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Procédé de combustion de charbons agglutinants, gon@lants et a naute teneur en matières volatiles tels nue les ch rbons flambants et an@areillages per.. mettant 1;. mise en oeuvre ci'un tel procédé" Page 9, ligne 17 lire :" 18 " au lieu de : "8" Page 10, ligne 6 du bas lire " 35 " au lieu de 15 " Page 25, ligne 7 lire: " 50b " au lieu de :" 52 " Page 25, ligne 16 lire : " Comme on le voit sur la Fig. 10 " au lieu de :
" Comme on le voit sur la Fig.15 et sur la Fig. 10 " Page 26, ligne 11 lire :" 142 " au lieu de :"9 " Page 28, ligne 16 lire :"136 " au lieu de:" 56 " Page 30, ligne 2 lire : Il 136 " au litu de :
" 138 " à Monsieur le Ministre des Affaires Economiques et de l'Energie
Service de la Propriété Industrielle
Bruxelles.
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à Monsieur le Ministre des Affaires
Economiques et de l'Energie
Service de la Propriété Industrielle Bruxelles
Nous vous prions de bien vouloir faire annexer la pré- sente lettre rectificative au dossier de la demande de brevet pour valoir comme de droit et pour qu'une copie en soit jointe toute copie du brevet qui sera demandée.
Avec nos remerciements @nticipés, veuilles agréer, Monsieur le Ministre, l'assurance de notre très haute considé- ration.
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Procédé de combustion de charbons agglutinante, gonflante et à haute teneur on matières volatiles tels que les charbons flambants et appareillages permettant la mise en oeuvre d'un tel procédé.
Les foyers à charbon sont en général construits pour permettre la marche, sans transformation importants avec toutes sortes de charbons, des maigres et des anthraciteux aussi bien que des flambants. Or il est possible grâce à une spécialisation d'un type de foyer, de diminuer fortement le coût de l'installation et d'obtenir en même temps un meilleur rendement,
La présente invention a précisément pour but, par une spécialisation d'un foyer pour un combustible solide
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tel que les charbons flambants, de permettre une marche à haut rendement, avec des conditions d'exploitation pratique, équivalentes à celles que permettent les brûleurs à combustibles liquides ou gazeux, pour un investissement et un entretien comparables à ceux desdits brûleurs,
mais avantagées par le prix du combustible solide utilisé,
L'invention comprend h cet effet un procédé de combustion de charbons agglutinants, gonflants et à haute teneur en matières volatiles, tels que les charbons flambants, procédé selon lequel lesdits charbons sont brûles en couche épaisse 4 l'ignition en soumettant ladite couche épaisse à un choc thermique accentua, cette ignition ne recevant qu'une quantité d'air primaire relativement faible, ladite couche étant propulsée pour sa combustion au voisinage d'entrées d'air secondaire, débitant des courants violents, turbulents et chauds et se trouvant, en fin de propulsion, après achèvement de ladite combustion, amenée à un emplacement de collecte des cendres*
Un tel processus opératoire permet d'obtenir,
dans la zone d'ignition, une distillation abondante et une combustion accélérée qui régularisent la structure du lit par gonflement homogène et agglutination uniformément répartie, une diminution de l'étendue où s'achève la combustion des cokes et, en consé- quence, un raccourcissement de la longueur du feu.
La mise en oeuvre d'un tel procédé n'entraîne l'utilisation que d'un appareillage simple et compact.
L'invention comprend également de tels appareillage* et notamment un foyer dans lequel une grille inclinee à éléments fixes formés de barreaux parallèles, lisses et
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relativement serrés, est associée d'un côté avec un mécanisme d'alimentation en combustible h obturation, de l'autre, moins élevé, avec un évacua leur des cendres, avec une voûte radiante, à relativement faible distance au-dessus de la couche dans sa région d'épaisseur maximale et avec des répartiteurs d'alimen- tation en air primaire sous ladite grille et en air secondaire, principalement sous ladite voûte.
De tels foyers, formant de véritables brûleurs sont d'une construction économique et d'un entretien simple; ils offrent un rendement élevé; ils sont adaptables à des puissances maximales diverses et, dans chaque catégorie, leur souplesse de fonctionnement est étendue; ils sont facilement associés à des dispositifs d'alimentation en combustible et en air, aussi bien qu'à des mécanismes d'évacuation des cendres, de tels ensembles offrant des possibilités d'automatisation comparables à celles que l'on rencontre pour les brûleurs à combustibles fluides, même en ce qui concerne l'allumage, de sorte que les utilisa- teurs sont déchargés de toute manipulation et de toute surveillance, avantages dont jouissent les installations à combustibles liquides ou gazeux,
Dans le but de permettre l'adaptation d'un foyer- brûleur du type ci-dessus défini,
faisant application d'un tel procédé, à des puissances calorifiques relativement peu éle- vées, telles que celles qui se rencontrent sur les foyers domestiques pour habitations individuelles, appartements et analogues, la'grille est sensiblement moins inclinée. Elle est associée à une voûte sensiblement plate pourvue de piédroits également plans.
Ces voûtes et piédroits sont briquetés à l'aide d'éléments réfractaires, les éléments de voûte étant pourvus
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d'embrèvgements permettant leur accrochage,
Les entrées d'air secondaire sont formées de simples perforations traversant les éléments briquetés,
Autour de l'enveloppe briquetée du foyer-brûleur sont disposées les plaques réfractaires planes, ménageant avec ledit briquetage des gatnes où l'air secondaire est admis.
Le refroidissement du pignon de la voûte est assuré par un/conduit unique recevant une dérivation piquée sur un caisson d'air secondaire et la sortie dudit conduit unique se fait par une manche coudée amenant à l'extérieur du pignon l'air de refroidissement en un jet destiné à rafraîchir le poussoir. Ce rafraîchissement s'effectue principalement sur la face supérieure dudit poussoir de façon qu'à l'ouverture de l'orifice de chargement, lorsque ledit poussoir est rétrac- té, le soufflage empêche tout reflux de flammes ou de gaz depuis le foyer vers l'alimentation en combustible.
Dans le caisson que surmonte la grille et qui assure la distribution d'air primaire, est monté un clapet plein, réglable en position longitudinale et, plue en amont, un second clapet mobile, éclipsable lors de la marche à plein régime. En outre, est prévu un diaphragme réglable 4 l'origine assurant le dosage de l'air primaire en général et, en amont dudit diaphragme, un clapet susceptible d'obturer alternative. ment soit le caisson précité, soit un conduit de dérivation pour réaliser alternativement le soufflage des cendres ou l'alimen- tation en air,primaire.
En effet, par mesure de simplification, un tel foyer-brûleur est muni d'un ventilateur unique assumant toutes les fonctions de fourniture d'air secondaire, de fourniture d'air primaire et de fourniture d'air de soufflage des cendres,
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Ce ventilateur a des caractéristiques de pression au refoulement adaptées à celles qui sont nécessaires pour réaliser le soufflage des cendres et l'ajustage des pressions de l'air primaire et de l'air secondaire se fait à des valeurs inférieures au moyen de diaphragmes réglables, placés dans les conduits correspondante, en dérivation sur le refoulement dudit ventilateur*
En ce qui concerne l'alimentation en charbon, la face supérieure du poussoir est surmontée par une trémie intermédiaire dont l'ouverture est démasquée par le recul de la tranche antérieure dudit poussoir.
La partie supérieure de cette trémie reçoit, une via transversale lente de prise en toute, ladite vis étant actionnée par un renvoi de chaîne à partir d'une roue placée sur le secondaire d'un embrayage disposé sur la sortie d'un réducteur, lui-même actionné par un moteur unique d'entraînement général de ventilateur et do réducteur.
En ce qui concerne l'évacuation des cendres, la partie antérieure de la grille et son seuil surmontent un désagrégateur à rouleaux placé au.sommet d'une trémie à cen- dres et surmontant un clapet étanche s'ouvrant périodiquement sous la traction d'un câble relié au maneton de la. commande du poussoir, le mouvement des rouleaux étant commandé par une transmission à chaîne depuis l'arbre de sortie du réduc- teur.
Un oapotage entoure l'ensemble du foyer-brûleur , du groupe moto-réducteur ainsi que du ventilateur et tout cet ensemble est monté sur galets afin de permettre son approche avec l'ouverture d'une chaudière, celle qui est normalement obturée par la porte de cendrier dans les chaudières existan- tes par exemple,
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Dans la voie de roulement est prévue une ouverture de raccordement avec le conduit de soufflage de cendres, et, fane à cette ouverture, le fond du caisson de grille est pourvu d'une manchette de raccordement éclipsable, avec un organe de manoeuvre accessible de l'extérieur.
Il y a avantage à prévoir dans cette voie une fosse de dimensions réduites, où apparaît également une trémie de collecte des tamisages, placée face au point bas du caisson de grille.
L'évacuation des cendres est effectuée pneumatique- ment et a distance grâce à une conduite qui aboutit à un appa- reil de filtration et de dépôt,laissant sortir l'air de soufflage mais déposant les cendres dans un récipient nous- jacent et amovible tel qu'une poubelle,
La prise en soute du combustible peut se faire d'un côté ou de l'autre du foyer brûleur, par mise en place correspondante de la vis et il y a avantage à placer cette via sur des supporta et dans une gouttière ouverte à la partie supérieure, cette gouttière formant l'angle d'un plancher dièdre, légèrement surélevé, prévu dans ladite soute,
On dispose d'un appareillage rendu ainsi entièrement automatique et affranchissant l'usager de toutes manipulations grâce à des asservissements des commandes du moteur,
de l'embrayage et de divers clapets à la fois à un commutateur de marche et d'arrêt, à une horloge à programme et à un thermostat de chaudière ou d'ambiance, par exemple,
La description qui va suivre en regard des dessina annexés à titre d'exemples non limitatifs permettra de bien comprendre comment l'invention est mise en pratique tout en faisant ressortir d'autres particularités avantageuses qui
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font bien entendu partie de ladite invention.
La fig. 1 montre une coupe longitudinale schématique d'un tel foyer-brûleur.
La fige 2 montre un profil partiel du mécanisme d'évacuation des cendres.
La fige 3 montre une coupe transversale d'un tel foyer.
La fig, 4 montre une coupe transversale schématique du pignon de la voûte.
La fige 5 montre une coupe du foyer par un plan parallèle à la face supérieure de la grille et proche de celle- ci,
La fig. 6 montra schématiquement en coupe l'un des piédroits de la voûte,
La fige 7 montre le schéma du mécanisme d'alimenta- tion du foyer en combustible solide.
La fig, 8 montre de même en coupe longitudinale, mais à plus grande échelle, coupe analogue à celle de la fige 1, ,un foyer-brûleur de moindre puissance et comportant des variantes,
La fige 9 montre en coupe schématique le pignon de voûte du brûleur de la fig, 8,
La fig, 10 montre en coupe un tel foyer-brûleur de puissance relativement basse,
La fig, 11 montre une coupe dudit loyer-brûleur par un plan parallèle à celui de sa grille.
La fige 12 montre partiellement en coupe le foyer, par un plan parallèle à celui de la grilles mais passant au- dessus de la voûte.
La fige 13 montre une coupe transversale du foyer,
La fige 14 montre 4 plus petite échelle le dispositif
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de collecte des cendres,
La fig. 15 montre de profil et schématiquement l'installation d'un tel foyer-brûleur sur une chaudière dans un bâtiment, coupe faite selon la ligne VI-VI de la fig. 16.
La fige 16 montre une coupe transversale partielle du bâtiment faisant apparaître la chambre de chauffe et la soute à combustible*
La fig. 17 montre une coupe par la ligne VIII-VIII de la fig. 16.
La fig. 18 montre le plan de l'installation, avec une coupe fait,** par la ligne IX-IX de la fig, 16.
Comme on le voit sur la fig. 1, le foyer considéré, formant brûleur, comporte une grille 1 constituée de barreaux lisses, parallèles et inclinés, à écartements réguliers relati- vement faibles pour ne donner qu'une perméabilité également faible à cette grille. Ces barreaux reposent par leurs extré- mités sur des membrures antérieures 3 et postérieures 2, transversales (avec soutien intermédiaire analogue en cas de besoin) faisant partie d'un caisson inférieur 4, Ce caisson repose sur des poteaux d'appui et autres étais 5, reposant sur le sol 6, Ces barreaux viennent en butée à leur extrémité inférieure et peuvent glisser sur leur appui supérieur, pour en permettre le jeu dilatométrique libre,
Du coté antérieur, à la partie la plus haute,
la grille est recouverte par une plaque pleine de glissement 7 d'un poussoir 8 qui sera décrit ci-après; la partie postérieure basse de la grille vient enbutée contre un seuil-déversoir 9 à cendres, situé au droit d'une cloison 10 postérieure de soutien et de fermeture, séparant ledit foyer d'un appareillage d'utilisation de la chaleur produite,
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Latéralement, la grille 1 est bordée par une paire de caissons 11 et 12 d'alimentation en air secondaire, reposant sur les membrures 5, de même inclinaison que ladite grille et servant de support au briquetage réfractaire qui forme les piédroits 13 et 14 supporta d'une voûte 15.
La partie postérieure des piédroits de voûte, prolongée jusqu'à la cloison 10 par des murets en gradins 16, alignés avec ces piédroits, forme l'ouverture par où sortent les gaz de combustion. La partie antérieure de la voûte est fermée par un pignon 17 sous lequel est aménagée une cloison lisse 18 qui surmonte le passage du poussoir 8. Les génératrices de la voûte sont horizontales, de sorte que celles-ci divergent par rapport au plan de la grille. Une autre configuration évasée pourrait être envisagée.
Le caisson 4 est creux et sa paroi inférieure est réunie à une bride 19 centrale débouchant sous la plaque pleine 8, formant ainsi des canaux d'alimentation de l'air primaire sous ladite plaque. Ce caisson contient par ailleurs des cla- pets coulissants 20, 21 et 22 pourvus de perforations calibrées, d'ouvertures décroissant vers le clapet 22 qui seul est plein, lesdits clapets étant séparés par des distances réglées inva- riables ou non, réglables en marche si besoin est. Ces clapets glissent sous la grille et sur le fond du caisson 4, perpendi- culairement au plan de ladite grille sous l'action de chaînes de manoeuvre 23 latérales fermées chacune sur elle-même, chaînée auxquelles ils sont directement attelés, au cas où il suffit d'envisager la constance des écarts entre lesdits clapets.
Chaque chaîne présente un brin parallèle au fond du caisson, passant dans ce dernier grâce à des poulies d'extrémité 24 et 25 pour être soutenue par un brin extérieur passant sur un renvoi 26 et sur une poulie motrice 27, le tout en vue de
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pouvoir régler, sous la grille, la position desdits clapets, Ces derniers répartissent et limitent les zoneu atteintes par l'air primaire amené par la bride 19 avec des débits diffé- rentiels réglés sous des zones ainsi étagées.
La partie supérieure de la voûte 15 et les parois' externes des piédroits sont emboîtées dans l'ouverture 28 d'un appareillage d'utilisation de la chaleur produite, un tel appareillage pouvant être une changeur ou autre.
Les caissons latéraux 11 et 12 sont pourvus de collerettes telles que 29. emboîtées dans des cheminées telles que 30 axecnuantes aménagées dans les piédroits. Dans l'exemple représenté aux fig, 1 à 5' chacun des piédroits présente trois de ces cheminées 30.
Au droit du pignon 17, les caissons 11 et 12 présentent des brides 31, Chacune des brides 31 aboutit à l'une des extrémités d'un conduit transversal 32 de rafraîchissement du pignon 17, conduit s'ouvrant par un orifice 33 sous la voûte 15, pour y débiter, à sa sortie, une partie de l'air secondaire.
Les cheminées 30 communiquent entre elles par leur région supérieure, intérieurement à chacun des piédroits, dans un collecteur34 de répartition. La voûte 15 est formée d'élé- ments creux et dans chacun des arceaux briquetés, on rencontre unéonduit 35 limité à une clé 36 pleine. Chacun des voussoirs préaente une région dorsale pleine maie des ajutages 37 ven- traux sont prévus sous ladite voûte, faisant ainsi communiquer chacun des conduits 15 avec l'espace intérieur au foyer.
Par ailleurs, en des emplacements choisis des pié- droits, le collecteur 34 et certaines des cheminées 30 sont mis en communication par des orifices 38 et 39 avec l'espace inté- rieur au foyer, pour assurer l8 répartition convenable aux jets d'air secondaire, introduit avec une abondance croissante
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dans la zone d'achèvement de la combustion.
Le poussoir 8 ci-descus mentionné est animé, à la demande, d'un mouvement alternatif dans sa glissière, limitée à sa partie basse par la plaque 7 de glissement et à sa partie haute par la paroi supérieure 18, laquelle est au contact de l'un des conduits 32. Ce mouvement alternatif est limité, pour les avances, jusqu'à l'affleurement avec la paroi interne du pignon 17 et, pour le mouvement de recul, ledit mouvement permet de démasquer une ouverture 40 de communication avec un conduit 41 d'amenée du combustible solide, par gravité.
Ce conduit 41,fortement incliné, communique avec une trémie d'approvisionnement non représentée,
Le mécanisme d'actionnement du poussoir sera décrit ci-après,
Du c8té postérieur de la grille 1, le long de l'arête basse bordée par le déversoir 9 qui surmonte la cloi- son 10, est disposée une goulotte 42 de réception des cendres, goulotte dans laquelle est placée une grille 43 à barreaux fortement inclinés sa raccordant à la partie basse d'une bride de dérivation 44, Cette dérivation est destinée au/passage des parties agglomérées de cendres qui n'auraient pas été pulvérisées lors de leur chute sur les barreaux 43, Sous ces barreaux, la goulotte 42 est raccordée à un conduit 45 verti- cal.
La base de ce conduit est obturée par upe paire de volets 46 et 47 à rappel automatique par contrepoids en position de fermeture; ces volets superposés maintiennent alternativement l'obturation.
La virole 48 qui supporte cotte paire de volets est raccordée à une virole 50 transversale où est disposé un ajutage 51 d'admission d'air sous pression pour l'expulsion
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pneumatique des cendres,ajutage dirigé vers un conduit ascendant 52 aboutissant à un récipient à cendrée non repré- sentecontenu dans un espace fermé par un filtre d'échappe- ment d'air laissant passer l'air surpressé mais retenant toutes cendres volantes. Pour l'entratnement desdites cendres, la cloison 53 de fermeture de la virole 50 que traverse la conduite
54 d'alimentation de l'ajutage 51 comporte un.clapet auto=- tique 55 fermé par gravité et qui, en s'ouvrant par influence, admet l'air atmosphérique entraîné, chargé de balayer les accumulations de cendres pulvérulentes au-dessus de l'ajutage
51.
La bride 44 inclinée dans le prolongement de la grille 43 est reliée à un conduit 56 amenant les cendres agglo- mérées au-dessus d'un concasseur 57 dont les organes actifs sont entraînés par un moteur électrique 58. La partie basse du concasseur est raccordée à un conduit incliné 59 Qui se bran- che obliquement par un raccordement 60 sur la conduite 45.
Ces cendres agglomérées et broyées rejoignent donc les cendres pulvérulentes qui étaient passées directement au travers de la grille 43.
La partie basse du fond du caisson 4 est ouverte et surmonte uné goulotte de collecte 61 reliée par un tube 62 d'accès direct à la virole 50, en vue d'expulser les cendres ou résidus qui auraient pu traverser la grille 1 et seraient tombés au- fond du caisson, par tamisage,
En ce qui concerne la distribution de l'air, le foyer-brûleur ci-dessus décrit est entouré d'un chemisage 63 en tale protégeant l'espace extérieur vis-à-vis des radiations perdues par la cellule réfractaire, la grille et son caisson et servant de gaîne d'aspiration afin de récupérer cette chaleur
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en apport dans l'air de combustion, A cet effet, un emplacement judicieusement choisi de cette enveloppe 63 est ouvert pour admission d'air et sur la paroi supérieure de cette enveloppe 63, est branchée une conduite 64,
pourvue d'un volet de réglage d'admission 65 et aboutissant à l'ouïe d'un ventilateur 66.
L'orifice de refoulement 67 de ce ventilateur aboutit à une culotte réparant ce refoulement sur deux gaines latérales 68 et 69 (fig. 1 et 5) qui descendent et plongent en traversant la paroi de l'e@veloppe 63 Ces deux gatnes latérales se réunis- sent à leur partie basse en un conduit unique 70, passant sous le caisson de la grille sous le poussoir et s'ouvrant grâce à un volet réglable 71 dans la bride 19.
L'arrivée d'air pri- maire en cette région assure le refroidissement de la plaque pleine et de la face correspondante du poussoir et cet air se divise en filets suivant les intervalles entre barreaux,
Dans une région intermédiaire comprise sous la gaîne 63, les gatnes 68 et 69 comprennent des prises 72 et 73 de dérivation , pourvues chacune d'un diaphragme de réglage 74, ces prises 72 et 73 se trouvant raccordées aux gaines 11 et 12.
Dans l'espace laissé libre derrière les caissons 4 et la branche transversale de la conduite 70, sous la plaque 7 est disposé un ventilateur surpresseur 75 dont l'ouïe d'aspira- tion s'ouvre également sous la gaine 63 et dont le refoulement correspond à un tube sensiblement axial 76 sur lequel se raccorde un canal courbe 77 aboutissant au conduit 54 de pul- sion des cendres.
Par ailleurs, à l'extrémité de la conduite axiale 76 est prévue une Jonction à deux branches 78 (à dia- phragme de réglage et volets d'obturation non représentés) qui par transformatiou de action se raccordent à des tubulures 79 et 80, disposées sous les gatnes latérales 11 et 12,
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pourvues de branches ascendantes à terminaisons coudées, péné- trant respectivement dans les raccordements 72 et 73 pour y former des ajutages Injecteurs* Un volet d'inversion automati- que sur conduite 76 dirige l'air aurpressé vers les cendres par 77 ou vers les circuits de soufflage secondaire par 78, 79 et 80.
Le mécanisme d'actionnement du poussoir 8 représenté sur la fig 7 montre qu'un tel poussoir est commandé par des tiges de poussée 81, lesquelles passent dans des guides et ces tiges sont montées par des articulations sur des bielles 82 coopérant avec des plateaux 83 correspondants ayant chacun un maneton ex@@ntré. A ces maneton sont d'ailleurs attelés de* ressorts de rappel 84, L'axe 85 commun aux plateaux 83 est réuni par engrenage à un groupe moteur comportant à sa sortie un embrayage électromagnétique 86 d'entraînement du pignon 87 d'entrée du train d'engrenage par l'arbre de sortie 88 d'un variateur de vitesses 89, dont l'arbre d'entrée est actionné par le réducteur 90 entraîné par un moteur électrique 91.
La forme d'exécution montrée sur lea fig. 8 et 9 et qui concerne un foyer-brûleur de moindre puissance diffère par des détails, en dehors de l'échelle de construction, de celui qui vient d'être décrit. Dans cette représentation, il apparaît que la membrure 5a qui supporte l'ensemble est agencée pour reposer par des roulettes 92 sur une voie de roulement, ce qui permet ainsi l'éloignement et le rapprochement dudit foyer-brûleur de l'ouverture 28a de l'appareillage d'utilisa- tion, Le déversoir 9a doit être porté uniquement par la mem- brure 5a et ne pas reposer sur la cloison 10a Des raccords, de préférence à jonction et séparation rapides, doivent être prévus notamment entre le conduit 54a de soufflage des cendrée et la manche 77a solidaire du chariot ainsi constitué.
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En ce qui concerne l'alimentation en charbon cette dernière peut être faite grâce à une via 93 transversale, puisant le combustible dans une soute pour l'amener dans une trémie intermédiaire 41a communiquant par l'orifice corres- pondant avec la boîte pu se meut le poussoir 8a, ladite via ' pouvant être rétractée lorsque le déplacement du foyer-brûleur est nécessaire.
Comme il s'agit d'un foyer de moindre puissance, le refroidissement du pignon 17a peut être fait au moyen d'une simple gaine 32a avec une alimentation par ses deux extrémités à partir des gaines-supports 11a et 12a et avec une unique sortie ascendante médiane 94 qui, par un conduit 95 coudé ramené l'air de rafraîchissement, dudit pignon, grâce à un ajutage 96, vers la boîte-guide du poussoir, afin d'assurer le refroidissement de ce dernier ; quantité de produits distillés sous la partie antérieure de la voûte 15a ne nécessite pas, dans la région la plus chaude, un contaot immédiat aveo un aussi grand débit d'air secondaire que dans le cas du foyer très poussé,
De même, une unjque sortie d'air secondaire 38a dans chacun des piédroits peut suffire.
Les ajutages de voûte, non représentés, sont également moins nombreux.
Le'fonctionnement des appareillages ainsi décrits est le suivant
Le combustible, et notamment le charoon flambant, amené par le poussoir 8 s'amasse et se tasse en couche épaisse entretenue sous la voûte 15 dans laquelle s'établit, en tête du foyer une zone d'intense combustion-gazéification.
En effet, dans cette région, le combustible qui est très proche de cette voûte, est donc l'objet du rayonnement intense de
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cette paroi et des piédroits, malgré le refroidissement de protection du pignon 17 et du poussoir, de sorte que l'on obtient une combustion accélérée des distillats et d'une partie du combustible, avec régularisation immédiate de la structure du lit par gonflement homogène et agglutination, la répartition de ces deux phénomènes étant rapidement uniforme,
Par comparaison avec les foyers du type à grille mécanique, par exemple, la couche formée dans un tel foyer- brûleur est d'une épaisseur majorée de 50 à 150% comptée sur du charbon frais, et cette épaisseur est encore renforcée par le gonflement du combustible utilisé,
Ces deux phénomènes conjugués de gonflement et d'agglutination des charbons flambants, du type de ceux qui sont uesignés dans la Classification internationale par les. nombres conventionnels 611, 621, 622 632, 633, 634 635, 711, 721 par exemple, assurent non seulement une combustion et une gazéification d'excellentes qualités, en régularisant de façon homogène la perméabilité du lit vis-à-vis des tra- versées gazeuses, air primaire et distillats, dans toutes les zones de la longueur de ce lit, mais encore, en conséquence directe, le raccourcissement du feu, ce qui permet une marche avec des grilles relativement très courtes,
Comme la perméabilité d'une telle grille n'a pas besoin d'être supérieure à celle relativement faible du lit en cours de combustion, ladite grille peut être très simple,
comme ci-dessus décrit} on lui donne une perméabilité au plus équivalente et comme le gonflement et l'agglutination augmentent en fait le calibre d'origine du combustible, cette l'orme simple à barreaux fixes, parallèles, lisses, aisé- ment remplaçables grâce à une pose dans des râteliers d'extré.
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mité prévus sur les membrures, facilite en outre le glissement d'ensemble de la couche cohérente, sous l'action du poussoir, conjuguée à la pente de ladite grille* Cette coucha cohérente diminue simplement d'épaisseur vers la région postérsure de la grille et à la base de cette dernière, où ladite couche n'est plus composée que de cendres sans cohésion, qui se brisent au passage sur le seuil 9 et se pulvérisent au choc sur la grille 43, comme ci-dessus décrit,
La combustion dans la zone d'ignition est activée au maximum ainsi que la gazéification, grâce au soufflage d'air primaire arrivant par la bride 19 face au poussoir en position d'enfoncement. On obtient ainsi l'action optimale sur la gazéification 4 caractère quasi instantané, sur le gonflement et sur l'agglutination.
Grâce aux clapets 20 à 22, il est d'ailleurs possible, lors d'une réduction d'allure, de diminuer la plage soumise au soufflage principal sans pour cela réduire concur- remment la pression d'air. Le ventilateur peut donc être à allure unique. -
L'air secondaire chaud, grâce aux soufflages conver- geant par les ajutages de voûte et par les ouvertures 38 se faisant face des piédroits, est soumis à une division poussée et à une forte turbulence, de sorte que les gaz de distillation sont brûlés à températures élevées, en émettant un rayonnement important, ce qui permet d'une part, un chauffage intense de la voûte et de la face exposée du lit de combustible, et la conduite de la combustion complète avec un excès d'air total réduit, d'autre part, de sorte que le rendement de la combustion est optimal,
Pendant les réductions d'allure de marche, la
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commande du volet 65 permet de réduire en marne temps les débita d'air primaire et secondaire. De même, les chaînes 23 sont manoeuvrées pour remonter, vers la partie antérieure de la grille l'ensemble des clapets 20 à 22 et toua ces organes, chaînes et obturateurs peuvent être actionnée de façon conjuguée à partir d'une commande unique, qui est celle du réglage du variateur 89 placé dans la transmission du poussoir 8,
Pour la marche au ralenti, en attente ou veilleuse le ventilateur 66 peut être arrêté, de même que le moteur 91 du poussoir alors que l'embrayage électromagnétique est mis au repos.
Un contacteur commandé par un thermostat ou un manostat sur l'utilisation peut à cet effet couper le courant fourni aux deux moteurs en cause et à l'embrayage,, De cette façon, grâce a. ses ressorts, le poussoir revient à la position d'obturation, Ce contacteur est avantageusement un inverseur qui permet, pendant cette période d'attente, l'alimentation du moteur du surpresseur 75 Pendant la marche du surpresseur on met en action également le broydur 57 par son moteur 58 à l'aide d'une alimentation commune des moteurs correspondants,
On conjugue ainsi l'exécution de la phase d'évacuation des cendres avec une alimentation du foyer en air secondaire à débit extrêmement réduit, par influence, sous l'action des ajutages 79 et 80,
dans les caissons laté- raux 11 et 12. Le feu est ainsi entretenu et prêt à un nouveau démarrage.
L'embrayage électromagnétique 86 est aussi utilisé comme limiteur d'efforts et cette limitation est susceptible d'être réglée de façon potentiométrique; il reçoit son alimentation en parallèle sur celle du moteur 91, Une sécurité est prévue pour couper cette excitation en cas
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de blocage du poussoir par un corps étranger.
En oe qui concerne le surpresseur 75, l'alimenta- tion peut être assurée, indépendamment de l'inversion préci- tée, par une minuterie, afin d'assurer périodiquement en marche normale l'évacuation des cendres. Pendant cette marche normale, il y a lieu de fermer la communication entre ledit surpresseur et les ajutages 79 et 80, afin de ne pas perturber l'alimentation en air secondaire et afin de renforcer l'action évacuatice, à l'aide d'obturateurs à commande éleotromagnéti- que sur la dérivation 78, De tels obturateurs n'ont pas été représentés.
Comme on le voit plus spécialement sur la fige 8, les phases de fonctionnement décrites sur les formes d'exé- cution des fige 1 à 7 peuvent s'appliquer de façon homologue, même compte tenu de la simplification apportée en ce qui concerne l'appareillage d'évacuation des cendres, lequel ne comporte plus qu'un seul volet automatique 46a
En ce qui concerne l'alimentation en combustible, il est à remarquer également que les ressorts 84 sont dans tous les cas capables, même lors d'une panne électrique, d'assurer le refoulement du poussoir 8 uaus sa position d'enfoncement, action facilitée par la coupure dans l'embrayage,
Il va de soi que sans sortir du cadre de l'inven- tion, on peut apporter des modifications aux formes d'exécu- tion qui viennent d'être décrites.
C'est ainsi que l'incli- nai@n des grilles est, do façon préférable, d'environ 15 , mais une toile inclinaison peut être comprise entre 5 et 20 La divergence entre couche de combustible et voûte pourrait être variée, le profil de voûte pouvant être cylindrique ou autre. De même, au lieu d'une alimentation en charbon par pous-
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soir obturateur alimenté à partir d'une trémie réserve ou à partir d'une vis transversale de puisage en soute, tout autre moyen d'alimentation forçant à la confection d'une couche épaisse dans la région d'introduction du combustible pourrait 8tre utilisé.
En ce qui concerne les puissances et les tailles des appareillages en cause, de larges variations sont admissibles mais, pour une puissance donnée, comme dans le cas des brûleurs à combustibles liquides, il y a toujours avantage à utiliser une pluralité de foyers -brûleurs, chacun d'entre eux ayant seulement une puissance de marche moyenne, égale à une fraction de la puissance totale requise* Enfin, les foyers-brûleurs de grande puissance peuvent également être montés sur galets ou roulettes aussi bien que ceux de puissance plus faible pour les rendre également mobiles.
D'autres éléments de commande conjugués et d'automaticité pourraient aussi être adjoints aux dispositions ci-dessus décrites. De plus, pour conférer à de tels foyers- brûleurs les mêmes avantages d'allumage que ceux qui sont rencontrés sur les brûleurs à combustibles liquides, ces foyers peuvent être pourvus de sondes d'allumage éclipsablies, pénétrant latéralement dans la couche de combustible, sondes formées par des résistances électriques blindées, par exemple. Enfin, les clapets de caisson de grille pourraient être commandés autrement que par chaînes, par vis et écrous, par exemple, avec une commande respectant ou non la constance de leurs distances mutuelles.
Comme on le voit sur la fig, 10, le foyer-brûleur est pourvu d'une grille lb constituée de barreaux lisses parallèles et inclinés, à section rectangulaire, relativement serrés, dont les extrémités sont traversées par des tiges 100
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et 101 munies d'entretoises d'écartement des barreaux, cas tiges étant portées à leurs extrémités par les bords des membrures latérales d'un caisson 4b placé soua ladite grille,
Le caisson inférieur 4b est en fait constitué de deux éléments de cornière 102.
Ces éléments sont soudés par la bordure de l'une de leurs ailes sur un fond 103 à borde relevés, boulonnés sur les montants 104 d'une membrure externe, ladite membrure étant enveloppée par la tôle 63b d'une envelop- pe extérieure récupératrice du rayonnement, Entre les ailes verticales des cornières 102 est placé un clapet plein 22b porteur en son centre d'un écrou coopérant avec une vis de réglage 105 pourvue à son extrémité dépassant du caisson 4b d'un engrenage droit 106 permettant le réglage extérieur de la position dudit clapet par une crémaillère plate engagée et manoeuvrée à la main,
Un clapet unique 20b monté sur un axe de pivotement est disposé en amont du clapet* 22b,
à distance relativement réduite du bord antérieur de la plaque lisse 7b qui recouvre les barreaux de grille dans leur région la plus haute et qui sert de fond à la botte à poussoir où circule le poussoir 8b,
Sous cette plaque lisse 7b, le caisson 4b est pourvu d'une contre-plaque 107 s'étendant jusqu'au fond postérieur du caisson et sous cette contre-plaque 107 est placé, dans des glissières, un obturateur perforé 108 for- man diaphragme à réglage fixe pour l'admission de l'air primaire. Le fond du caisson 4b est pourvu, en amont du diaphragme 108, d'une manche 109 verticale sur laquelle est montée une manchette 110 coulissante de raccordement à une tubulure qui sera décrite ci-après.
A la partie postérieure de ce fond est raccordée la conduite de refoulement 111 d'un
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ventilateur et au niveau de ce raccordement, les ailes verticales des cornières 102 présentent des échancrures 112 servant d'admission à l'air secondaire comme cela apparaîtra ci-après, éohanorures éventuellement associées à des diaphragmes d'ajustage de pression et de débit.
Sur la partie antérieure de leur longueur, les ailes horizontales oo-planaires des cornières 102 servent de support aux piédroits 14b du foyer. Ces piédroits suppor- tent une voûte plate 15b Ces piédroits et cette voûte sont formés d'éléments briquetée, les voussoirs de la voûte présen- tant des embrèvements assurant leur tenue en coopération avec des boulons et cales qui les solidarisent de la membrure du foyer.
Du côté de l'ouverture du foyer, le briquetage de piédroit et de voûte est pourvu d'une nervure 113, en re- lief. Du coté du fond du foyer, l'ensemble de ce dernier est fermé par un pignon 17b également briqueté, présentant une nervure 114 périphérique analogue à la nervure 113 et au travers de ce pignon est aménagée une ouverture pour le poussoir 8b dans un bardage de tôle Dans la région posté- rieure de ce bardage est aménagée une rampe de refroidissement 32b qui communique, d'un côté, par un conduit ascendant 34b avec l'un des caissons à air secondaire en traversant l'aile horizontale de la cornière 102 correspondante et qui, de l'autre coté, s'ouvre dans un conduit coudé 115 dont le débouché est orienté vers la face supérieure et vers la tête du poussoir 8b,
en contournant une trémie d'alimenta- tion 41b dont le fond ouvert est situé au-dessus de la face supérieure pleine dudit poussoir, cette ouverture étant démasquée lors du recul de ce dernier.
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Sur lea nervures 113 et 114 sont accolées des cloisons réfractaires (ou en amiante comprimée) latérales 116 et supérieure 117, maintenues par boulonnages sur les membrures
104, de sorte que le briquetage ci-dessus décrit est entouré par une gaîne 118 de distribution d'air secondaire.
De plus, à cet effet, lea cloisons 116 ------ latérales sont boulonnées à leur partie basse sur les parties relevées du fond 103,
Aux emplacements convenablement choisis dans le briquetage de la voûte, sont aménagées des perforations 37b et distribution d'air secondaire dans le foyer et, de même, le briquetage des piédroits 14b est pourvu de perfora- tions 38b analogues,
Les membrures 104 soutiennent une paroi de tôle 63b qui forme une enveloppe de récupération du rayonnement du foyer et l'ensemble ainsi formé est soutenu à distance, par des galets 92b. d'une voie de roulement, le jour Inférieur entre voie et bord de ladite tôle permettant l'aspiration de l'air,
L'air est aspiré par l'ouïe 65b d'un ventilateur unique 66b centrifuge, cette ouïe étant garnie d'une persienne de réglage d'admission non représentée.
Le refoulemert coudé de ce ventilateur aboutit au conduit 121 par une partie déportée latéralement 119. La roue de ventilateur est action- née par poulies et courroie 120 à l'aide d'un moteur unique
121 soutenu par la région arrière de la membrure 104 et ce moteur actionne en même temps, par un accouplement 122, l'ar- bre d'entrée d'un réducteur 88b dont l'arbre de sortie est pourvu d'un embrayage électromagnétique 86b entraînant un plateau 83b, à périphérie dentée, pourvu latéralement d'un maneton unique actionnant la bielle à fourche 82b articulée directement à l'intérieur du poussoir 8b,
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Un arbre solidaire du plateau 83b sort extérieure- ment du réducteur 88b et porte un pignon à chaîne 120 dont la chaîne 121 actionne le pignon 123 d'un désagrégateur à cendres,ce désagrégateur comportant deux axes 124 et 125 à éperons croisés, axes liés entre eux par une paire de roues dentées 126, 127 constamment enprise.
La partie dentée du plateau 83b entraîne une chaîne 128 dont le brin inférieur passe sur un tendeur 129 de relevage, ladite chaîne entraînant par une roue 130 l'axe 131 duquel on rend solidaire une vis d'alimentation 93b amovible et susceptible d'être disposée d'un coté ou de l'autre de la trémie 41b.
Latéralement, et au niveau convenable fonction de l'encombrement du carter du ventilateur 66b, le poussoir est pourvu de part et d'autre, d'une paire d'oreilles 132 formant cupules, a l'intérieur desquelles s'appuient les extrémités de ressorts 84b travaillant 4 la compression et destinés, en coopération avec des appuis fixes 133 corres- pondants, au rappel en position de fermeture du poussoir 8b.
Pour des raisons de clarté du dessin, un seul de ces ressorts a été montré sur la fig.11 à l'état comprimé, le poussoir étant en position de rétraction,
L'extrémité inférieure du caisson 4b surmonte une trémie 61b de collecte des tamisages, Le désagrégateur à cendres surmonte une trémie 42b de collecte des cendres et cette trémie est obturée à sa partie basse par un volet 46b oscillant, pourvu d'un contrepoids de rappel automatique à la fermeture, mais l'axe dudit volet est relié par un embiellage et un lien au maneton du plateau 83b.
de façon à provoquer l'ouverture de ce volet lorsque ledit maneton atteint sa position extrême de recul,
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tel deux trémies 61b et 42b sont raccordées à une virole 50b dans laquelle s'introduit de façon excentrée et le plus bas possible un tube 51b de soufflage, relié par une manche 134 coudée affleurant une fouille 135 au niveau de la voie de roulement des galets 92b. pour recevoir le collet de la manchette coulissante et relevable 110. La paroi antérieure de la virole 52 est pourvue, au-dessus de la conduite 51b, d'un clapet automatique 55b d'admission d'air de soufflage des cendres pulvérulentes accumulées éventuelle- ment au-dessus de ladite conduite 51b.
La dérivation 109 est normalement obturée par un clapet 136 en position basse et ce clapet, en position haute, vient fermer le caisson 4b Ce clapet est manoeuvré par son ave grâce à une commande électromagnétique non représentée et qui sera décrite ci-après.
Comme on le voit sur la fige 15 et sur la fig. 10, le foyer-brûleur ci-dessus décrit peut être approché par un nez 137 formé dans le briquetage des piédroits et de la voûte, en engagement dans l'ouverture 138 d'une chaudière 139, reliée par un conduit 140 d'évacuation de fumée à une cheminée 141 dans un édifice à chauffer par ladite chaudière. Dans la chauf- forte 142 et plus spécialement, sortant de la fouille 135,un conduit 143 relié à la virole 50b, par les coudages convenables, aboutit à un appareil 144 séparateur de l'air de soufflage et des cendres entraînées. Cet appareil est relié à une poubelle 145 qu'il surmonte, grâce à une jonction amovible à étan- chéité.
Comme on le voit sur la fig. 14, l'appareil 144 comprend un caisson cylindrique dans lequel débouche tangentiellement la conduite 143 et ce caisson est ouvert à
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sa partie inférieure au-dessus de la poubelle 145, Le mouve- ment giratoire centrifugeant les particules solides sur la paroi de ce caisson est aidé par un alletage interne 146, A l'intérieur de l'ailetage est prévue une manche de sortie ascendante à air 147 centrale, ouverte à ses deux extrémités et celle d'entre elles qui dépasse au-dessus du fond supérieur dudit caisson est coiffée par un sac à poussières 148, per- méable uniquement à l'air et retenant les poussières fines qui auraient refusé de se déposer.
Comme on le voit sur la fig, 18, l'appareil 144 et la poubelle 145 peuvent être places dans la chaufferie 9 ou à l'extérieur, comme le montrent les emplacements 145a et 145b faisant ressortir des variantes.
A coté de la chaufferie 142 est installée une soute à charbon 149 pourvue d'un soupirail grillé 150 d'appro- visionnement. Une trappe d'accès pourvue d'une porte 151 fait communiquer la chaufferie et la soute,
Le fond de cette soute est pourvu d'un plancher dièdre 152 reposant sur des tasseaux 153 fixés aux murs et sur des supports médians 154. Sur les supporte 154 est posée une gouttière 155 dans laquelle s'étend la via 93b. Cette gouttière traverse un tampon 156 fermant l'ouverture 157 d'une cloison 158 de séparation entre soute et chaufferie.
Cette vis est contenue, intérieurement a. la chaufferie 142, dans un conduit tubulairo 159 pourvu de regarda 160, ledit conduit aboutissant à l'une ou l'autre des parois latérales de la trémie 41b.
Le fonctionnement de l'appareillage ainsi décrit est, pour l'essentiel identique à celui qui a été mentionné dans le début de cette description en regard des fig. @ à 9
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en ce qui concerne l'alimentation, la combustion du charbon et l'alimentation en air primaire et secondaire ainsi que l'évacuation des cendres, les parties d'appareillage analo- gues à celles qui ont été décrites dans ledit début de description ayant été ci-dessus affectées de références identiques mais avec l'indice b.
Dans le présent foyer, l'inclinaison de grille est relativement faible et elle est à peu près de 5 par rapport à l'horizontale.
Comme le ventilateur est unique pour l'air primaire, l'air secondaire et la chasse pneumatique des cendres, la pression au refoulement est choisie pour donner la valeur maxi- male nécessaire à ladite chasse et les pressions décroissantes nécessaires aux refoulements d'air secondaire et d'air pri- maire sont créées par les diaphragmes, notamment le diaphragme 108,
Le clapet papillon 20b asservi au réglage de marche est susceptible de créer on tête un compartiment de fort soufflage utilisé au démarrage et pendant les périodes de marche réduite, comme cela apparaîtra ci-après. En position d'ouverture du papillon 20b, le clapet réglable 22b détermine l'étendue du compartiment de soufflage d'air primaire en régime maximal.
L'étendue des ouvertures 112 associées éventuelle- ment h des diaphragmes non représentés, détermine le réglage de l'air secondaire.
En dérivation sur cet air secondaire , le conduit
32b permet le refroidissement du pignon 171,de la boîte à poussoir et dudit poussoir 8b, en protégenat d'ailleurs la trémie 41b de tout échauffement. Le poussoir lui-même
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est finalement refroidi par le jet débita par l'ajutage 115. Ce jet, pendant la manoeuvre du poussoir, protège la plaque supérieure de ce dernier en empêchant d'ailleurs tout refoulement de flammes et de gaz provenant dudit foyer,
La marche automatique de l'ensemble est assurée principalement par un thermostat à contact électrique placé sur' la chaudière ou dans l'ambiance à chauffer et par une minuterie ou horloge à programme, Indépendamment d'un bouton de marche et d'arrêt.
Le thermostat est susceptible de déclencher la minuterie et celle-ci peut être aussi mise en route lors de l'allumage.
Les persiennes de l'ouïe 65b sont manoeuvrées par des moyens électromagnétiques et elles permettent soit la marche réduite avec une réduction du débit do l'air, soit la marche à plein. La même commande électromagnétique actionne le papillon 20b et le clapet 56,
Une sonde d'allumage 161 peut être glissée latéra- lement dans le foyer, sonde constituée par une résistance élec- trique blindée alimentée pendant un certain temps sous l'ac- tion d'un interrupteur. La commande en est manuelle, mais on peut aussi envisager la commande automatique 4 partie de l'horloge, aussi bien en ce qui concerne son alimentation que sa mise en place et sa rétraction.
Un bouton de mise en route et d'arrêt est également prévu pour l'ensemble de l'appareillage et ce bouton provoque l'alimentation du moteur 121 et l'entraînement de la vis 93b, du poussoir 8b, indirectement , par l'embrayage électromagné- tique 86b dont l'excitation est réglée par un potentiomètre en vue de limiter-les efforts, ainsi que l'entraînement direct du ventilateur. Tant que le thermostat n'a pas atteint la
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température de fonctionnement souhaitée, le moteur 121 fonctionne mais la minuterie peut provoquer périodiquement une mise hors d'action de l'embrayage 86b pour éviter un remplis- sage exagéré du foyer.
C'est ainsi que, lors du départ à froid, on provoque manuellement une alimentation de charbon sur la grille par deux cycles de poussoir, puis on procède a l'allumage par la sonde électrique 161 qui est mise hors circuit et extraite au bout du @emps d'allumage et le cycle de fonctionnement du foyer-brûleur doit commencer par une marche à allure réduite,
Cette marche à allure réduite est celle qui permet à la voûte et aux piédroits de monter en température à une valeur suffisante pour jouer leur rôle de radiateur sur le lit de combustible en cours d'ignition et de combustion, en morne temps que chauffer suffisamment l'air secondaire,
Pendant cette période de marche à allure réduite, il n'y a pas d'alimentation en charbon, l'embrayage 86b demeurant découplé,
le charbon placé à froid est allumé par la sonde ou le charbon restant du cycle précédent étant suffisant,
Les persiennes d'aspiration de l'ouïe 65b sont fermées et réduisent à une faction convenable le débit de l'air,
Le compartiment de soufflage en tête est réduit en longueur grâce au dressage du papillon 20b.
Par contre, dès que la marche réduite a produit ses effets, pendant le temps déterminé par l'horoge à pro- gramme ou par la minuterie, l'appareillage passe sur la marche en régime normal, ce qui provoque la mise en action de l'embrayage 86b et en conséquence l'ouverture des
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persiennes, l'abatage du clapet 20b et les marches périodi- ques du clapet 138 de soufflage des cendres, alors que le broyage est constamment en action.
Au moyen de l'horloge, il est possible de commander cette marche à plein régime pour des périodes de temps de marche et d'arrêt alternées, sans que les arrêta soient trop prolongée pour ne pas permettre une réduction trop importante de la température de la voûte et des piédroits,
En cas d'action à la coupure du thermostat, on commande le découplage de l'embrayage, de sorte que le pous- soir, quelle que soit sa position, redessend en situation d'obturation sous l'effet des ressorts 84b. Le clapet 136 s'ouvre, de sorte que la ventilation est maintenue au maximum sur l'air secondaire et sur le circuit de soufflage des cendres, la minuterie limitant toutefois cette phase par une coupure de l'alimentation du moteur 121.
A ce moment, toute ventilation s'arrête et la minuterie ou l'horloge comporte un mécanisme de remise à zéro, préparant ainsi la reprise du cycle.
Au moment où le thermostat enclenche à nouveau, il provoque une relance automatique par action sur la minuterie qui entraîne une reprise supla marche réduite pendant le temps prédéterminé, avant reprise sur la marche de régime,
Pour répondre 4 des besoins spéciaux, de réduction périodique ou permanente à une marche en puissance fraction- naire du foyer-brûleur, le réducteur 86b peut être pourvu d'un étage à changement de vitesses, auquel correspond une ouverture intermédiaire limitée des persiennes du ventila- teur, Sans rien changer d'autre au mécanisme, une commande manuelle peut réaliser le changement de marche, pour les périodes de demi-saison, par exemple.