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Cette invention concerne les foyers cyclones et particulièrement les dispositifs amenant le combustible et l'air à ces foyers. Ainsi qu'on le sait, par exemple par le Brevet anglais n 5980141, un foyer cyclone est spécialement propre à brûler des combustibles solides ayant certaines teneurs en cendre, à l'état grossièrement pulvérisé ou "granulaire" et dans des conditions donnant lieu à l'intérieur du foyer à des températures supé- rieures à la température de fusion de la cendre, de telle sorte que la cen- dre résiduelle est amenée à un état qui permet de 1'évacuer de la chambre de combustion du foyer sous forme de scorie en fusion.
Les combustibles "granulaires" employés normalement dans ces foyers sont constitués de par- ticules d'un calibre de 3/8 pouce ou 9,5 mm et moins, et contiennent par suite du mode de broyage habituel du combustible une certaine proportion de fines particules semblables à de la poussière.
Un foyer cyclone construit de la manière usuelle présente généra- lement une section transversale circulaire autour d'un axe approximativement horizontal et forme une chambre de combustion de section transversale sem- blable dans laquelle le combustible en ignition et l'air sont amenés à se déplacer suivant un parcours approximativement hélicoïdal le long de la paroi circonférentielle, du fait qu'ils sont introduits en un courant à grande vitesse venant d'une chambre de brûleurs ou d'amenée du combusti- ble de forme généralement cylindrique, située à proximité d'une extrémitéo Dans les constructions antérieures, le combustible à brûler est introduit dans la chambre des brûleurs tangentiellement, en un courant à vitesse éle- vée d'air primaire portant les particules de combustible solide en suspen- sion,
la majeure partie de l'air comburant étant amenée comme air secondai- re préalablement chauffe par une entrée d'air tangentielle s'étendant dans le sens longitudinal de la chambre de combustion. On avait aussi coutume d'amener un courant tourbillonnant d'air tertiaire préalablement chauffé d'une chambre adjacente et de l'introduire axialement par rapport au cou- rant d'air primaire et de combustible à l'intérieur de la chambre des brû- leurs.
On a constaté qu'en introduisant le mélange d'air primaire et de combustible à l'intérieur de la chambre des brûleurs dans une direction généralement tangentielle, de façon à le faire mouvoir à des vitesses éle- vées suivant un parcours hélicoïdal le long de la paroi circonférentielle de la chambre et en contact avec cette paroi, les aires périphériques de la paroi de la chambre qui servent de surfaces directrices au mélange sont soumises à une usure considérable par abrasiono Pour cette raison, une garniture en une matière résistant à l'usure, de préférence sous forme de blocs remplaçables, a généralement été installée le long des parois circon- férentielles de la chambre des brûleurs, particulièrement dans une région adjacente à l'entrée du mélange combustible-air dans le brûleur.
Bien que ces blocs se soient montrés efficaces pour la protection des aires de pa- rois métalliques pendant des périodes limitées, on a néanmoins trouvé qu'il était nécessaire de remplacer certains de ces blocs après des périodes de service relativement courtes, et particulièrement les blocs situés dans le quadrant le plus proche de l'entrée de combustible et d'air, ce qui augmen- te les frais totaux d'entretien.
Dans un foyer cyclone comprenant une chambre de combustion dont la paroi périphérique est courbée autour d'un axe approximativement hori- zontal et pourvue de dispositifs d'entrée d'air destinés à introduire de l'air comburant secondaire tangentiellement ou à peu près tangentiellement à cette paroi, et dont l'extrémité arrière est pourvue d'une sortie de gaz et l'extrémité avant d'une chambre de brûleurs qui s'ouvre dans la chambre de combustion,
présente une paroi périphérique courbée autour de l'axe et
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est pourvue de dispositifs pour amener de l'air comburant primaire tangen- tiellement ou à peu près tangentiellement à la surface interne de cette chambre à brûleurs suivant une bande s'étendant vers l'arrière à partir d'un point situé à l'extrémité avant ou à proximité de l'extrémité avant de la chambre des brûleurs, suivant la présente invention, un organe de fermeture à l'extrémité, avant de la chambre des brûleurs présente une sur- face interne concave, tandis que des dispositifs destinés à amener le com- bustible dans la chambre des brûleurs comprennent un conduit d'amenée du combustible s'ouvrant à travers l'organe de fermeture sur la face concave interne de celui-ci en un point situé à proximité de l'axe.
L'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec réfé- rence aux dessins partiellement schématiques ci-annexés dans lesquels :
Fig. 1 est une vue de côté d'un foyer cyclone construit suivant la présente invention;
Fig. 2 est une vue en bout, avec arrachement partiel, montrant le foyer cyclone de la fig. 1, ou de la gauche de la figo 1;
Figo 3 est une vue en bout extérieure d'un cône de guidage fai- sant partie de l'installation du foyer cyclone;
Figo 4 est une vue en plan du cône de guidage représenté sur la figo 3, et
Figo 5 est une coupe centrale du cône de guidage suivant la ligne 5-5 de la fig.3;
Comme c'est représenté sur la figol, le foyer cyclone 10 est dans son essence du même type de construction général que le foyer cyclone représenté et décrit dans le brevet anglais n 598-141 précité. En consé- quence, le foyer peut convenablement brûler un combustible broyé ou granu- laire, tel que le charbon gras ou demi-gras,qui, dans la forme de construc- tion représentée, y est envoyé d'un alimenteur supérieur de type connu, comme l'alimenteur à tablier décrit dans le Brevet belge n 502.783. Tou- tefois, lorsqu'on emploie un tel alimenteur dans le cas de la présente invention,
il n'est pas nécessaire de combiner d'une façon continue l'air avec le combustible déchargé vu que la totalité de l'air nécessaire à la combustion est normalement fournie au foyer, comme on le verra ultérieure- mente
Par conséquent,d'une manière plus détaillée,le foyer cyclone 10 comprend une chambre de combustion 14,et une chambre attenante d'admission de combustible ou chambre des brûleurs 15,toutes deux de forme cylindrique et de section transversale approximativement circulaire autour d'un axe lon- gitudinal commun qui,dans la forme d'exécution choisie est incliné vers le bas,depuis l'entrée avant de combustible ou extrémité antérieure de la cham- bre de combustion,
sous un angle d'environ 51.La chambre 14 du foyer cyclone est principalement délimitée par une paroi périphérique extérieure 16 et des parois transversales 17 et 18 situées aux deux extrémités,toutes ces parois comprenant des tubes à circulation de fluide,non représentés, sauf en 19,spé- cialement pour la paroi de l'extrémité intérieure ou postérieure 18, La pa- roi 17 de l'extrémité extérieure de la chambre de combustion est convergente pour délimiter une entrée circulaire centrale 21 par laquelle la masse tour- billonnante d'air primaire et de combustible est admise de la chambre à brû- leurs 15,et la paroi 18 de l'extrémité intérieure comprend une partie plane périphérique présentant un goulet convergent et en saillie vers l'intérieur 23 qui forme une sortie de gaz centrale 24.
Une sortie de scorie 25 mé- nagée dans la paroi 18 donne issue à la partie inférieure de la cham- bre. Une entrée d'air secondaire 27 de section transversale rectangulaire
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allongée, s'ouvre tangentiellement dans la chambre de combustion 14 du foyer cyclone en un endroit intermédiaire de sa longueur, de préférence à proxi- mité de la partie de la paroi circonférentielle 17 de forme convergenteo
La paroi périphérique de la chambre à brûleurs 15 délimite un es- pace approximativement cylindrique 29 dans lequel l'air primaire peut être déchargé, d'un conduit d'admission d'air 32, tangentiellement et à une gran- de vitesse vers le fond de la paroi périphérique, par une lumière rectangu- laire 31, ménagée dans un quadrant inférieur de cette paroio Le conduit d'admission d'air 32 est convenablement courbé,
comme c'est représenté, est équipé d'un registre de réglage d'air articulé 33 et est pourvu d'un prolongement supérieur se terminant par une bride 34 pour être raccordé à une source convenable d'air sous pression. La surface intérieure de la paroi périphérique de la chambre des brûleurs est garnie de blocs rempla- câbles, résistant à l'usure 35 qui forment une surface interne de paroi circonférentielle constituant un prolongement de la surface interne de la paroi courbe du conduit d'admission 320
La chambre des brûleurs 15 est pourvue à son extrémité extérieure d'une pièce de fermeture conique 36 à concavité tournée vers l'intérieur de la chambre des brûleurs et présentant un grand angle au sommet, de 90 , ou à peu près,
cette pièce de fermeture étant pourvue d'un tuyau d'admis- sion de combustible courbe 37 s'ouvrant dans l'espace conique intérieur 38 de cette pièce en un point superjacent à son sommet. Le combustible solide, à l'état de particules relativement grossières, peut être amené à des vitesses réglables par le tuyau 37 dans l'espace 38, où. les particules de combustible solide sont dirigées dans la région de tourbillonnement cen- trale à pression relativement faible créée par le mouvement de tourbillon- nement de l'air primaire à l'intérieur de l'espace 29.
Le tuyau 37 forme la section d'extrémité inférieure d'un système de conduits 39 qui peut être fermé au moyen d'une valve et s'étend vers le bas depuis la goulotte de décharge de combustible 41 de l'alimenteur 120 Si on le désire, un raccord transversal 39A, dans lequel est établie une valve 40, peut être installé entre le prolongement supérieur du conduit d'admission d'air 32 et le sys- tème de conduits de combustible 39, pour qu'une quantité limitée d'air pri- maire puisse accompagner le combustible pénétrant dans la pièce de fermetu- re conique 36.
En service, les particules de combustible sont entraînées par la masse tourbillonnante d'air à l'intérieur de la chambre 29, sont forcées de se déplacer suivant un parcours hélicoïdal avec l'air et pénètrent ain- si dans la chambre de combustion 14, où la combustion est achevée comme c'est décrit dans le brevet anglais précité n 598.141, les gaz provenant de la combustion étant déchargés par une sortie de gaz centrale 24 à l'ex- trémité en aval et la scorie en fusion étant déchargée par la sortie 250
Comme toute particule de combustible, pour venir en contact avec la surface interne de la paroi périphérique de la chambre de combustion doit pénétrer dans le courant d'air dirigé autour de cette surface, le de- gré d'abrasion de la surface est relativement faible.
La pièce de fermeture conique 36 est pourvue sur toute sa circon- férence d'une double paroi comprenant une tôle conique externe 42 et une tôle conique interne 43 espacées l'une de l'autre pour délimiter un espace intermédiaire 45 pour le fluide de refroidissement qu'on peut y faire cir- culer convenablement entre des raccords d'entrée et de sortie 46, 47 qui communiquent avec des parties largement séparées de l'espace 45, de préfé- rence en des points supérieur et inférieur pour permettre soit une circu- lation naturelle soit une circulation forcée d'un liquide réfrigérant dans cet espace.
Les deux tôles 42 et 43 sont soudées périphériquement à une
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bride annulaire 48 pour être fixées convenablement au moyen de vis, par exemple, à une bride correspondante 49 à l'extrémité extérieure de la cham- bre de brûleurs 15. Des ouvertures 51 et 52 sont ménagées dans les tôles 42, 43 pour l'introduction d'admission de combustible 37 qui est scellé aux deux tôles, par exemple par soudure, sur tous les périmètres des deux ouvertures.
L'extrémité intérieure, c'est-à-dire le bord de la tôle inter- ne de guidage du combustible 43 est de préférence agencé de manière à se trouver approximativement dans un plan commun, perpendiculaire à l'axe central de la chambre des brûleurs, avec le bord axialement extérieur de l'entrée d'air primaire 31, en vue d'éviter un mouvement recirculatoire du combustible qui pourrait autrement s'amorcer et se maintenir à proximi- té de l'extrémité d'entrée du brûleur et donner lieu ainsi à une usure ex- cessive de la surface circonférentielle interne de la chambre des brûleurs dans cette région.
REVENDICATIONS.