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PERFECTIONNEMENTS AUX CHAUDIERES.
La présente invention est relative à des foyers de chaudière et particulièrement, quoique non essentiellement., aux foyers de chaudières du type à alimentation par gravité, du genre de ceux à usage domestique pour la production d'eau chaude ou de vapeur.
Un problème avec de telles chaudières est l'enlèvement des scories au prorata de la vitesse de combustion, particulièrement avec des combustibles à haute' teneur en cendre comme les anthracites écossais par exemple, dans lesquels il y a tant de résidus qu'ils nécessitent le décrassage de la chaudière toutes les deux ou trois heures.
La présente invention a pour objet de prévoir un foyer de chaudière dans lequel ce décrassage est effectué automatiquement et est spécialement, quoique non essentiellement applicable aux foyers de chaudières qui fonctionnent de façon automatique ou semi-automatique.
D'un point de vue, l'invention procure un foyer de chaudière dans lequel les scories formées dans la chambre de combustion sont déplacées par des moyens mécaniques jusqu'à une position au-dessus du cendrier et peuvent tomber dans ce dernier. Les moyens mécaniques peuvent comprendre un jeu de barres ou une grille animé d'un mouvement alternatif de la chambre de combustion ou un poussoir animé d'un mouvement alternatif au-dessus de la grille de la chambre de combustion.
D'un autre point de vue, un foyer de chaudière conforme à l'in- ventio. possède une alimentation par gravité pour amener le combustible sur la grille de la chambre de cpmbustion et des moyens pour évacuer les scories et les cendres hors de la chambre de combustion et, éventuellement dans le cendrier et pour admettre le combustible d'alimentation dans la chambre de combustion après l'évacuation des scories.
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D'un autre point de vue encore,,.L'invention prévoit un loyer de chaudière ayant une alimentation par gravité pour le combustible et utilisant un tirage naturel ou forcé,,, dans lequel par des moyens mécaniques les scories peuvent être poussées de la chambre de combustion dans un réceptacle à scories ou cendrier et dans laquelle opération les moyens mécaiques son. réglables pour contrôler le débit de la chaudière. Un tel réglage peut être effectué par variation du mouvement des moyens d'éjection des scories ou par variation de la fréquence de ces opérations et le réglage peut être obtenu automatiquement sous le contrôle d'un thermöstat ou. son équivalent.
Les moyens d'éjection des scories peuvent eptre actionnés en concordance avec l'action d'un courant d'air forcé obtenu par ventilateur ou à des intervalles de temps prédéterminés, ou par la combinaison d'un ventilateur de contrôle et d'une minuterie. Le réglage peut aussi être effectué en fonction de la sorte de combus- tible utilisé.
Des moyens pour casser les scories peuvent être prévus et de tels moyens comprennent un pic briseur contre lequel les scories aboutissent quand elles sont enlevées de la grille, ou peuvent comprendre une guillotine opérant en synchronisme avec le mouvement de la grille, ou la paroi de la chaudière, au-dessus du cendrier peut former une surface déviante.
D'autres particularités de l'invention sont incorporées dans les formes préférées qui vont être décrites plus en détail, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés dans lesquels ;
Fig. 1 est une vue en coupe d'une forme de réalisation de l'invention.
Fig. 2 est une vue en coupe d'une seconde forme de réalisation.
Fig. 3 est une vue en coupe d'une troisième forme de réalisation.
Fig. 4 est une vue en coupe d'une quatrième fprme de réalisation.
Ces formes seront décrites en relation avec une chaudière ayant une alimentation en combustible par gravité et ayant un ventilateur d'air opérant sous contrôle d'un thermostat, de telle sorte que la chaudière est à fonctionnement essentiellement automatique. Dans ces formes, la chambre de combustion (y compris la grille) peut être réalisée de manière à com prendre une chemise d'eau, grâce à des parois creuses à l'intérieur desquelles l'eau à chauffer peut circuler, de telles parois creuses étant en communication avec les autres espaces de la chaudière ménagés pour l'eau.
Dans la forme de réalisation représentée en Fige 1, la grille de la chambre de combustion comprend une chambre rectangulaire creuse 2 montée latéralement sur guides pour permettre un mouvement d'agitation.
La grille 2 est reliée par une tige de connexion 3 à une manivelle 4 actionnée par un moteur électrique au moyen d'une boite de support 5. Des conduits d'eau flexibles 7, 8 sont prévus entre les pipes d'entrée et de sortie de la cavité de la grille de la chambre de combustion et les autres espaces de la chaudière ménagés pour l'eau.
Un réceptacle à scorie 10 est prévu à l'avant du foyer et lorsque la grille 2 de la chambre de combustion est déplacée en avant, elle s'étend au-dessus du réceptacle à scories. En dessous de la chambre de combustion se trouve un cendrier 11 attaché à l'arrière au réceptacle à scories et la poussière et les cendres tombent de la chambre de combustion dans le cendrier à travers d'étroits passages 12 marginaux à l'avant de la grille ( et des passages semblables sur les côtés de la grille) quand la grille est animée d'un mouvement alternatifo
Quand la grille est déplacée vers l'avant, elle transporte les scories 13 vers l'avant permettant à du combustible frais de tomber derrière les scories à partir d'une trémie 14 disposée au-dessus de la chambre de combustion.
Pendant le mouvement de retour, seule la grille 2 se déplace, les scories 13 étant empêchées de se déplacer vers l'arrière par le combustible frais. Le mouvement est répété et les scories sont éventuellement projetées
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contre la paroi frontale de la grille de la chambre de combustion.
Les scories ou bien se cassent en morceaux du fait de leur poids en porte-à-faux, ou peuvent être réduites par une guillotine 15 placée à l'a- vant de la chambre de combustion et actionnée en synchronisme avec le mouve- ment de la grille.
La guillotine peut être actionnée à partir de la grille mobile 2 ou peut être actionnée par le même moteur.
Dans la forme de réalisation représentée en Fig. 2, la chaudière possède une grille fixe 20 de la chambre de combustion, refroidie par eau, avec un type de tuyères 21 "waterfall" sur toute la largeur de la chambre de combustion en même temps qu'une large alimentation en combustible 22 réglée en fonction de la dimension et du type de combustible, au moyen d'un volet 23. Une tuyère waterfall est une tuyère dans laquelle l'air en- trant à travers elle est dirigé vers le bas par un déflecteur 24 préférable- ment refroidi par eau s'étendant au travers de la chaudière au devant de la tuyère.
La méthode de combustion est à tirage forcé réparti en-dessous et à travers la tuyère 21 au moyen d'une unité de soufflerie débitant par une admission 25 et contrôlée par un thermostat, et pour assurer une combustion complète du combustible avant qu'il soit évacué sous forme de scories, un dé- flecteur économiseur 26 prévu au-dessus du lit de combustible pour diriger les flammes de la combustion en avant et vers le bas sur le lit de combusti- ble.
L'économiseur, qui est refroidi par eau, est également pourvu à sa partie inférieure, dans toute sa largeur, d'une série de canaux 27 à travers les quels de l'air additionnel peut être dirigé vers le bas pour aider à la complète combustion.
Un passage 28 immédiatement à l'arrière de l'économiseur 26 est prévu pour permettre à une certaine quantité des gaz de passer,par dessus avant d'entrer dans le conduit d'échappement, donc d'obtenir la surface de chauffe maximum à l'intérieur du brûleur. Supplémentairement, des ajutages 29 pour l'air convergent également dans ce passage et sont réglables pour s'approprier aux types de combustibles devant être utilisés.
L'enlèvement des scories du lit de combustion est obtenu par un poussoir 30 situé en dessous et derrière l'extrémité principale de la tuyère 21 et qui couvre la largeur tqtle de la chambre de combustion.
Au moyen d'une boîte à engrenages ou autrement, ce poussoir 30 peut être animé d'un mouvement alternatif en avant et en arrière sous la tuyère 21, d'une amplitude variable et/ou à des intervalles de temps variables, pour convenir au type de combustible à utiliser, et de telle manière à pousser les s formations de scories en avant et hors de l'aire de combustion adjacente à l'extrémité principale de la tuyère 21, de telle manière que quand le poussoir 30 retourne à sa position arrière, du combustible frais tombe entre les scories 31 et la tuyère 21 pour que la combustion continue puisse s'effectuer.
Les formations de scories 31 tombent de la paroi frontale de la chambre de combustion 20 dans un cendrier 32 avec un tiroir 33 qui peut être facilement retiré sans perturber la marche de la chaudière.
La surface intérieure frontale 34 de la chaudière peut être conformée de telle manière qu'elle puisse briser en morceaux les scories quand elles sont projetées en avant contre une paroi anguleuse, ou un mécanisme à réduire les scories (similaire à celui décrit à propos de la fig. 1) peut être prévu.
Le poussoir 30 peut être relié par une bielle 35 à un bras 36 d'un levier coudé, pivotant sur le châssis de la chaudière, l'autre bras 37 du levier coudé étant relié par une tige 38 à attache réglable, à une manivelle 39 entraînée en rotation par un moteur électrique 40.
Les formes antérieurement décrites peuvent présenter un désavanta-
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ge minime dans la méthode de décrassage, du fait que le r.ouveau combustible étant interposé entre le courant d'air et les scories, ou région incandescente du lit de combustion elle peut tendre à créer un ralentissement temporaire de l'allure; il en sera plus particulièrement ainsi si de longs intervalles de temps sont laissés entre les mouvements d'éjection des scories, permettant au combustible noir d'être interposé entre le courant d'air et le combustible en ignition.
Dans la forme de réalisation représentée en Figo 3 ceci est presque complètement éliminé du fait que les scories sont évacuées de telle manière que le combustible frais est amené immédiatement derrière les régions in- candescentes du lit de combustion et est de ce fait continuellement soumis aux flammes et au courant d'air pour obtenir une combustion continue dont la puissance ne tombe que très faiblement.
Comme dans la forme représentée en Fig. 2, une tuyère 60 "waterfall" est prévue sur toute la largeur de la chambre de combustion avec une alimentation en combustible au-dessus de celle-ci avec un volet réglable 61 pour l'adapter au type de combustible devant être comburé; l'air soufflé étant amané sous la tuyère et sur toute sa largeur comme ci-dessus.
La grille 62 à refroidissement par eau, de la chambre de combustion est munie d'une ouverture 63, derrière le bord principal de la tuyère 60 et de telle manière que le combustible frais ne puisse pas déborder au-dessus du bord de la grille dans le foyer. Un poussoir 64 placé à l'avant de la ch am- bre de combustion, sur toute sa largeur et actionnée mécaniquement, la course et/ou les bases de temps étant variables (également en coopération avec le fonctionnement de l'unité de soufflerie) pousse le combustible 65 et la formation de scories 66 qui est située devant et en dessous du bord principal de la tuyère 60, en direction "arrière" sous la tuyère et jusqu'à ce que les scories tombent sur un volet 67 fermant l'ouverture 63 sous la tuyère,
Au retour du poussoir dans la position "avant" du combustible frais tombe en avant du lit de combustion, mais les scories 66a antérieurement évacuées restent au-dessus du volet 67 sous la tuyère et couvrant les orifices 63 ce qui sépare la chambre de combustion du cendrier 68 situé en dessous.
Ceci permet à tout combustible partiellement non brûlé qui est poussé en arrière avec les scories d'être complètement oomburé sous l'action du courant d'air provenant de la soufflerie avant qu'il puisse ensuite tomber dans le cendrier par le rappel vers l'avant du volet sur lequel il se trouve.
En fonctionnement, le volet 67 est retiré juste avant que, ou avant à tout autre moment approprié, le poussoir 64 ne travaille pour décharger les scories suivantes formées sur la grille.
Par cette méthode d'enlèvement des scories, les scories sont moins sujettes à former une croûte du fait qu'elles ne sont pas refroidies jusqu'à solidification avant d'être évacuées, et pourront être séparées du combustible incandescent en bandes étroites, en fonction des intervalles d'évacuation.
Des précautions sont prises, cependant, à l'arrière et immédiatement au-dessus du volet, de défléchir les scories vers le bas au moyen de surfaces déflectrices 69, et il doit être noté qu'en tombant sur le volet on évite l'obstruction du courant d'air qui passe au-dessus de lui.
Une méthode différente peut prévoir pour les scories à évacuer en même temps que le volet est tiré en avant sans nécessité de retenir les scories sur le volet. Par cette méthode un simple dispositif à pignon et roue peut actionner ensemble les deux parties à mouvement alternatif.
Un volet coulissant vertical 70 à l'avant de l'enveloppe de la chaudière immédiatement au-dessus du poussoir agit non seulement comme une fermeture et pour racler le poussoir dans ces mouvements, mais il peut être relevé ou enlevé pour accéder à la chambre de combustion.
Quoique différentes méthodes pour actionner le poussoir et le volet puissent être établies, dans la forme représentée, un axe rotatif 71 portant de part et d'autre dans des coussinets porte une manivelle 72 qui, par l'in-
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termédiaire de rouleaux, meut le levier pivotant 74 pour déplacer le volet durant une demi révolution et meut le levier 76 pour pousser le poussoir pendant l'autre demi révolution; les deux étant retournés à leur position de repos par un ressort à compression 77 relié aux leviers agissants.
Il doit être noté dans cette construction particulière que les passages latéraux des tuyaux de cheminée passant en dessous dans le cendrier qui, à son tour devient partie des passages de tuyaux de cheminée, avant de monter verticalement à l'arrière dans les tuyaux à fumée 78, et l'unité de soufflerie pour la commodité, est placée pour donner de l'air aux tuyères au moyen d'un coude ,qui se termine dans un déflecteur, ou une série de pipes de distribution tout au long de la tuyère. La dépression de la cheminée em- pêche la poussière d'être refoulée dans le local quand le cendrier est retiré pour l'enlèvement des scories.
Il n'y a pas lieu de refroidir avec de l'eau le poussoir servant à évacuer les scories du fait qu'il est normalement dans la région la plus froide de la chaudière et largement recouvert de combustible non brûlé.
De la même façon le volet de commande est refroidi en partie par le ventilateur et également grâce à sa position voisine du conduit d'évacua- tion.
Dans la forme de réalisation représentée à la fig. 4, le combustible est amené de la trémie 80 sous le contrôle d'un lit de combustible régulateur 81 sur un lit incliné 82 à circulation interne d'eau, sur une grille 83 inclinée en face du lit 82. La grille 83 comprend des barres pendues sur un axe avant 84 et supportées par un axe réglable arrière 85.
L'air est procuré au lit de combustible par un ventilateur 86 à travers une chambre à air 87 contenant un régulateur, l'air passant à travers un compartiment 88 à la partie inférieure du foyer dans un compartiment à cendre en dessous de la grille et remonte à travers les barres de la grille.
Avec cet agencement les scories 90 sont formées à la surface du lit de combustible s'étendant entre la face avant de la grille 83 et le lit à chemise d'eau 82.
L'espace entre le bord inférieur de la grille 83 et le bord inférieur de la paroi arrière 91 de la chaudière est fermé par un poussoir 92 qui peut âtre déplacé vers l'avant pour racler tout au long des barres de la grille et pousser la couche 91 de scories au delà du bord frontal des barres de la grille dans un cendrier 93 logé dans la chambre 89. L'avant du poussoir 92 est en forme d'angle et le poussoir s'étend sur toute la largeur de la grille 83.
Le poussoir 92 est mu par la crémaillère 93 actionnée par un pignon 89 entraîné en rotation par les parties 103, 102, 101, à partir d'un moteur électrique 100. Un dispositif de réglage avec des écrous 104 est placé entre les parties 103 et 102.
Le moteur 100 est monté pour être mis en mouvement soit par un relais à temporisation actionné en fonction du temps pendant lequel la soufflerie 86 est en action ou par une minuterie ordinaire si la soufflerie n'est pas en fonctionnement. Après une révolution de la manivelle, le circuit moteur est ouvert par exemple au moyen d'un interrupteur commandé par une came solidaire de l'axe de la manivelle.
Le pignon 89 peut aussi être actionné manuellement par un levier 105. Des organes à dégagement rapide 106, 107 sont prévus entre le pignon 89 et le levier 105 et la bielle 103.
Il est évident que l'invention n'est pas limitée aux détails des formes préférées décrites qui peuvent être modifiées sans se départir des idées plus larges qui les lient.
REVENDICATIONS.
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