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PERFECTIONNEMENTS AUX APPAREILS DE COMBUSTION.
Cette invention se rapporte aux appareils de combustion et concerne des perfectionnements aux dispositifs d'alimentation en combustible de ces appareils et plus particulièrement des appareils du genre comprenant un foyer cyclone spécialement propre à brûler des combustibles solides à teneur en cendre sous une forme grossièrement pulvérisée ou "granulaire" et dans des conditions qui donnent 13 eu à des températures au foyer qui dépassent la température de fusion de la cendre, de telle sorte que la cendre résiduelle peut être enlevée du foyer à 19 état de scorie en fusion.
Les com- bustjbles "granulaires" normalement employés dans ces foyers ont des particules de 3/8 de pouce (9,5mm) et moins,et par suite du broyage ils contiennent une certaine proportion de particules fines semblables à la poussière.
Un foyer cyclone du genre mentionné est décrit dans le brevet n 465.146 de la demanderesse.
Un foyer cyclone de construction usuelle est de section transversale circulaire et disposé horizontalement; il comprend une chambre de foyer dans laquelle le combustible en ignition et l'air sont forcés de se mouvoir suivant une trajectoire approximativement hélicoïdale le long de la paroi circonférentielle au moment où ils sont déchargés d'une chambre d'en- trée de combustible en un courant tourbillonnant à grande vitesse. Le combustible à brûler est introduit dans la chambre d'entrée du combustible tangentiellement dans un courant d'air primaire à grande vitesse pqrtant les particules de combustible solides en suspension.
La majeure partie de l'air comburant est amenée comme air secondaire préchauffé, par une entrée d'air secondaire disposée tangentiellement et s'étendant longitudinalement par rapport à la chambre de combustion du foyer. Un courant tourbillonnant d'air tertiaire préchauffé peut aussi être amené dans la chambre d'entrée du combustible en provenance d'une chambre contiguë' et être introduit axialement par rapport au courant d'air primaire et de combustible.
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Le conduit d'amenée du courant d'air véhiculaire et de combustible du foyer cyclone indiqué sur les Figs. 3 à 9 du brevet précité a une largeur décroissant vers l'extrémité de sa chambre d'entrée de combustible, et sa section de passage effective et par conséquent la vitesse du courant de combustible et d'air entrant sont réglables par un régistre ou clapet articulé le long du coté intérieur du conduit et destiné à maintenir le courant entrant d'air primaire ou véhiculaire et de combustible granulaire réparti le long de la paroi périphérique de la chambre d'entrée de combustible.
Un mouvement hélicoïdal est imprimé au courant de charbon et d'air par la chambre d'entrée de combustible et le courant tourbillonnant se déplace axialement par rapport à la chambre du foyer suivant une trajectoire hélicoïdale le long de la paroi circulaire du foyer recouverte de scorie. On a constaté que lorsqu'on fait mouvoir un tel registre ou clapet articulé autour de son axe de pivotement pour l'amener dans des positions où il exerce une action d'étranglement sur le courant entrant d'air primaire et de combustible, un courant de remous tend à se produire- dans l'espace résultant du côté du registre correspondant à la chambre d'entrée, par suite du changement de configuration de la paroi interne qui est ainsi produit d'une manière inhérente dans le conduit d'amenée d'air primaire et de combustible.
La présente invention procure une disposition de registre perfectionnée pour régler la décharge d'un conduit d'arrivée d'air primaire et de combustible à une chambre d'entrée de combustible, ce dispositif étant de construction simple, facile à commander et permettant déviter largement ou totalement les courants de remous du côté chambre du registre à proximité de l'entrée de la chambre d'admission de combustible, même lorsque le registre est amené presque dans sa position de fermeture.
L'appareil de combustion suivant la présente invention comprend une chambre d'entrée de combustible destinée à fournir un courant tourbillonnant de combustible et d'air véhiculaire à une chambre de foyer et - possédant une paroi périphérique courbe et un conduit d'amenée de combustible et d'air véhiculaire à parois courbes en regard, convergeant vers'une ouverture d'entrée ménagée dans la paroi périphérique à laquelle se raccorde l'une des parois courbes tandis que la seconde paroi courbe est pourvue d'un registre réglable présentant une courbure correspondant à celle de la paroi, pouvant glisser transversalement par rapport à l'ouverture d'entrée et susceptible d'être amené dans une position d'étranglement,
dans laquelle le registre forme en substance un prolongement de la surface de guidage courbe de la paroi périphérique de la chambre d'entrée.
L'invention sera décrite oi-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une vue en coupe verticale, très schématique, d'un foyer cyclone comprenant une section d'entrée de combustible suivant l'invention et d'une partie adjacente d'une chaudière à vapeur dont fait partie le foyer cyclone ; Fig. 2 est une coupe verticale suivant la ligne 2-2 de la Fig. 3;
Fig. 3 est une coupe verticale suivant la ligne 3-3 de la Fig. 2, et
Fig 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3.
La foyer cyclone 10 représenté sur la Fig. 1 fait partie d'un groupe générateur de vapeur 11 et est du type général représenté sur les Figs. 3 à 9 du Brevet mentionné précédemment. Le foyer est alimenté d'un combustible broyé ou granulaire, tel que du charbon gras ou demi-gras, qui lui est amené dans un courant tourbillonnant d'air primaire ou véhiculaire préchauffé provenant d'une chambre d'entrée de combustible 14. L'air préchauffé est amené à grande vitesse à la chambre de foyer 12 par des entrées d'air secondaire 15 disposées tangentiellement, qui s'étendent dans le sens
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de la longueur de la chambre.
Un courant d'air tertiaire tourbillonnant peut aussi être amené à.la chambre d'entrée de combustible 14 en provenan- ce d'une chambre d'air tertiaire 17 qui débite axialement par rapport à cel- le-ci. Les produits de la combustion de la chambre 12 du foyer cyclone pé- nètrent dans une chambre de combustion secondaire contiguë 16 où des tubes vaporisants garnis de réfractaire forment une arche réfléchissante 18 et un écran à scorie 20, avec lesquels les produits de la combustion viennent suc- cessivement en contact.
La chambre de combustion 12 a une section transver- sale circulaire sur toute sa longueur et elle est entourée d'une chemisé d'eau annulaire 21 pourvue d'une entrée d'eau 22 et de sorties 24 qui sont reliées au système de csPcu1ation de fluide du groupe générateur de vapeur.
Un goulet rentrant 26 à refroidissement par circulation de fluide est délimité par un serpentin tubulaire hélicoïdal 28 s'évasant vers l'intérieur pour mettre la chambre de combustion 12 du foyer cyclone en communication avec la chambre de combustion secondaire 16. Une ouverture (non représentée) est ménagée.au-dessous du goulet 26 pour permettre à la scorie liquide de s'écouler de la chambre 12 dans la chambre de combustion secondaire, d'où elle passe par une sortie 29 dans un puisard à scorie 30.
La section d'entrée de combustible du foyer cyclone est construite de façon à maintenir un débit à grande vitesse du courant tourbillonnant de combustible granulaire et d'air dans la chambre de combustion 12 du foyer pour une large gamme de charges, sans usure indésirable des organes de guidage du combustible et avec une chute de pression minimum dans cette section du groupe. La chambre d'entrée de combustible 14 est de section transversale circulaire et approximativement coaxiale à la chambre 12 du foyer. La chambre 14 s'évase légèrement vers l'intérieur et son extrémité interne est raccordée par des rebords 32 à une section d'extrémité extérieure tronconique 34 de la chambre 12 du foyer.
La chambre d'entrée de combustible 14 est délimitée par une plaque circulaire 36 formant la parpi périphérique de la chambre qui est pourvue d'une ouverture d'entrée de combustible rectangulaire 38 en segment à proximité de la partie Inférieure de la chambre. Une plaque concentrique 39 se joint à la plaque 36 et à des plaques latérales pour former une chemise de refroidissement pour la chambre 14, des raccords d'entrée et de sortie du fluide de refroidissement appropriés était aménagés. Le coté extérieur de la chambre 14 est fermé par une plaque 40 pourvue d'une ouverture ellipsoïdale 41 qui y est ménagée centralement pour l'entrée du courant tourbillonnant d'air tertiaire venant de la chambre à air tertiaire 17.
L"entrée 38 de la chambre d'entrée de combustible est racqordée à une source appropriée de combustible granulaire et d'air primaire à haute pression par l'intermédiaire d'un conduit d'amenée de combustible et d'air véhiculaire 50. Comme c'est indiqué sur les Figs. 2 et 3, l'extrémi- té inférieure du conduit 50 présente une section transversale interne rectangulaire, ce conduit étant formé par des plaques latérales verticales parallèles 52 et 54,dont la seconde est un prolongement de la plaque 40, et par une paire de plaques courbes convergentes 56 et 58, ayant chacune un rayon de courbure constant, qui s'étendent entre les plaques latérales 52 et 54.
La plaque 58 se raccorde graduellement à la plaque circulaire 36, les bords des plaques qui s'adaptent bout à bout étant soudés ensemble. L'extrémité inférieure de la plaque 56 se termine légèrement au-dessus et au delà de l'extrémité en regard de la plaque circulaire 36, en laissant entre elles un érpit passage 60.
Dans cette disposition, le courant d'air primaire et de combustible granulaire circule de haut en bas dans le conduit 50 à une vitesse progressivement croissante et pénètre dans la chambre d'entrée de combustible 14 par l'entrée 38, la vitesse du courant et la courbure continue des plaques 58 et 36 obligeant le courant à rester en contact intime avec la surface de guidage courbe formée par la paroi périphérique de la chambre 14 jusqu'à ce qu'il quitte l'extrémité intérieure de celle-ci.
En fonctionnement, la section de passage effective de l'ex- trémité de décharge du conduit 50, et par conséquent la vitesse du courant
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d'air primaire et de combustible qui pénètre dans la chambre d'entrée 14 du combustible, sont réglées par un registre régulateur 62 actionné à la main.
Comme c'est représenté, le registre régulateur 62 présente une courbure correspondant à celle de la plaque 56 et se trouve en contact de glissement avec la face de celle-ci la plus proche de la chambre d'entrée du combustible. Le registre peut se déplacer suivant un arc de même courbure que cette plaque, comme c'est représenté en traits de chaînette sur la Fig. 3, de haut en bas à travers la fente 60 et transversalement à l'ouverture d'entrée 38 de manière à réduire la hauteur de cette ouverture et par conséquent sa section de passage effective.
L'extrémité inférieure du registre 62 est di= rigée légèrement vers l'intérieur par rapport à la chambre d'entrée de combustible 14, de telle sorte que la courbe de la surface du registre la plus proche de la chambre d'entrée de combustible est tangentielle à la courbe de la surface interne de la plaque 36 en un point situé à peu près au milieu de l'ouverture d'entrée de combustible 38. La plaque-registre est guidée dans son mouvement par-des barres de guidage latérales 64 pourvues d'oreilles 66 soudées à des prolongements des plaques latérales 52 et 54 du conduit.
On peut faire mouvoir la plaque-registre suivant son parcours arqué au moyen d'une paire d'oreilles 68 convenablement espacées sur la face de cette plaque la plus proche de la chambre d'entrée de combustible et reliées par des bielles 70 et des leviers 72 à un arbre 74, monté de manière à pouvoir tourner, auquel les leviers 72 sont soudés et qui est pourvu d'un levier de commande extérieur 76.
Dans la disposition décrite, le mélange combustible d'air primaire et de combustible descend dans le conduit d'amenée de combustible 50 et pénètre dans la chambre d'entrée de combustible 14 à proximité de la partie inférieure de celle-ci. On règle la vitesse du mélange entrant de combustible et d'air sans modifier la position du courant combustible-air par rapport à la parolpériphérique de la chambre 14, en déplaçant le registre courbe coulissant 62 par rapport à la plaque 58. La construction du registre est établi de manière que le courant d'air primaire et de combustible soit guidé directement vers la chambre 14 et aucun courant de remous ne peut se développer sur la face côté chambre du registre car le registre s'adapte aussi sensiblement à la courbure de la paroi périphérique 36 de la chambre.
REVENDICATIONS.
1.- Appareil de combustion comprenant une chambre d'entrée de combustible destinée à envoyer un courant tourbillonnant de combustible et d'air véhiculaire à une chambre de foyer et possédant une paroi périphérique courbe et un conduit d'amenée de combustible et d'air véhiculaire présentant des parois courbes-en regard l'une de l'autre convergeant vers une ouverture d'entrée ménagée dans la paroi périphérique à laquelle se raccorde tangentiellement l'une des parois courbes,caractérisé en ce que la seconde paroi courbe est pourvue d'un registre réglable ayant une courbure correspondant à celle de cette paroi,
pouvant coulisser transversalement par rapport à l'ouverture d'entrée et susceptible d'être amené dans une position d'étranglement de l'ouverture dans laquelle le registre constitue en substance le prolongement de la surface de guidage courbe de la paroi périphérique de la chambre d'entrée.
2.- Appareil de combustion suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la courbure de la surface du registre la plus proche de la chambre d'entrée de combustible est tangentielle à la courbure de la surface interne de la chambre d'entrée de combustible en un point de celle-ci situé à l'intérieur de l'ouverture d'entrée.