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La présente invention concerne le chauffage au poussier combustible., particulièrement le chauffage au poussier de charbon avec évacuation des résidus de combustion à 1?état fluide, de chau- dières à rayonnement ou chaudières analogues dont la chambre de combustion revêtue de tubes de refroidissement reçoit le combusti- ble et l'air de combustion en substance tangentiellement et est suivie dans le sens ascendant des gaz de combustion., d'une chambre de rayonnement également revêtue de tubes de refroidissement ou for mée par-des tubes de refroidissement et dont l'extrémité inférieure pénétrant concentriquement dans la chambre de combustion, forme un carneau de sortie pour les gaz de combustion.
Dans le Brevet principal n 535.823, on a proposé de don-
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ner à la plus grande section transversale du carneau de sortie des gaz de combustion des dimensions telles qu'elle soit égale ou supé- rieure à 0,3 fois la plus grande section transversale de la chambre de combustion, afin de retenir dans la chambre de combustion la scorie déja séparée, ou de protéger la chambre de rayonnement contre la scorie.
La présente invention apporte un perfectionnement à cette disposition. Poursuivant le même but, elle applique également le principe, dans le cas de combustion tangentielle du combustible entrant-pour favoriser son allumage, sa combustion et le chauffage de; constituants de ses cendres- de prévoir une grande section trans- versale pour ensuite dévier fortement les flammes par une section transversale relativement petite.
Suivant l'invention, on donne au carneau de sortie des gaz de combustion de la chambre de combustion, une section trans- versale oblongue, de préférence elliptique,, ou une section non cir- culaire semblable, le rapport entre le grand axe et le petit axe du carneau de sortie des gaz de combustion étant égal, ousensible- ment égal, au rapport entre la largeur et la profondeur de la cham- bre de rayonnement, ou autrement dit, les longueurs des axes du carneau de sortie des gaz de combustion correspondant entièrement, ou en substance, à la largeur et à la profondeur de la chambre de rayonnement.
Cette construction offre l'avantage que dans la zone de la chambre de combustion, dans laquelle les particules de cendre en- ' traînées par les gaz de combustion ont .encore une température située au-dessus de celle du point de ramollissement des cendres, il n'y a pas de surfaces fortement inclinées sur lesquelles les particules de cendre., ou de scorie, peuvent se déposer. De ce fait, les tubes de refroidissement de la chambre de rayonnement restent également propres en marche continue et conservent ainsi, leur pleine effica- cité, ce qui permet d'éviter une élévation de la température des gaz brûlés et, en conséquence, une chute du rendement.
La construc-
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tion de la chambre de rayonnement est sensiblement simplifiée et la réalisation des systèmes de tubes de refroidissement nécessite moins d'opération de coudage, ce qui réduit les frais de construc- tion de l'installation.
De plus, et suivant l'invention, on donne également à la chambre de combustion une section transversale oblongue, de pré- rérence elliptique ou une section non circulaire semblable, le rap- po'rt entre le grand axe et le petit axe du carneau de sortie des gaz de combustion étant égal, ou sensiblement égal, au rapport entre le grand axe et le petit axe de la chambre de combustion. Le combus- tible est introduit dans la chambre entre l'enveloppe de la chambre de combustion et le carneau de sortie des gaz de combustion, en substance parallèlement aux grands axes de la chambre de combustion et du carneau de sortie des gaz de combustion.
On obtient ainsi, qu'après leur entrée dans la chambre de combustion, le poussier de combustible et l'air de. combustion cheminent d'a'bord en ligne droite de sorte qu'il ne se produit pas de séparation du poussier combus- -bible d'avec l'air de combustion avant l'allumage du mélange, par suite d'un effet centrifuge. Il en résulte une combustion plus ra- pide du poussier combustible;, ce qui en même temps favorise la fu- sion des cendres du combustible et améliore l'équilibre du chauffage, du fait que la combustion du poussier a lieu à de hautes températures
Suivant l'invention, on choisit le rapport entre le grand axe et le petit axe plus grand pour le carneau de sortie des gaz de combustion, que pour la chambre de combustion.
Ceci donne, à partir des points extrêmes des grands axes, des élargissements de la sec- tion transversale de la chambre, entre l'enveloppe de la chambre de combustion et le carneau de sortie des gaz de combustion. Dans le sens du cheminement de la flamm.e;, les rétrécissements et les élargissements de la section transversale alternent donc successive- ment. Il en résulte des modifications continuelles de la vitesse' de cheminement du courant des gaz de combustion, ce qui conduit à une coagulation des particules de scorie liquide en suspension dans les gaz de combustion. Cela augmente considérablement l'action de sépa-
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ration de la chambre de combustion. On obtient le même effet lors- que la chambre de combustion présente une section transversale circulaire.
Suivant l'invention, les modifications de la vitesse du courant des gaz de combustion, sont encore accrues du fait que de l'air de combustion supplémentaire est injecté dans le sens des tourbillonnement de la flamme, entre les points d'entrée du poussie' combustible dans la chambre de combustion se succédant dans le sens du tourbillonnement, parce qu'ainsi la quantité totale de gaz est augmentée par à-coups, directement en amont des rétrécissements . de la section transversale.
Suivant l'invention, la section transversale de la chambre de rayonnement est maintenue inchangée jusqu'au ciel de la chaudiè- re, grâce à quoi, la direction rectiligne des tubes de refroidisse- ment n'est plus interrompue.
Lorsque, dans la partie supérieure de la chambre de rayon- nenent, il faut prévoir des surfaces de chauffe dites de "Schott", par exemple un surchauffeur de vapeur, les parois de "Schott" ex- térieures présentent, suivant l'invention, une largeur moindre que celles des autres parois de "Schott", de sorte que malgré que la profondeur de la chambre de rayonnement se réduise vers les côtés, on peut prévoir une grande surface de chauffes sans que cette der- nière doive descendre trop bas dans la chambre de rayonnement.
Cette construction a également l'avantage que dans les couches marginales du courant des gaz de cambustion, où ces gaz ont déja cédé une grande quantité de chaleur aux tubes de refroidissement de la cham- bre de rayonnement, les parois de " Schott" retirent des gaz de combustion moins de chaleur que dans le centre du courant de ces gaz, de sorte que ces gaz répartis sur la section transversale du conduit, ont une températuresensiblement uniforme, ena? rivant qur les surfaces de chauffe par contact consécutives.
Il est évident, que, directement en amont des surfaces de chauffe de "Schott", placées dans la partie supérieure, la chambre de rayonnement peut aussi changer de forme pour prendre une section
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. transversale rectangulaire, et suivant 1?invention les longueurs des côés de la partie rectangulaire de la chambre de rayonnement correspondent alors sensiblement aux longueurs des axes de la partie non circulaireafin d'éviter de grandes surfaces obliques qui pour- raient servir de surfaces de dépôt aux cendres pulvérulentes.
Suivant l'invention, on réalise le système des tubes de refroidissement en branchant ensemble au-dessus de la chambre de combustion, chaque fois un tube de refroidissement du carneau de sortie des gaz de combustion, avec chaque fois un tube de refroi- dissement de l'enveloppe de la chambre de combustion, de sorte qu'il ne se présente pas de difficultés pour loger les dits tubes. particulièrement dans les petits foyers, il ne sera pas toujours possible de prévoir dans le carneau de sortie des gaz de combustion un nombre de tubes exactement aussi grand que dans l'enveloppe de la chambre de combustion.
Suivant l'invention, les tubes de refroi- dissement restants de l'enveloppe de la chambre de combustion, sont dans ce cas rassemblés dans des collecteurs au-dessus de là chambre de combustion. Ces collecteurs sont reliéspar des tubes de retour ' non chauffés aux collecteurs de chaudière inférieursainsi que par d'autres tubes, directement, au corps cylindrique de la chau- dière ou aux parois de "Schott" montées dans la chambre de rayon- nement.
D'autre détails de 1-'Invention ressortiront de la descrip. tion donnée ci-après avec référence au. dessin annexé.
La fig. 1 est une coupe verticale partielle d'une chaudiè. re à rayonnement; et la fige 2 est une coupe par la ligne A-A de la fige 1.
La chaudière possède une chambre de fusion 1 et une cham- bre de rayonnement 2. L'extrémité inférieure de celle-ci pénètre concentriquement dans la chambre de fusion, formant ainsi le car- neau de sortie 3 des gaz de combustion. La chambre de fusion, le' carneau de sortie des gaz de combustion et la chambre de rayonnement ont une section transversale non circulaire. La chambre de fusion
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est revêtue de toute part de tubes de refroidissement ou de vapori- sation 4, qui débouchent dans les collecteurs inférieurs 5. Le car- neau de sortie des gaz de combustion 3 ést formé par les tubes de refroidissement ou de vaporisation 6, qui débouchent dans les col- lecteurs inférieurs 7.
Directement au-dessus de la chambre de fusion,, un tube 4 est raccordé à chaque tube 6. Les tubes 8 ainsi formés revêtent ensuite la chambre de rayonnement. Les autres tubes de refroidissement 4 de l'enveloppe de la chambre de fusion débouchent dans les collecteurs 9. Ces derniers sont reliés par des tubes de retour 10 aux collecteurs inférieurs 7, et par des tubes 11 aux col- lecteurs 12. A partir des collecteurs 12 les tubes 11, dont le nombre se multiplie, forment au centre de la chambre de rayonnement une paroi de "Schott" 13 verticale. Les collecteurs 5 et 7 reçoivent l'eau par les tubes 14 descendant du corps cylindrique 15. Les tu- bes de refroidissement 8 de la chambre de rayonnement et les tubes de refroidissement 11 de la paroi de "Schott" 13 débouchent dans la chambre de vapeur du corps cylindrique de la chaudière.
L'eau pré- chauffée entre dans le corps cylindrique par les tubes 16, qui en même temps servent de support au revêtement réfractaire du ciel de la chaudière, en venant d'un préchauffeur d'eau d'alimentation, non représenté.
Dans la partie supérieure de la chambre de rayonnement, sont montées les parois tubulaires d'un surchauffeur 17, dit de "Schott". En amont de la chambre de rayonnement, un carneau horizon' tal 18, dans lequel sont montés les serpentins tubulaires d'un sur- chauffeur par contact 19, conduit les gaz de combustion vers les surfaces de chauffe secondaires habituelles-, montées dans d'autres carneaux de la chaudière, non représentés.
La vapeur saturée passe du corps cylindrique par les tubes de liaison 20 vers le surchauffeur par contact 19, dont les serpen- tins tubulaires débouchent dans le collecteur de sortie 21. Du col- lecteur 21 la vapeur présurchauffée passe, éventuellement après réglage de sa température, par les tubes de liaison 20 vers les parois dites de "Schott" 17, desquelles elle est évacuée par la
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conduite principale 23 pourvue d'une vanne 24.
Tous les carneaux de la chaudière sont, comme d'habitude, entourés d'une couche de réfractaire 25 et d'une couche isolante 26, le tout dans une enveloppe extérieure en tôle.
Le combustible est injewté par les tuyères 27 et l'air de combustion par les tuyères 28 dans la chambre de fusion. Vair de combustion supplémentaire est injectédans la chambre de fusion par les tuyères 29 montées entre les tuyères à poussier. Le mélange combustible-air d.es tuyères 27, 28 chemine au début en ligne droite, parallèlement au grand axe de la chambre. Les gaz de combustion sont ensuite déviés dans le rétrécissement de la section transversa- le. Par suite de la fores centrifuge qui se produit alors, les par- ticules de scorie sont projetées sur les parois périphériques de la chambre de fusionle long desquelles elles coulent et quittent la chambre de fusion par l'ouverture d'évacuation 30.
L'action de séparation peut encore être augmentée en montant dans les tuyères 27, 28 ou 29, ou à. un autre endroit convenable, des émetteurs de sons agissant sur les gaz de chauffe en vue de favoriser leur coa- gulation. Pour réduire l'absorption de chaleur par les tubes de refroidissement ces derniers sont revêtus, de manière connue, d'une couche calorifuge.
Lesgaz de combustion débarrassés de la scorie liquid.e., quittent la chambre de fusion, cédent leur chaleur aux surfaces de chauffe et sont ensuite évacués à l'air libre par une installa- tion d'aspiration, non représentée.
Bien que dans ce qui précède, l'invention ait été décrite dans son application à une chaudière à rayonnement à circulation naturelle,et pour la combustion de poussier de charbon, elle n'est pas limitée à cette application. Au contraire, l'invention peut être utilisée, avec le même succès, pour des chaudières à vapeur à pas- sage forcé, ou à circulation forcée, de l'eau. On peut également surchauffer dans tous les tubes, ou dans une partie de ceux-ci, un autre agent de travail comme;, par exemple, de Pair comprimée de
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la vapeur ou l'équivalent, et utiliser comme combustible des les- sives de cellulose, ou d'autres combustibles qui peuvent être in- troduits sous une forme finement divisée.
Enfin, le combustible peut être brûle sous une pression supérieure à la pression atmos- phérique.
'REVENDICATIONS.
1. Chauffage au poussier combustible, particulièrement chauffage au poussier de charbon avec évacuation des résidus de combustion à l'état fluide, pour chaudières à rayonnement ou chau- dières analogues, dont la chambre de combustion revêtue de tubes de refroidissement reçoit le combustible et l'air de combustion en substance tangetiellement et est suivie dans le sens du courant ascendant des gaz de combustion par une chambre de rayonnement, également revêtue de tubes de refroidissement ou formée par des tubes de refroidissement, dont l'extrémité inférieure pénétrant con- centriquement dans la chambre de combustion forme un carneau de sortie des gaz de combustion dont la plus grande section transver- sale est, suivant le Brevet principal, égale ou supérieure à 0,
3 fois la section transversale de la chambre de combustion, caracté- risé en ce que le carneau de sortie' des gaz de combustion présente une section transversale oblongue de préférence une section ellip- tique ou une section non circulaire semblable.
2. Chauffage au poussier combustible suivant la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le rapport entre le grand axe et le petit axe du conduit de sortie des gaz de combustion est égal, ou sensiblement égal, au rapport entre la largeur et la profondeur de la-chambre de rayonnement..
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.