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La présente invention a pour objet une chaudière pour la produc- tion d'eau chaude ou de vapeur, destinée notamment au chauffage des bâti- ments et locaux par l'intermédiaire d'installation de chauffage central ou installations similaires.
Les chaudières connues répondant à cet usage comportent des grou- pes échangeurs de chaleur constitués soit par des faisceaux de tubes, soit par des éléments plats intercommunicants dits lames d'eau. Dans ce dernier cas, les lames d'eau sont ordinairement disposés parallèlement les unes aux autres et suivant le sens longitudinal de la circulation des gaz brû- lés venant du foyero
Ces échangeurs de chaleur présentent divers inconvénients a) échauffement inégal des parois de l'écnangeur, la paroi la plus proche du foyer se trouvant violemment échauffée, alors que les faces latérales et arrière sont à des températures nettement inférieures, ce qui provoque une évaporation ou échauffement de l'eau localisée En outre, cet échauffement inégal soumet la tôle des éléments à une fatigue hotable par suite des différences de dilatations :
b) les conduits de passage de gaz de l'échangeur comportent des artifices, chicanes ou autres, canalisant les fumées et augmentant leur vi- tesse de circulation en divers endroits ; il se produit aux endroits où la vitesse des fumées est la plus grande une usure marquée des parois de l'é- changeur.
La présente invention a notamment pour but de remédier à ces in- convénients et concerne, à cet effet, une chaudière caractérisée par ce que son échangeur de chaleur est constitué d'éléments sectionnés transversale- ment par rapport au sens de circulation des gaz, ce qui a un double avanta- ge : a) échauffement égalisé de toutes les parois des éléments de l'é- changeur, d'où travail plus rationnel des tôles et meilleur échange ;
b) suppression des chicanes,donc moindre usure des parois par les fumées. o
L'invention a également pour but de réaliser une chaudière dont l'entretien et la surveillance puissent être réduits au minimum une fois qu'elle est mise en fonctionnement grâce à, une automaticité poussée, notam- ment en ce qui concerne l'alimentation en combustible et le décrassage du foyer lorsqu'elle fonctionne avec un combustible en grains.
Dans certaines chaudières connues à. alimentation de combustible par gravité, le foyer est équipé d'un poussoir mû automatiquement ou à la main, mais généralement à des intervalles de temps très longs de l'ordre de plusieurs heures. Ce poussoir a pour effet d'éjecter dans une fosse ou un cendrier les résidus du combustible consumé sur la grille. En se reti- rant, le poussoir permet au combustible arriva.nt par gravité de former un nouveau talus sur la grille.
L'inconvénient avec de tels dispositifs, même lorsque leur comman- de est automatique, est que la puissance de chauffe de la chaudière est très notablement diminuée au moment du décrassaged'abord du fait de l'accumu- lation des cendres et des crasses et ensuite par l'arrivée massive de com- bustible frais qui doit d'abord entrer en distillation avant la combustion active. Cette discontinuité dans la marche présente aussi l'inconvénient de nécessiter un réglage moyen d'air primaire et secondaire, nuisible au point de vue rendement et marche. En outre, l'éjection des cendres et crasses situées sur la grille ne va pas sans entraîner aussi une certaine quantité de combustible imparfaitement brûlé.
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La présente invention a également pour but de remédier à ces in- convénients. Elle concerne à cet effet une chaudière à combustible solide du type dans laquelle l'alimentation du foyer est obtenue par le moyen d'un poussoir actionné automatiquement, caractérisée par ce que le poussoir est commandé de façon continue ou à des intervalles de temps courts et suivant une course de faible amplitude, de sorte que le combustible est admis, et les cendres éjectées, en quantités faibles correspondantes, ce qui évite les à-coups dans le fonctionnement automatique de la chaudière.
En adaptant à cette chaudière des dispositifs de réglage agissant soit sur l'amplitude de la course du poussoir, soit sur les périodes de re- pos ou sur les périodes de fonctionnement du poussoir lorsqu'il est action- né de façon intermittente, on peut régler de façon précise l'allure de la chaudière et maintenir cette allure de façon constante et cela de façon en- tièrement automatique.
L'invention s'étend également aux caractéristiques ci-après décri- tes et à leurs diverses combinaisons possibles.
Une chaudière conforme à l'invention est représentée, à titre d'ex- emple non limitatif, sur les dessins ci-joints dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective de la chaudière ; - la figure 2 est une vue en coupe transversale de la chaudière ; - la figure 3 est une vue de dessus de la chaudière, les tampons de ramonage et la trémie étant ôtés ; - la figure 4 est un schéma illustrant les dispositifs de comman- de et de réglage du poussoir.
La chaudière représentée sur les figures ci-jointes, est caracté- risée tout d'abord par son échangeur de chaleur.
Cet échangeur est constitué par quatre blocs 1, 2, 3 et 4 dispo- sés les uns à la suite des autres, suivant un même axe longitudinal de la chaudière, étant considéré que la façade avant de la chaudière est celle portant le tableau 14 de commande électrique visible sur la figure 1.
Tous ces blocs sont individuels, c'est-à-dire qu'ils comportent chacun une entrée respectivement 11, 2 31, et 41 et une sortie d'eau res- pectivement 12, 2 , 32 et 42, Chaque entrés d'eau est située à la partie inférieure de son bloc, et reliée à un collecteur 5 d'arrivée, commun à tou- tes ces entrées. Chaque sortie d'eau est située à la partie supérieure de son bloc et reliée à un collecteur 6 de départ, commun à toutes ces sorties.
Le collecteur d'arrivée est situé à la partie inférieure d'un des côtés latéraux de la chaudière, tandis que le collecteur de départ est situé au-dessus de la chaudière, du côté opposé au collecteur précédent.
L'échangeur est sectionné transversalement par rapport à l'axe lon- gitudinal de la chaudière et au sens de circulation des fumées, c'est-à-dire que, dans l'exemple considéré, les éléments de l'échangeur se trouvent dis-= posés suivant des plans verticaux parallèles à la façade avant de la chau- dière. De cette façon les parois d'échange sont planes et parallèles les unes aux autres et l'eau contenue dans .l'échangeur est répartie en lames trans- versales; une telle disposition assure un échauffement égal de toute la surface de chaque paroi d'échange, même des parois en contact le plus direct avec le foyer, ce qui assure une répartition homogène des taux de travail sur chaque paroi plane. En outre, la disposition verticale des éléments de l'échangeur réduit les dépôts de suie et facilite le ramonage.
Les différents blocs composant l'échangeur sont :
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a) un bloc foyer 1 ; b) un bloc foyer échangeur 2 c) un bloc échangeur intermédiaire 3 d) un bloc échangeur arrière 4, départ de fuméeso Le bloc foyer est constitué par un plan d'eau 1 conformé à sa partie inférieure de telle sorte qu'il entoure l'orifice 7 d'arrivée du combustible 8. Le bloc foyer est solidaire de la grille à circulation d'eau 22 et il alimente le poussoir de combustible comme on le verra plus loin.
Le bloc foyer échangeur est constitué par deux faisceaux d'élé- ments verticaux 23 et 2 situés de part et d'autre d'un caisson 2 . Le faisceau d'éléments verticaux placé à l'avant du caisson 2 est réduit en hau- teur, de façon à ménager la place à la chambre de combustion 9. En outre, le caisson 2 est échancré à sa partie inférieure, de façon à permettre l'accès du foyer par la porte de visite 100
Des conduits 11 sont pratiqués à la partie supérieure du caisson 25 de façon à permettre le passage des fumées.
Le bloc échangeur 3 est constitué par un plan d'eau 3 avec un faisceau d'éléments verticaux 3,.Les éléments verticaux vont en dégradant à leur partie supérieure, de telle sorte qu'ils permettent un meilleur pas- sage des fumées vers l'orifice de sortie 1110 Le bloc arrière est constitué par un plan d'eau 43 sur lequel est pratiqué l'orifice 11 de départ des fumées.
Sur tout le pourtour de la chaudière se trouvent des jaquettes calorifugées 23
La chaudière comporte une trémie 12 assurant l'alimentation du foyer par gravité, c'est-à-dire qu'elle est conformée à sa partie inférieu- re, de façon à présenter un plan oblique 13 par lequel s'écoule le charbon jusque sur le foyer.
La trémie comporte, à sa partie inférieure, un conduit 7 qui dé- bouche sur le foyer, et par lequel s'écoule le charbon 8, ce conduit étant entouré par la partie inférieure du plan d'eau 13 du bloc foyer 1, ainsi qu'il a été indiquée
La trémie est accolée par une de ses faces contre le plan d'eau du bloc foyer. Sa paroi opposée constitue la paroi avant de la chaudière, - cette paroi servant de support, par sa face extérieure, au tableau 14 élec- trique de commandeo
Dans l'espace ménagé sous le plan oblique 13 de la trémie sont disposés,d'une part, un système de ventilation d'air primaire et secondaire, et d'autre part, un système de poussoir automatique pour l'alimentation du charbon dans le foyero
Le dispositif de ventilation en question comporte un moteur 15 qui actionne un ventilateur centrifuge 16.
Une partie de l'air soufflé par le ventilateur est envoyée comme air primaire sous la grille par le passage 13.
Une autre partie de l'air est soufflée dans un conduit 17 et arri- ve jusqu'à la chambre de combustion 9 dans laquelle il débouche par une ram- pe 18 de répartition d'air secondaire située au-dessus du talus de combusti- ble.
Le poussoir 19 est constitué par un caisson creux relié avec le bloc foyer par des raccords flexibles, qui assurent cette liaison en permet-
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tant le mouvement du poussoir, on a donc un poussoir à circulation d'eau.
Dans l'exemple représenté, le pouss ir 19 est animé d'un mouvement alternatif grâce à un système bielle 20 et manivelle 21. L'amplitude de la course de ce poussoir, qui est réglable par exemple au moyen d'un maneton de manivelle réglable, reste faible. Cette course est par exemple de l'ordre de 2 à 6 cm environ. Par contre, ce poussoir est actionné, sinon de façon continue, du moins à des intervalles de temps relativement courts de l'ordre de quelques minutes. De cette façon le combustible est admis dans le foyer, et les cendres éjectées dans le cendrier 30 en quantités faibles et corres- pondantes. Il en résulte que l'on a toujours sur la grille du foyer des quantités de charbon en istillatio, en combustion active et brûlées qui sont constantes, de sorte que l'on n'enregistre aucun à-coup dans l'allure de chauffe de la chaudière.
Par réglage de la course du poussoir, des temps de repos et des temps de fonctionnement du poussoir, réglages que l'on choisit en fonction de la qualité et de la granulométrie du combustible, on peut obtenir une marche très souple de la chaudière, tout en ayant une alimentation de combus- tible et un décrassage entièrement automatiques et une quantité d'imbrûlés extrêmement réduite.
Il s'ensuit qu'ayant dans le foyer une masse de combustible dans un état de combustion constant, le réglage de la chaudière est ainsi réali- sé dans les meilleures conditions de marche et derendemetn et celà une fois pour toutes pour un combustible donné.
Enfin, dans le cas de l'exemple représenté où la chaudière compor- te un tirage forcé par ventilateur 16 soufflant de l'air, le fonctionnement du poussoir est asservi à celui du ventilateur de façon à régler automati- quement l'arrivée de combustible et le décrassage en fonction de la puissan- ce demandée à la chaudière. Au lieu d'un ventilateur soufflant, on peut uti- liser un ventilateur créant une dépression dans la cheminée.
La figure 4 représente schématiquement les dispositifs de commande et de réglage du poussoir. L'ensemble moteur-réducteur 22 commandant le pous- soir, est monté sur un circuit branché sur le moteur 15 du ventilateur 16 et sur ce circuit est monté un dispositif de minuterie 25-26, permettant de régler, l'un la fréquence de décrassage, l'autre la durée de chaque décras- sage.
L'alimentation de cette chaudière est ainsi réglable suivant la qualité du charbon et la fréquence et l'amplitude du décrassage.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux exemples de ré- alisation précisément décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1 ) Chaudière caractérisée par ce que son échangeur de chaleur est constitué d'éléments sectionnés transversalement par rapport au sens de circulation des gaz, ce qui a un double avantage ; a) échauffement égalisé de toutes les parois des éléments de l'é- changeur, d'où travail plus rationnel des tôles et meilleurs échanges. b) suppression des chicanes fixes ou amovibles, donc moindre usure des parois par les fumées.