, ces briques se ter- minent au sommet en une arête en forme de lame 6, de manière que des bri- ques de tuyères voisines soient limitées au-dessus contre la paroi de ford 1 (figure 1).suivant une arête horizontale 6 (figure 2) et que des angles morts, cavités et analogues soient complètement évités aux endroits où les cendres volantes qui bouchent finalement les orifices des tuyères 5 pour- raient se déposer dans leur domaine, et glisse.nt maintenant partout le long
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des-surfaces obliques.
En outre, le réglage de l'air secondaire est essentiel. Dans' ce but, on dispose en-dessous de la grille 8 un registre de fermeture 9 dont le déplacement, au moyen de la poignée 10 dans le sens de la double flèche 11, permet de régler le débit de l'air secondaire qui pénètre en 12 dans le canal des tuyères 13 de façon appropriée à l'installation de manière'que les gaz de fumées produits dans la chambre de combustion 2 au-dessus des combustibles introduits par couches environ jusque au niveau 14 continuent à brûler avec une flamme claire qu'on peut observer à travers une rosace 15 prévue dans la porte supérieure du foyer 16. On obtient un réglage de pré- cision quand par exemple on construit la poignée du registre 9 sous forme de roue (non représentée) dont la vis de guidage coopère avec la tige du registre.
Le dispositif décrit de réglage de l'air secondaire au moyen d'un registre pouvant être manoeuvré par la porte inférieure du foyer ouverte 17, peut également encore être monté facilement par la suite.
Les mesures données ne sont pas limitées dans leur emploi à l'installation de foyer suivant les figures 1 à 3, dans lesquelles,on re- présente une chaudière à élément individuels 18 renfermant l'eau à chauf- fer, construite sous forme d'installation--dans laquelle les gaz brûlés s'échappent par le haut et sont aspirés dans la cheminée 20 par des trous de tirage 19 disposés au-dessus. Les briques de tuyères représentées sur les figures 4 à 9 correspondent à une échelle d'environ un cinquième de la grandeur naturelle.
Le bloc de briques des .corps de tuyères 21, suivant les fi- gures 10 et 11, correspond environ à un tiers de la grandeur naturelle.
Il porte deux orifices individuels d'éjection de tuyères 22, qui partent de l'évidement transversal en creux 23 du fond de la brique, et peuvent être disposés à volonté de la manière qui convient le mieux aux montages existant dans chaque cas particulier. Comme le montre la coupe de cette brique 21, elle a une grosse épaisseur de paroi, est par conséquent exces- sivement résistante et possède avant tout également une grande capacité d'absorption de chaleur.
Les deux exemples de construction suivants représentent des montages au moyen de la brique de tuyère 21. Dans le foyer à échappement inférieur des gaz suivant les figures 12 à 14, trois tuyères en blocs de briques 21 sont maçonnés sur une paroi 24 au fond de la chambre de combus- tion 2, et sont en outre protégées vers le haut. L'évidement 23 forme ainsi un canal de tuyères s'étendant de part en part. Il est alimenté par le bas par les canaux d'alimentation verticaux 25 qui, de leur côté, re- çoivent l'air secondaire du cendrier 26; l'alimentation de ces canaux peut de nouveau être réglée par un registre 9 permettant d'en obstruer l'entrée plus ou moins largement. Sur le coté, le canal des tuyères 23 est bouché à ses extrémités par de la maçonnerie, en laissant de petites ouvertures d'éjectibn libre 27.
Dans le foyer suivant les figures 15 à 17, six blocs de bri- ques de tuyères 21 sont simplement maçonnés l'un à côté de l'autre à l'ex- trémité arrière de la grille de foyer 8 sur un châssis de support 28 muni d'un plateau inférieur 29. Le canal des tuyères 23 reçoit ici l'alimen- tation en air secondaire par un tube 30, qui débute derrière la porte du cendrier 17, porte à cet endroit un dispositif de réglage de l'air 31 quel- conque, construit par exemple sous forme de rosace à fentes, et débouche par une ouverture du plateau 29 dans le canal 23.33 représente des clapets d'ouvertures pouvant être repliés vers le haut, prévus dans les parois du châssis de support 28.
A l'aide.des nouveaux blocs de briques de tuyères, on peut é- galement construire un foyer économique dans des cuisinières et également dans des fours de boulangerie= à vapeur.- Dans le premier cas, en général une tuyère unique suffit, montée au:rond à l'extrémité de la grille du foyer, et dans des fours de boulangerie à vapeur, on dispose de préférence, une
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tuyère de chaque côté aux deux extrémités de la grille. La figure-18 repré- sente une cuisinière de ce genre munie d'une tuyère unique 21a un peu plus large que les formes de construction représentées sur les figures 10 et 11, mais toutefois pas si haute. Elle a une hauteur qui correspond exactement aux dimensions du pot à grille 34.
Dans la construction des fours de boulangerie à vapeur suivant' les figures 19 et 20, les blocs de tuyères 21b sont disposés aux deux extré- mités de la grille 35 de manière à insuffler l'air secondaire chaud des deux côtés par les ouvertures d'éjection contre la surface de la grille.
REVENDICATIONS.
1.- Dispositif d'amenée de l'air secondaire dans des foyers dans lesquels l'air secondaire pénètre dans la chambre de combustion par des tuyères, caractérisé en ce qu'on utilise des briques de tuyères creuses (4) dont le sommet se termine vers le haut par une surface frontale amin- cissant fortement la brique, de manière que des briques de tuyères voisinas se terminent au sommet en une arête longitudinale.