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AKTIEBOLAGET A. EKSTROMS MASKINAFFAR, résidant à STOCKHOLM.
PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LE NETTOYAGE DES SURFACES DE CHAUFFE BALAYEES PAR LES GAZ DANS LES CHAUDIERES ET ANALOGUES.
Lorsqu'on utilise l'action de particules de nettoyage, de préfé- rence de grenaille d'acier, que l'on fait tomber sur les surfaces de chauffe balayées par les gaz dans les appareils d'échange de chaleur et analogues, on obtient de très bons résultats en ce qui concerne l'effet de nettoyage et les conditions de fonctionnement des appareils nettoyés de cette manière.
Habituellement, un dispositif mécanique est prévu pour distribuer les par- ticules de nettoyage sur la surface à traiter, avant qu'elles ne tombent sur les surfaces de chauffe, et ces particularités, en règle générale, sont subséquemment récupérées et remises en cycle. La surface sur laquelle les particules de nettoyage doivent être distribuées a, en général, une largeur qui ne diffère pas beaucoup de sa longueur et les dispositifs distributeurs utilisés à cet effet sont donc prévus de telle manière que l'on obtienne une distribution uniforme ou désirée sur ladite surface.
Lorsque l'étendue horizontale, en coupe, des surfaces de chauffe a une forme relativement allongée et étroite,les particules de nettoyage ne sont pas distribuées uniformément dans tous les sens et les dispositifs dis- tributeurs précités ne conviennent pas. Les particules de nettoyage doivent être distribuées de manière telle que leur action ait une efficacité maximum et la présente invention a pour objet un procédé de nettoyage des surfaces de chauffage balayées par les gaz, de préférence pour les chaudières et ap- pareils analogues dans lesquels les surfaces de chauffe délimitent des canaux sensiblement verticaux et étroits, qui, à leur tour, peuvent être subdivisés en compartiments plus petits par des éléments de support dispo- sés verticalement, qui augmentent la transmission de chaleur;
ce procédé se caractérise par le fait que les particules de nettoyage, de préférence
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constituées par de la grenaille d'acier, sont amenées de façon à former des écrans, la distribution desdites particules étant nettement adaptée aux surfaces de chauffe, au moyen d'éléments mobiles disposés sur toute la longueur des canaux.
L'invention a également pour objet des dispositifs destinés à la mise en oeuvre du procédé. Un tel dispositif se caractérise par le fait qu'au-dessus desdits canaux et sensiblement parallèlement à ceux-ci, il est prévu des dispositifs de distribution des particules de nettoyage, dis- positifs comprenant des conduits entourant chacun une vis d'amenée rotative s'étendant sur toute la longueur d'amenée, lesdits conduits présentant chacun une fente sensiblement longitudinale, destinée à laisser passer les particu- les de nettoyage de façon que celles-ci forment des écrans tombants.
D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description, qui suit, d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, avec référence aux dessins ci-annexés.
Dans ces dessins, la figure 1 est une vue en élévation de face, partiellement en coupe suivant la ligne 1-1 de la figure 2, d'une installa- tion de chaudières comprenant quatre chaudières.
La figure 2 est une vue en élévation latérale, partiellement en coupe, de la même installation.
La figure 3 montre une coupe longitudinale partielle par le som- met d'une chaudière, cette vue montrant la disposition des surfaces de chauffe.
La figure 4 est une coupe transversale verticale de la même partie de la chaudière.
La figure 5 est une vue de détail d'un dispositif à trémie dis- posé au sommet de la chaudière.
L'installation représentée aux figures 1 et 2 est une installa- tion de chauffage à grande capacité, équipée de quatre chaudières 10. Les surfaces de chauffe 11 de ces chaudières (figure 3) s'étendent sensiblement verticalement et les canaux formés par ces surfaces de chauffe sont relati- vement étroits mais ont une hauteur et une longueur importante. Sur les surfaces de chauffe 10 sont prévus des éléments sensiblement verticaux 12, en quelque sorte des ailettes, de transmission de chaleur et de raidisse- ment, qui subdivisent les canaux en plusieurs compartiments plus petits.
A la figure-3, les flèches indiquent les sens d'écoulement des gaz de fumée entre les surfaces de chauffe. Au-dessus des surfaces de chauffe sont prévus des dispositifs distributeurs pour la grenaille d'acier dispositifs qui amènent cette grenaille le long des surfaces de chauffe, qu'elle frappe. Les dispositifs distributeurs comprennent des conduits 13, en matière réfractaire, qui sont prévus transversalement dans la chaudière et sont parallèles aux surfaces de chauffe. L'un de ces conduits est repré- senté de façon plus détaillée à la figure 4, qui montre celui-ci rigidement relié, par ses extrémités, aux parois latérales de la chaudière.
Dans la paroi du conduit est formée une fente hélicoïdale 14,à pas très grand, s'é- tendant d'un point proche de l'une des parois latérales de la chaudière à un point proche du côté supérieur du conduit et se dirigeant, inclinée vers le bas,vers la proximité de la paroi latérale opposée de la chaudière.
La fente' 14 n'est pas continue mais est interrompue par des parties restan- tes espacées 15 de matière de la paroi, de façon à donner une résistance suffisante au conduit. La fente peut être continue mais, dans ce cas, des éléments de renforcement sont soudés ou autrement fixés au conduit.
Dans chaque conduit 13 se trouve une vis coaxiale 16, dont l'axe 17 est monté,à l'une de ses extrémités, dans une plaque 18 formant l'une des extrémités du conduit 13 et, à son autre extrémité, dans un palier 19, fixé à un récipient 20, supporté par la partie supérieure de l'extrémité op-
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posée de la chaudière. Le diamètre externe de la vis 16 est plus petit que le diamètre interne du conduit 13 et ce, d'une mesure telle que les parti eu- les ne puissent pas se coincer entre la vis et la paroi du conduit.
L'extré- mité ouverte du conduit 13 débouche dans la partie de base du récipient 20, et, si la vis 16 est mise en rotation dans le sens opposé à celui du pas de son filet, de la grenaille d'acier contenue dans le récipient 20 sera amenée dans le conduit, le long de celui-ci, et tombera par la fente 14 de la paroi du conduit, si bien qu'un écran de particules tombantes frappera les surfa- ces de chauffe 11 et enlèvera la poussière et les matières y adhérant.
En vue d'une distribution uniforme de la grenaille sur toute la longueur de la fente 14, le pas de la vis 16 est tel qu'il décroît progres- sivement à partir de l'extrémité d'entrée. Cette disposition s'explique par le fait que la vis qui doit amener les particules aux parties consécutives du conduit 13 doit avoir une capacité de transport correspondant aux distan- ces comprises entre lesdites parties consécutives et l'extrémité d'entrée, si bien que la partie antérieure extrême de la vis qui doit transporter la quantité totale de grenaille doit avoir le pas le plus grand, tandis que le pas des parties qui suivent doit décroître de façon correspondante.
Il ne suffit cependant pas que la vis ait un pas décroissant progressivement pour assurer une distribution uniforme de la grenaille.
Si la fente 14 est parallèle a l'axe de la vis, en pratique, une quantité plus grande de grenaille sera amenée par les parties de la fente les plus proches de l'extrémité d'entrée de la vis : pourquoi on dispose la fen- te suivant une courbe hélicoïdale dont le pas est opposé à celui de la vis et de telle façon que sa position dans la paroi du conduit soit progressi- vement abaissée dans le sens de l'amenée. Lorsque le pas de la vis est correctement choisi par rapport à l'inclinaison de la fente et à la posi- tion de cette dernière dans la paroi du conduit, on obtient une distribu- tion très satisfaisante et uniforme de la grenaille sur toute la longueur de la fente, ce que la pratique a démontré.
Le pas de la vis ne doit pas nécessairement décroître de façon continue mais il peut être uniforme dans différentes parties de la vis et ces parties respectives sont prévues avec des pas différents.
La figure 3 représente la disposition de trois conduits 13, avec vis 16, 17, par rapport aux surfaces de chauffe 11. Le conduit médian et sa fente 14 sont prévus de telle façon que les deux côtés de surfaces de chauffe voisines puissent subir l'action de la grenaille amenée par un seul conduit.
Eu égard aux vitesses élevées des gaz dans la chaudière, le net- toyage ne doit pas être effectué en plein fonctionnement ou de façon conti- nue, puisque l'écoulement descendant des gaz dans certains canaux peut pro- duire un effet de soufflage, qui est à éviter en raison de l'usure accrue des surfaces de chauffe qu'il provoquerait, bien que l'écoulement ascendant des gaz dans d'autres canaux puisse approcher de la'vitesse de chute des par- ticules ou excéder cette vitesse, car, dans ce cas,l'effet de nettoyage se- rait partiellement ou complètement détruit. Le nettoyage doit donc être effectué dans des conditions de marche au ralenti ou la chaudière étant iso- lée. La vitesse des gaz doit cependant être élevée au point que les parti- cules de poussière transportées par les gaz de fumée soient entraînées.
Les axes 17 des vis 16 se prolongent au delà de leur palier 19 et portant chacun une roue à chaîne. Les roues à chaîne 21 des vis externes sont d'égales dimensions tandis que la roue à chaîne médiane 22 est plus petite. Les roues à chaîne 21 et 22 sont mises en rotation par une chaîne 23, qui est commandée à partir d'une roue à chaîne 24, reliée à un moteur (non représenté). La roue à chaîne 22 est plus petite que les roues à chaî- ne 21 car la vis 16 actionnée par la première doit amener une quantité plus grande de grenaille que les autres vis, la première vis amenant de la grenaille à un nombre de surfaces de chauffe double de celui des surfaces de chauffe correspondant aux autres vis.
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La grenaille est amenée au récipient 20 par un conduit 25, relié à la partie inférieure de la chaudière. La grenaille qui a passé sur les surfaces de chauffe et les a nettoyées est recueillie au fond de la chaudiè- re et est envoyée, par le conduit 25, à une entrée 26, dont l'orifice se trouve en face d'un élément de chicane incliné 27, disposé dans le récipient et prévu pour faire dévier la grenaille contre le fond du récipient. Un évent 28, prévu au sommet du récipient, transporte le courant d'air qui est aspiré par l'aspirateur à gaz 30 de la chaudière, dans un conduit 29. L'as- pirateur 30 sépare la poussière contenue dans les gaz et l'achemine vers une poche 30a, disposée en dessous de l'aspirateur,poche qui est reliée à un autre conduit , 31, par un conduit 31a.
La poussière recueillie est entraînée par un autre aspirateur (non représenté). La grenaille et la pous- sière la plus lourde qui est enlevée sont amenées à un dispositif séparateur 32, situé en dessous de la chaudière, après quoi la grenaille est amenée dans le conduit 25, par injection, tandis que la poussière mélangée à la grenaille est retirée du dispositif séparateur par le conduit 31. Le retrait de la suie et de la poussière du dispositif séparateur 32 peut se faire de façon continue, ce qui peut être désirable puisqu'une partie de la suie et de la poussière sera amenée dans le dispositif séparateur, même pendant le fonctionnement normal de la chaudière, lorsque le nettoyage n'a pas lieu.
Dans la forme de réalisation qui vient d'être décrite, les con- duits 13 sont disposés horizontalement et les fentes 14 s'étendent avec une certain inclinaison vers le bas, dans le sens de l'amenée. En variante, les conduits eux-mêmes peuvent être inclinés et, dans ce cas, la vis peut avoir un pas uniforme. La position de la fente 14, dans ce cas, peut être modifiée de façon convenable.
Si l'agencement des surfaces de chauffe est tel qu'une intensité de distribution non uniforme, sur la longueur de la fente, soit désirable, ceci peut être obtenu, dans certaines limites, par modification du pas de la vis 16 et de l'agencement de la fente 14.
REVENDICATIONS.
1. - Procédé pour le nettoyage de surfaces de chauffe, balayées par les gaz, au moyen de particules de nettoyage tombant librement contre lesdites surfaces, de préférence dans les chaudières et appareils analogues dans lesquels les surfaces de chauffe délimitent des canaux sensiblement verticaux et étroits, qui peuvent être subdivisés en compartiments plus pe- tits par des éléments sensiblement verticaux de raidissement et de transmis- sion de chaleur,caractérisé en ce que les particules de nettoyage, constituées de préférence par de la grenaille d'acier, sont amenées de façon à former des écrans, suivant une distribution des particules de nettoyage répondant aux surfaces de chauffe, au moyen d'éléments mobiles, disposés sensiblement sur toute la longueur desdits canaux.