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Appareil destiné à brûler des matières difficilement combusti- -bles notamment des huiles usagées, des crasses d'huile et des déchets chimiques.
L'invention concerne un appareil servant à brûler des matières difficilement combustibles, notamment des huiles usagées, des crasses d'huile et des déchets chimiques.
On a déjà entrepris beaucoup d'essais pour brûler les huiles usagéet et les crasses d'huile. On emploie à cet effet des fours à tambour rotatif dans lesquels on injecte l'huile du côté frontal. On a proposé aussi des fours à moufle qui comportent, outre la première chambre de combustion, une chambre
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de combustion secondaire munie d'une amende d'air spéciale et dont le volume est notablement moindre que celui de la chambre de combustion principale.. Le brûleur à air comprimé situé du côté frontal de la chambre de combustion est muni d'admissions d'air secondaire afin qu'un supplément d'air soit aspiré à travers ce brûleur. Ces appareils antérieurs ne donnent pas entière satisfaction et, de toute façon,
ne peuvent que brûler des huiles usagées et des crasses d'huile.
L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients des appareils antérieurs' servant à brûler des huiles usagées et des crasses d'huile et de fournir un appareil qui présente d'autres propriétés avantageuses. Pour résoudre ce problème, dans un appareil servant à brûler des matières difficilement combustibles, notamment des huiles usagées, des crasses d'huile et des déchets chimiques et qui comporte deux chambres de com- bustion placées à la suite l'une de l'autre, chacune d'elles étant équipée d'une amenée d'air comprimé,. on propose que la deuxième chambre de combustion présente un volume au moins égal à celui de la première chambre de combustion.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le brûleur alimenté en air comprimé, qui est placé du coté frontal de la première chambre de combustion et dirigé axialement par rapport à celle-ci, est entouré de buses d'amenée d'air com- primé espacées les unes des autres et disposées approximative- ment en cercle, et, suivant une autre caractéristique encore, une buse servant à amener les matières difficilement combusti- bles est disposée dans l'espacement compris entre le brûleur et les buses d'athénée d'air qui entourent celui-ci, de préfé- rence au dessus du brûleur.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, on propose que la première chambré de combustion s'élargisse dans le sens d'écoulement des gaz, de préférence en gradin et que la deuxième chambre de combustion, placée à la suite de la
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première présente un plus grand volume que celle-ci et qu'en outre elle fasse un angle avec celle-ci, de préférence un angle droit, l'amenée de l'air comburant à la première chambre se faisant axialement par rapport à 1'extension longitudinale de celle-ci, 1 amenée de l'air comburant à la deuxième chambre se faisant sous un certain angle relativement à l'extension longitudinale de celle-ci. On obtient ainsi un tourbillonne- ment très prononcé des gaz de combustion.
L'élargissement par paliers de la première chambre de combustion n'entraîne pas seulement un tourbillonnement des gaz de combustion et des particules entraînées qui restent à brûler, mais, par suite de l'accroissement graduel de volume des chambres de combustion, les gaz sont capables d'absorber davantage d'oxygène. La dévia- tion vers la chambre de combustion suivante nu moyen d'air com- primé donne un tourbillonnement supplémentaire lié ', l'absorp- tion d'oxygène atmosphérique. Dans la deuxième chambre de combustion, le guidage ascendant et descendant assuré des gradins permet un temps de séjour suffisant des gaz de combus- tion et des gaz ou particules à brûler.
Cet effet est parti- culièrement avantageux en combinaison avec une autre mesure qui consiste à disposer devant la cheminée verticale, qui se trouve à l'extrémité de la deuxième chambre de combustion, un brûleur supplémentaire, alimenté avec des combustibles liquides classiques. Ce brûleur assure un chauffage et un allumage sup- plémentaires des particules et gaz à brûler.
Suivant une autre proposition de l'invention, une ou- verture assurant la protection contre les explosions est dis- posée dans la paroi de la deuxième chambre de combustion, dans le prolongement de la première chambre de combustion. Cette ouverture a un autre r8le qui est de permettre une flamme très longue dans la première chambre de combustion.
On a vu que pour obtenir une combustion complète et pour convertir le CO en CO2, le brûleur dirigé axialement et
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prévu du côté frontal de la première! chambre de combustion est entouré de plusieurs buses démenée d'air comprime com- burant, de préférence au nombre de six, disposées approxima- tivement en cercle. L'air comprime qui sort des buses entou- rant le' brûleur entraîne la flamme très loin de sorte qu'elle prend une très grande longueur. Outre la quantité importante d'air comburant qui 031 amenée à lr flamme, celle-ci subit une turbulence.
Un point particulièrement avantageux est que les jets d'air comprime amené suivant l'invention refroidissent en même temps la maçonnerie du four et donnent un coussin d'air qui se renouvelle constamment entre la falmme et lamaçonnerie.
A l'extrémité de la première chambre de combustion se trouvent d'autres buses d'amenée d'air comprimé, de préférence au nombre de trois, diriges obliquement par rapport à la deuxième chambre de combustion qui fait suite et qui refoulent les gaz de com- bustion dans cette deuxième chambre. Pour faciliter la dévia- tion à angle droit des gaz de combustion, on propose que l'arête verticale interne, formée à la trans ition entre la première et la deuxième chambre de combustion, soit coupés.
Dans la première chambre de combustion se trouve uhe ouverture débouchant vers le haut et destinée à l'introduction de matières difficilement combustibles et sujettes au frittage.
On brûle ainsi des crasses et des produits de déchet de la tech- nique galvanique, qui sont souvent toxiques. Ils brûlent, se frittent ou se transformenten scories dans la première chambre de combustion sous l'action de la chaleur du premier brûleur et sont retirés du four de façon continue, ou généralement de façon' discontinue.
On expliquera plus précisément l'invention à propos d'un exemple d'exécution représenté par les dessins. L'inven- tion n'est pas limitée au mode d'exécution représenté et d'au- tres variantes restent possibles. Sur les dessins :
La figure 1 montre l'appareil de combustion en pers- pective.
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La figure 2 est une coupe verticale de la première chambre de combustion suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une coupe horizontale par le milieu des deux chambres de combustion, suivant la ligne III-III de la figure 1.
La figure 4 est une coupe verticale de la deuxième chambre de combustion, la cheminée n'étant représentée que partiellement.
La figure 5 est une coupe radiale de la première chambre de combustion suivant la ligne V-V de la figure 3.
La figure 6 est une coupe verticale de la deuxième chambre de combustion suivant la line VI-VI de In figure 4.
La figure 7 est une coupe verticale de la deuxième chambre de combustion suivant la lifne VII-VII de la figure 4.
L'appareil suivant l'invention se compose d'une première chambre de combustion 10 et d'une deuxième chambre de combustion 11 qui lui fait suite. La chambre de combustion 10 de cet exemple d'exécution est de forme cylindrique et présente une enveloppe de tôle 12 qui est doublée intérieurement d'un doublage réfractaire 13, en particulier en argile réfractaire.
Le doublage est de préférence maçonné.
Du côté frontal de la chambre de combustion 10 est disposé un brûleur 14 auquel des huilesdifficilement combus- tibles, crasse d'huile etc... sont amenées par le tuyau 15.
En même temps, le brûleur reçoit par le tuyau 16 de l'air com- assurant la combustion primée Le brûleur 14 est entouré d'un tuyau annulaire d'amenée d'air 17 duquel partent des busés 18 dirigées vers l'intérieur de la chambre de combustion 10, plus précisément plusieurs bu- ses 18, 18a, 18b, etc... de préférence au nombre de six. L'air comprimé qu'il s'agit d'introduire est engendré par une souf- flerie 19 et amené par un tuyau 20.
Au tuyau 20 est aussi rac- cordé un tuyau de dérivation 21 qui alimenta des buses d'amenée d'air comprimé 22, 22a et 22b disposées à l'extrémité de la
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première chambre de combustion 10 et qui sont plus précisément' dirigées vers la deuxième chambre de combustion 11 comme le montre la figure 3.
La chambre de combustion 10 présente essentiellement une section ronde mais, comme on le voit en coupe sur la figure 5, un fond plat. On voit sur la figure 2, qu'à peu près à la moitié de sa longueur, la chambre de combustion 10 présente un élargissement en gradin.
Celui-ci a pour rôle de faire tourbillonner les gaz de combustion et les particules à brûler et aussi d'augementer le volume dans ,la deuxième partie de la chambre de combustion 10 afin que les gaz se détendent et soient ainsi capables d'absorber davantage d'oxygène*
De façon particulièrement avantageuse, comme le montre d'ailleurs le dessin, la deuxième chambre 11 est dis- posée perpendiculairement à la. première 10.
L'air comprimé qui est amené par les buses 22, 22a et 22b dirige les gaz de combustion de la première chambre de combustion 10 dans la deuxième chambre de combustion 11. Pour simplifier ce proces- sus, l'arête 23 qui forme le coin des deux chambres 10 et 11 est biseautée. Dans le prolongement de la première chambre 10, la paroi extérieure 24 de la deuxième chambre de combustion Il présente une ouverture 25 constamment ouverte,'comme en le voit en particulier sur les figures 3 et 4, mais aussi sur la figure 2. La chambre de combustion 11, qui est également doublée de briques réfractaires 13, présente une voûte 26.
A peu près à la moitié de la longueur de la chambre de combustion 11, le fond de celle-ci présente un gradin 27 qui, en combinaison avec une saillie 29 de la voûte, disposée devant la cheminée 28 et s'avangant dans la chambre de combustion, sert à faire tourbil- lonner les gaz de combustion, dans le plan vertical suivant la. direction d'écoulement indiquée sur la figure 4, de sorte que leur séjour dans la chambre de combustion 11 est plus long. Le mode d'écoulement est indiqué schématiquement sur la figure 4,
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par la direction moyenne d'colenent, Il s'y ajoute un tourbillon superpose causé par les courants engendras par les
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buses dlnnie-née 22 dirigées obliquement.
Cette allure d'ccou- lement dans le alar, horizontal est indiquée xch4rnaticyenient sur la figure 3.
Pour permettre une combustion complets dans le cas de matière difficilement combustibles, notamment des crasses d'huile, la chambre de combustion 11 présente,au voisinas
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de la ch,winée 2ô repr4sentôe sur lr1 figure 1, un autre brûleur 30 auquel on puene' par le tuyau 31 de l'huile fieiler.mnt combustible. Cette huile foeilsr'ent conbustible assure un chauffage et ventuel¯..::ent tin 11,unioi;e nuppletxentni- " re des gaz ou particules diîßiciLeent cor:bu.rti.bles' On met le brûleur 30 en action dnns la .'ne sure où c'est ncessire.
La mise en action ou hors d'action peut se faire automatiquement '
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grflce à une commande électrique, en fonction d'nnnlyses de gaz relevées autorra.tiqueraent et enregistrées continuellement.
Par les buses à aer 18, on -t-Èlno de l'air comprime à raison de 600 m3/mn. Les buses à air 22 situées à l'extrnii- té de la première chambre de combustion reçoivent environ 400m3/mn tandis que le brûleur 30 reçoit, par une ou plusieurs buses à air 32,de l'air comburant à raison d'environ 180 à 200 m3/mn.
Cet air est amené par un tuyau 20a raccordé au tuyau à air 20.
La pression est d'environ 1 m de colonne d'eau.
La température dans la première chambre de combustion ! est de 1400-1600 C et elle est réglable au moyen de volets ad- joints aux buses et non représentés sur le dessin. La flamme a une longueur d'environ 3,5m.
Des liquides particulièrement difficiles à brûler ou des matières dissoutes ou en suspension dans un liquide sont amenés à la chambre de combustion 10 par une buse 33, alimentée par le tuyau 34, afin qu'ils puissent être chauffés et allumés
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par Imeonibustion qui part du brûleur 14.. Des déchets chimiques
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particulièrement difficiles à brûler, par exemple des boues de bains galvaniques, sont amenas à la première moitié de la chambre de combustion 10 par une trémie d'introduction 35, en combinaison avec une ouverture d'introduction 36. Grâce à la cha leur qui règne dans la chambre de combustion 10, ils sont brûles partiellement frittés ou transformas en scories. Ainsi, les substances toxiques sont rendues inoffensives.
Le four de combustion suivant l'invention est aussi applicable à la récupération du graphite souillé par de l'huile et des acides. On brûle ces impuretés et on récupère le gra- phite.
Le four de combustion suivant l'invention peut aussi être entouré de tuyau à eau, ou bien cevx-ci peuvent être ins- tallés dans le four, notamment dans la cheminée, pour produire de l'eau chaude ou de la vapeur surchauffée.