BE679541A - - Google Patents

Description

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  Chaudière perfectionnée à combustible solide. 



   La présente invention concerne d'une manière générale des chaudières, et plus particulièrement des chaudières utili- sant un combustible solide, comme du charbon ou un combustible analogue. 



   Les chaudières à charbon sont bien connues dans la technique et elles sont largement utilisées dans des régions où le gaz est coûteux et relativement rare. Toutefois,   jusquici   les chaudières à charbon ont été été grevées de nombreux inconvénients qui ont limité leur acceptabilité industrielle. 



  Par exemple, dans des types connus de chaudières à charbon, les produits solides de la combustion, connus généralement sous le   non   de cendres, sont habituellement soufflés à travers les 

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 tubes échangeurs de chaleur avec l'air chauffé et sont ensuite évacués. Ce type de construction n'est pas à conseiller car il crée un risque pour la santé des individus en raison de la pollution de l'air. De plus, du fait que les cendres passent par les tubes échangeurs de chaleur, elles ont tendance à se dépo- ser hors de l'écoulement de l'air et finalement à s'accumuler à un endroit, ce qui bloque   l'écoulement   de l'air à travers les tubes échangeurs de chaleur.

   L'obstruction des tubes échangeurs de chaleur pose un problème très grave dans certains types de chaudières, étant donné que le petit diamètre de certains tubes échangeurs de chaleur les rend extrêmement difficiles à nettoyer. 



  En conséquence, la présente invention a pour objet une chaudière à charbon perfectionnée qui évite les inconvénients rencontrés dans la technique antérieure pour enlever les cendres de la chaudière. 



   On a conçu dans la présente invention une chaudière à combustible solide comprenant : une enveloppe délimitant une chambre de liquide, une admission de combustible située à l'une des extrémités de cette enveloppe, un dispositif pour allumer le combustible, plusieurs organes tubulaires placés dans      ladite enveloppe, un dispositif pour refouler de l'air au delà de ce combustible enflammé et à travers lesditsorganes tubulaires afin de céder de la chaleur au liquide contenu dans la chambre précitée, et un dispositif pour enlever les cendres de ladite chaudière afin d'empêcher les cendres de passer à travers au moins certains des organes tubulaires. 



   On comprendra plus complètement   les.caractéristiques   et avantages de l'invention en lisant la description détaillée suivante avec référence au dessin annexé, sur   lequel :   la fig. 1 est une coupe faite d'une façon générale par le centre d'un   mode   de réalisation préféré de l'invention, certains éléments étant arrachés pour ne pas surcharger le dessin; la fig. 2 est une coupe transversale faite d'une façon 

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 générale par 2-2 de la fig. 1. 



   Bien que l'invention puisse être mise en oeuvre dans de nombreux modes de réalisation différents, on a représenté sur le dessin et l'on va décrire en détail un code de réalisa- tion préféré de l'invention, étant entendu qu'on le donne uniquement à titre d'exemple illustratif et non limitatif des moyens généraux de l'invention. 



   On voit sur le dessin, où les mêmes pièces portent les noues références sur les fig. 1 et 2, que la chaudière représentée comprend une base 10 constituée par des cales entretoisées 11 dont une seule est représentée. Ces cales ser- vent à supporter la chaudière sur un plancher ou autre struc- turc de support, et deux équerres de support 12 d'un berceau sont fixées aux cales 11 en s'étendant vers le haut à partir de   celles-ci.   Les équerres de berceau 12 supportent 'la chaudière sur la base 10 de manière que la chaudière glisse longitudinalement lors de sa dilatation et de sa contraction. 



   Ce mode de réalisation de la chaudière comprend une enveloppe de forme générale cylindrique   14   comportant une admission d'eau (non représentée) et une sortie de vapeur ou d'eau chaude (également non représentée). La chaudière représen- tée est du type à fond mouillé. La chaudière à fond mouillé comprend une paroi terminale arrière 15 qui peut être fixée par des boulons, une charnière, un soudage ou par toute autre fixation, à l'enveloppe 14. Une- paroi avant 16 est disposée à   l'extrémité   de la chaudière qui est à l'opposé de la paroi arrière 15 et qui peut être une porte à charnière.

   La paroi avant 16 est de préférence placée à l'extrémité d'une pièce de fermeture 13 en forme de cuvette, comportant une bride qui porte contre une bride adjacente de l'enveloppe   14   et est fixée à cette bride. 



   Une plaque tubulaire arrière 17 est fixée à l'inté- rieur   de   1' enveloppe   14   à un endroit situé en avant de la paroi arrière 15 de manière à délimiter une chambre ou collec- 

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 teur d'échappement 18 Une plaque tubulaire avant 19 est fixée dans   l'envelopp;     14   en deçà de la paroi avant 16 de manière à délimiter avec celle-ci un collecteur 20. On comprendra mieux par la   .tuile   la fonction des collecteurs 18 et 20. 



   La chaudière à ford mouillé représentée est du type à charbon et en conséquence   '.Ile   comporte en 21 une ouverture d'admission de charbon   ménagé...,   dans la paroi avant 16. Une trémie de charbon appropriée 21 est fixée à la paroi avant 16 en entourant l'ouverture d'admission 21. Un transporteur à grille mobile 23 peut être placé à l'intérieur de la paroi avant 16, près de l'ouverture d'admission 21, pour transporter du charbon de la trémie 22 jusque dans un foyer   24.   Bien entendu le transporteur 23 est un échangeur mécanique à grille mobile et il est monté dans la chaudière par tous éléments appropriés.

   Bien qu'on ait représenté une trémie et un chargeur mécanique à grille mobile pour transporter du charbon depuis l'extérieur de la chaudière jusque dans le foyer, il est évident qu'on peut utiliser d'autres dispositifs sans sortir du cadre de la présente invention, comme par exemple une tuyère, qui est disposée dans la paroi avant 16 et par laquelle du charbon convenablement pulvérisé peut être injecté dans le foyer. On peut, si on le désire placer un dispositif d'allumage approprié en 25 sur la paroi avant 16, ou bien on peut le placer à l'intérieur du foyer 24. 



   Une soufflante (non représentée) est montée dans un carter 30 fixé à la partie supérieure de la paroi avant 16, et elle est entraînée par un moteur approprié 31. Bien enten- du, la paroi avant 16 comporte une admission d'air appropriée par laquelle celui-ci est admis dans le collecteur 20. Une chicane cylindrique appropriée 32 peut être montée sur la pla-- que tubulaire avant 19, concentriquement au foyer 24, pour envoyer dans celui-ci l'écoulement d'air ayant circulé sur le 

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 charbon ayant été allumé. 



   Le foyer 24 est une longue pièce cylindrique qui est supportée dans l'enveloppe 14, comprenantune cornière 34 en "T" et des équerres de support 35. Il est facile de voir que la partie de la chaudière comprise entre les plaques tubu- laires 17, 19 et à l'intérieur de l'enveloppe 14 délimite une chambre 14a de réception de liquide. Le foyer 24 s'étend sensiblement d'une   extrémité   à l'autre de la chambre 14a, mais il est espacé de la plaque tubulaire arrière 17 comme représenté en 36 d'une manière qui caractérise les chaudières à fond mouillé. 



   Deux premiers tubes 40 s'étendent dans le sens lon- gitudinal à l'intérieur de la chambre 14a, l'extrémité arrière de chacun de ces tubes étant raccordée par un coude approprié 41 de façon à communiquer avec le foyer   24.   Il est facile de voir en examinant la fig. 1 que les coudes 41 pénètrent dans le foyer 24 dans ses deux quadrants inférieurs, afin de fa- ciliter l'enlèvement des cendres hors du foyer. Les tubes 40 ont un grand diamètre, comme par exemple 250 mm, pour éviter le risque que les cendres les obstruent. Un coude approprié 42 est relié à l'extrémité avant du tube 40 de façon à diriger l'écoulement provenant du tube 40 vers le bas en direction d'un cendrier approprié indiqué dans son ensemble par   43.   



   Le cendrier 43 comprend une chambre de recueil ayant, d'une façon générale, une section transversale rectan- gulaire, et il est délimité par des parois latérales 44 et 45 qui s'étendent tangentiellement vers le bas à partir de l'enve- loppe   14.   De plus, le cendrier 43 comprend des parois espacées avant 46 et arrière 47 ainsi qu'une paroi de fond   48.   



  Une ouverture 49 d'enlèvement des cendres, qui est ménagée dans la paroi arrière 47,peut être reliée par un raccord approprié 50 à un dispositif d'enlèvement de cendres pneumati- que ou du même genre. 

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   Plusieurs seconds tubes 52 sont fixés entre les pla- ques tubulaires 17 et 19; l'extrémité avant des tubes 52 com- munique avec la collecteur 20 tandis que leur extrémité arrière communique avec le collecteur d'échappement 18. Comme on le voit clairement sur le dessin, les tubes 52 ont un petit diamètre, et ils risqueraient d'être obstrués par les cendres si les cendres notaient pas en majeure partie envoyées dans le cendrier 43. A titre d'exemple non limitatif l'on a constaté que des tubes 52 ayant un diamètre d'environ 76 mm ont donné toute satisfaction avec des tubes 40 ayant un diamètre d'environ 250 mm pour l'obtention d'une chaudière ayant les caractéristiques désirables de transfert de chaleur.

   Il est facile de comprendre que des tubes de 76 mm de diamètre seraient extrêmement difficiles à nettoyer   s'ils   étaients obstrués par les cendres. Aussi, l'en- lèvement des cendres par le cendrier 43 permet d'obtenir une chaudière à grand rendement sensiblement exempte de maintenance. 



  Une ouverture d'échappement 53 est ménagée dans la surface supérieure de l'enveloppe 14, et une cheminée d'échappement appro- priée 54, qui est montée dans l'ouverture 53, communique avec le collecteur d'échappement 18 pour envoyer à l'atmosphère les gaz.chauds passant par les tubes 52. 



   Pour faire fonctionner la chaudière, le charbon est introduit dans celle-ci à partir de la trémie 22 par l'ouverture d'admission 21, où il est enflammé et est transpor- té par le chargeur mécanique 23 dans le foyer 24. L'air circulant dans la chaudière en provenance de la soufflante contenue dans le carter 30 est envoyé sur le charbon en combustion et dans le foyer 24, comme représenté par les flèches 59. Les produits solides de la combustion sont entraînés avec l'air chauffé et ils passent une première fois avec celui-ci à travers la chambre de liquide, de l'avant à l'arrière du foyer 24 comme le montrent les flèches 60.

   A mesure que l'air chauffé et les cendres entraînées passent une première fois par la chambre   14   un nombre 

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 prédéterminé de thermies est cédé à l'eau W ou autre liquide se trouvant dans cette chambre. L'air chauffé et les cendres entraînés passent une seconde fois par la chambre 14a, de l'arriè- re à l'avant des tubes   40,     censé   représenté par la flèche 61, Etant donné que la liaison des tubes 40 au foyer 24 au moyen des coudes 41 se trouve à la partie inférieure du foyer, il n'est pas recueilli une quantité excessive de cendres à l'in- térieur du foyer.

   A mesure que l'air chauffé et les cendres circulent vers l'extérieur à partir du coude   42,   celles-ci- se dé- posent dans le cendrier   43,   comme représenté par les flèches 63   L'air   chauffé s'écoule vers le haut et vers les tubes 52 sous l'action de la soufflante contenue dans le carter 30, comme   reppé-   senté par les flèches 62. L'air chauffé sensiblement débarrassé des cendres passe alors une troisième fois de l'avant à   l'arriè-   re des tubes 52, cornue représenté par les flèches 64, puis il passe par le collecteur d'échappement 18 et est évacué à l'atmosphère par la cheminée 54. 



   REVENDICATIONS. 



   1.- Chaudière de charbon, caractérisée en ce qu'elle comprend une enveloppe délimitant une chambre de liquide, une admission de combustible située à l'une des extrémités de cette enveloppe, un dispositif pour allumer le combustible, plusieurs organes tubulaires placés dans ladite enveloppe, un dispositif pour refouler l'air au delà de ce combustible enflammé et à tra- vers lesdits organes tubulaires pour céder de la chaleur au liqui- de contenu dans la chambre précitée, et un dispositif pour enle- ver les cendres de cette chaudière afin de les empêcher de passer par au moins une partie desdits organes tubulaires.

Claims (1)

1. 2. - Chaudière suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les organes tubulaires placés dans l'enveloppe sont disposés de manière à délimiter un trajet longitudinal à plusieurs passes à travers la chaudière de liquide précitée, les organes <Desc/Clms Page number 8> tubulaires d'au moins la dernière passe ayant un diamètre plus petit que les organes tubulaires d'au coins la première passe, le dispositif servant à enlever les cendres étant placé dans le dit trajet d'écoulement en amont de l'entrée de l'air dans les organes tubulaires de petit diamètre.

   3. - Chaudière suivant la revendication 1 ou 2, carac- térisée en ce qu'elle comprend un organe tubulaire qui constitue un foyer s'étendant longitudinalement dans le. chaudière, un dispositif qui transporte le combustible depuis la dite admission jusqu'au foyer, au moins un autre organe tubulaire ayant une première extrémité qui communique avec le foyer et s'étend longitudinalement dans l'enveloppe, cet autre organe tubulaire ayant un diamètre suffisamment grand pour que les cendres y passent sans l'obstruer, le dispositif qui enlève les cendres comprenant un cendrier placé dans ladite enveloppe, ledit autre organe tubulaire ayant une seconde extrémité communiquant avec ladite chambre pour y déposer les cendres, une chambre d'échappement montée dans l'enveloppe et qui communique avec l'atmosphère,

   et plusieurs organes tubulaires supplémentaires disposés à l'intérieur de l'enveloppe, l'une de leurs extré-- mités communiquant avec le cendrier et leur autre extrémité communiquant avec la chambre d'échappement, lesdits organes tubulaires supplémentaires ayant un diamètre relativement faible et servant à envoyer le long de ceux-ci de l'air chauf- fé en le faisant passer par la chambre d'eau pour l'évacuer; 4.- Chaudière suivant la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend une enveloppe comportant une extrémité avant et une extrémité arrière, une plaque tubulaire avant et une plaque tubulaire arrière fixée dans l'enveloppe et espacée de ;

   ladite extrémité arrière pour délimiter la chambre d'échappement entre la plaque tubulaire arrière et l'extrémité arrière, une ouverture d'échappement communiquant avec la chambre d'échappe- ment, la plaque tubulaire avant étant fixée dans l'enveloppe et <Desc/Clms Page number 9> étant espaces de ladite extrémité avant pour délimiter un colléc- teur entre la plaque tubulaire avant et cette extrémité avant, la partie d'enveloppe comprise entre les plaques tubulaires avant et arrière délimitant la chambre de liquide servant à recevoir le liquide à chauffer, le cendrier communiquant avec ce collecteur, l'ouverture d'admission de charbon étant située à l'extrémité avant de l'enveloppe, le foyer étant placé dans cette chambre de liquide et comportant des extrémités avant et arrière,

   le dispositif de refoulement d'air projetant l'air sur le combusti- ble enflammé et dans le foyer de façon que l'air chauffé et les résidus solides provenant du combustible brûlé entraînes avec celui-ci passent une première fois à travers ladite chambre de liquide de l'avant à l'arrière du foyer, deux autres desdits organes tubulaires constitués par des premiers tubes de grand diamètre comportant des extrémités avant et arrière, les extré- mités arrière de ces premiers tubes communiquant avec la partie inférieure du foyer près de son extrémité arrière et traversant la chambre de liquide ainsi que la plaque tubulaire avant pour déboucher dans le collecteur, les extrémités avant de ces premiers tubes étant orientées vers le cendrier de manière que l'air chauffé et les résidus solides entraînés avec celui-ci pas,

   sent une seconde fois à travers la chambre de liquide de l'arrière à l'avant de ces premiers tubes,.l'extrémité avant desdits pre- miers tubes déposant les résidus solides dans le cendrier, les divers organes tubulaires supplémentaires étant constitués par des seconds tubes de faible diamètre placés dans la cham- bre de liquide, ces seconds tubes ayant chacun une extrémité avant communiquant avec le collecteur, tandis que leur extré- mité arrière communique avec la chambre d'échappement précitée pour que l'air chauffé et débarrassé des résidus solides passe une troisième fois à travers la chambre de liquide de l'avant à l'arrière des seconds tubes et jusque dans la chambre d'échap- pement pour sortir de l'enveloppe par l'ouverture d'échappement. <Desc/Clms Page number 10>

   5.- Chaudière suivant la revendication 4, caractérisée en ce que l'extrémité arrière du foyer est espacée de la plaque tubulaire arrière; 6.- Chaudière suivant la revendication 4 ou 5, caracté- risée en ce que le cendrier est placé en dessous des premiers tubes,et les extrémités avant de ces premiers tubes sont courbées vers le bas en direction du cendrier.

   7. - Chaudière suivant la revendication 4, 5 ou 6, caractérisée en ce qu'une ouverture d'enlèvement est ménagée dans ce cendrier.

   8. - Chaudière suivant la revendication 3, 4, 5, 6 ou 7, caractérisée en ce que le dispositif transportant le combusti- ble depuis l'admission jusque dans le foyer est constitué par un chargeur mécanique à grille.

   9.- Chaudière à charbon construite et propre à fonctionner en substance comme ci-dessus décrit avec référence au dessin annexé.