CH323536A - Appareil de chauffage à alimentation par gravité - Google Patents

Description

  Appareil de     chauffage    à     alimentation    par     gravité       L'invention est relative à un appareil de  chauffage à alimentation par gravité en com  bustible solide et à insufflation d'air de com  bustion sous pression.  



  Cet appareil est caractérisé par le fait qu'il  présente une ouverture d'évacuation des cen  dres qui est normalement     obturée,    et qui dé  bouche uniquement dans une chambre dispo  sée, dans un circuit d'air sous pression, en  amont de la chambre de combustion, en sorte  que tout manque d'étanchéité à l'obturation de  ladite ouverture donne lieu à une fuite d'air  et non pas de gaz de combustion.  



  Le dessin annexé représente, à     titre    d'exem  ple deux formes d'exécution de l'appareil objet  de l'invention.  



  Les     fig.    1 et 2 représentent, en coupe  transversale, ces deux formes d'exécution.  



  La première forme d'exécution     (fig.    1)  comprend une enceinte limitée extérieurement  par une double paroi 1 à l'intérieur de la  quelle l'eau circule. L'eau à réchauffer est  amenée par un conduit situé à la partie basse  de la chaudière et non représenté sur le des  sin, et l'eau chaude est évacuée par le con  duit 2.  



  La chambre située en amont de la zone  dans laquelle on fait brûler le combustible est    limitée par une partie de la double paroi 1 par  un fond 3 à lame d'eau inclinée de l'avant  vers l'arrière, par une grille 4 et un plancher 5.  Ce foyer est alimenté en air sous pression  par un ventilateur 6 qui refoule l'air dans un  caisson 7 qui communique en 8 avec le foyer.  Celui-ci comporte dans une ouverture 60 dé  bouchant uniquement dans une chambre 61 un  tiroir à mâchefer 9 disposé sous la     grille    4 et  sur le plancher 5 et un regard 10. Le     tiroir    9  et le regard 10 sont avantageusement munis de  garnitures d'étanchéité car ils se trouvent sou  mis     uniquement    à la pression de l'air de ven  tilation.  



  L'échangeur de chaleur est constitué par  des tubes de fumées verticaux 1.1 baignant dans  l'eau contenue dans l'enveloppe 12.  



  La partie du foyer située en aval de la  zone dans laquelle on fait brûler le combus  tible et en amont de     l'échangeur    de chaleur  est limitée par une partie de la double paroi 1,  par le fond incliné 3, la grille 4 et l'enveloppe  12 ainsi que par une plaque supérieure 13.  C'est cette partie que l'on agence d'une façon  étanche.  



  Cette partie ne comporte, en général,  qu'une ouverture nécessaire à son fonctionne  ment qui est la     porte    de chargement -du com  bustible 14 disposée à la partie supérieure de      la trémie de chargement, dans la plaque supé  rieure 13. Cette     trémie    est limitée par une par  tie de la double paroi 1, par le fond 3 et l'en  veloppe 12, et peut     être        munie    d'une plaque 15  de hauteur réglable destinée à régler le débit  du combustible.  



  En ce qui     concerne    les moyens d'étan  chéité de la porte de chargement 14, l'homme  de l'art peut     imaginer    un grand nombre de so  lutions. On peut, à cet effet,     interposer    entre  la porte et son siège un joint en caoutchouc,  amiante ou matière analogue et prévoir des  moyens pour serrer ce joint entre la porte et  le siège (dispositif à vis ou analogue).  



  La partie 16, qui     communique    avec le con  duit d'évacuation 17 n'a besoin d'être réali  sée d'une façon étanche que du côté du foyer  puisqu'elle est mise en dépression     par    le fait  du tirage. Elle peut     être    fermée par une tôle  18 simplement posée sur des appuis.  



  Au-dessus de la plaque supérieure 13 de la  trémie et de la tôle 18 de l'échangeur se trou  vent deux chambres 19 et 20 respectivement,  mises en communication par des ouvertures 21,  la deuxième chambre 20, située au-dessus de  l'échangeur, pouvant être en partie remplie par  un isolant thermique (laine de verre ou analo  gue). De cette façon, la chambre 19 se trouve  en dépression par rapport à     l'atmosphère    et  s'il se     produit    la moindre fuite à travers la  porte 14, la quantité minime de gaz qui s'en  échappe est aspirée vers la cheminée et ne peut  donc avoir     d'effet        nocif.     



  L'appareil est muni des accessoires sui  vants  - dispositif de décrassage 22 à levier de  commande 23, ce dispositif étant constitué  avantageusement par un volet en forme de V  à l'intérieur duquel sont prévus de place en  place des crocs tels que 24. Le mécanisme de  commande schématisé en 25, logé dans le cais  son à air 7, permet de faire     glisser    le     décras-          seur    sur la     grille    4.

   Ce mécanisme de com  mande est     établi    de     façon    à     laisser    un pas  sage à l'air de ventilation dont le circuit est  schématisé par des     flèches    sur le dessin ;    - dispositif réglable d'arrivée d'air secon  daire 26 au-dessus du combustible en ignition ;  -     dispositif    de réglage 27 du débit d'air       primaire    à commande manuelle ou thermosta  tique.  



  En suite de quoi, on réalise ainsi un appa  reil à     ventilation    forcée, à foyer et trémie de  chargement     étanches,    dans laquelle aucune cir  culation de fumée ne peut s'établir dans la tré  mie. La puissance de cet appareil peut être  réglée en agissant sur la pression de l'air de  ventilation, le tirage de la cheminée étant des  tiné, en pratique, uniquement à évacuer les  fumées qui ont été refoulées à travers les tu  bes échangeurs de température. Ceci     permet,     en particulier, de diminuer le poids des chau  dières pour une puissance     donnée.     



  La seconde forme d'exécution     (fig.    2), com  porte essentiellement une grille 31 pour le  combustible, une trémie 32 pour     l'alimenta-          tion    en combustible par     gravité    et un échan  geur de     chaleur    33 dans lequel circulent, d'une       part,    les gaz de combustion et, d'autre part,  l'eau à réchauffer. Le circuit d'eau de l'échan  geur communique avec d'autres parties de l'ap  pareil telles que 34 et 35 disposées autour du  foyer.

   L'air de ventilation forcée, fourni par  un ventilateur 36, passe sous la grille (flèches       f1),    puis est amené à la surface du combustible  reposant sur la grille (flèches     f2)    et de l'air  secondaire peut également être introduit en  aval de la zone du combustible en     ignition          (flèches        f3).    Les gaz de combustion s'échap  pent par un conduit 37 en communication avec  une cheminée.  



  L'appareil est complété par une porte de  chargement 38, un regard ou voyant 39, un  tiroir à mâchefer 40 placé dans une ouverture  62 débouchant uniquement dans une chambre  63 et des dispositifs de décrassage et de ré  glage qui n'ont pas été représentés sur le des  sin. Il repose sur un socle 41 en béton.  



  Cela     étant,    on constitue l'appareil par trois  blocs juxtaposés tels que ceux délimités par  des     traits    mixtes sur la figure      - un bloc arrière A comportant le foyer et  l'échangeur de chaleur ;  - un bloc avant supérieur B     comportant    la  trémie de chargement ;  - et un bloc     avant        inférieur    C que l'on  peut appeler boîte à cendres.  



  Ces blocs sont assemblés suivant deux  joints pratiquement étanches, un joint 42 en  tre les blocs<I>A et B</I> et un joint 43 entre les  blocs A et C.  



  Pour éviter des     fuites,    on entoure l'appareil  d'une double paroi dans laquelle on     maintient     de l'air à une pression supérieure à celle ré  gnant à     l'intérieur.    De cette manière, les seu  les fuites possibles seraient des fuites     d'air    qui  se produiraient depuis la double paroi vers  l'intérieur,     c'est-à-dire    des fuites anodines.  



  On fait passer la totalité de l'air de venti  lation forcée d'abord     dans    la double paroi,  puis dans le foyer. Par suite des pertes de  charge prenant naissance dans un tel circuit  d'air puis de gaz de combustion, on est toujours  assuré que la pression d'air dans la double  paroi est supérieure aux pressions régnant à  l'intérieur, notamment soit à la pression de l'air  ayant pénétré dans la chaudière, soit à la  pression des gaz en aval du foyer.  



  Les parois supérieures et latérales de la  chaudière sont entourées par un capotage 44,  communiquant avec une     enceinte    45 entourant  le joint 42 entre blocs<I>A</I>     et   <I>B</I> et la partie su  périeure du joint 43 entre blocs A et C. On  fait débiter le ventilateur 36 à la partie supé  rieure et arrière de la double paroi ainsi cons  tituée par l'intermédiaire d'une conduite 46 et  d'une ouverture 47 dans le capotage 44 et on  prévoit à l'intérieur de cette double paroi une  chicane 48 courant à mi-hauteur dans la par  tie arrière de l'appareil. On fait, enfin, com  muniquer la partie inférieure et arrière de la  double paroi par une ouverture 49 avec l'inté  rieur de l'appareil.

   Le capotage 44 est avanta  geusement constitué par des panneaux en tôle,  assemblés entre eux et raidis     inférieurement    et  supérieurement par des cadres en profilés (cor  nières ou autres).    Le fonctionnement de cet     appareil    est le  suivant.  



  En marche normale, l'air sous pression in-'       troduit    par l'ouverture 47 circule d'arrière en  avant et de haut en bas     dans    la moitié supé  rieure de la double paroi     limitée    par la chi  cane 48, en passant dans l'enceinte 45, puis  passe dans la moitié inférieure de la double pa  roi, circule d'avant en arrière et pénètre à l'in  térieur de l'appareil, par l'ouverture 49, où il  circule alors comme indiqué plus haut.  



  Lors des coupures du ventilateur de souf  flage 36, le foyer est en dépression,     grâce    au  tirage de la     cheminée,        et    aucun risque de     fuite     des gaz vers la double paroi n'est à craindre.       L'appareil    est alors dans des conditions de  fonctionnement analogues à celles des appa  reils ordinaires ou automatiques.  



  Dans tous les cas,     il    ne peut se produire  vers l'extérieur de fuites     nocives.     



  Outre     l'avantage    de     supprimer    tous les ris  ques de fuites, notamment     dans    le     circuit    des  gaz, l'appareil établi présente encore les avan  tages suivants  - celui de permettre d'adopter des échan  geurs à fortes     pertes    de charge, donc à taux  d'échange élevé ;

    - celui de     réchauffer    l'air de combustion,  ce qui permet d'une part, de récupérer la cha  leur qui autrement serait perdue par rayonne  ment et     convection,    donc d'augmenter le ren  dement et, d'autre     part,    d'utiliser, par éléva  tion de la température de combustion une  gamme de combustibles étendue     parmi    ceux  dont la température de     fusibilité    des cendres  est élevée.  



  L'appareil est entouré, au moins le long de       ses        parois    qui circonscrivent les     zones    où cir  culent les gaz de combustion     et    au voisinage  des joints entre les divers blocs, d'un matelas       d'air,    ce matelas étant créé par l'air de venti  lation forcée et enfermé dans une double pa  roi, que l'on maintient à une pression supé  rieure à la pression desdits gaz et qui est en  voyé ensuite dans le foyer de     l'appareil.         On doit, bien     entendu,    pourvoir une telle  chaudière, d'organes d'obturation étanches pour  les ouvertures nécessaires à son fonctionne  ment.

   Dans le cas où le combustible     utilisé    est  solide, on doit, en particulier, agencer de fa  çon étanche la porte de chargement du com  bustible. Ces organes d'obturation ne sont  ôtés que pendant des périodes courtes et éloi  gnées durant lesquelles on supprime la ventila  tion forcée et on met ainsi le foyer en dépres  sion par     rapport    à la cheminée.  



       Il    n'est pas nécessaire de réaliser d'une fa  çon rigoureusement étanche l'espace où arri  vent les tubes de     fumée.     



  Cet espace est, en effet, mis en dépression  par rapport à l'extérieur par l'action du tirage  de la cheminée et de légères fuites auraient  simplement pour effet des rentrées d'air dans       celui-ci.     



  On dispose avantageusement le ou les or  ganes d'obturation étanches du foyer dans une  chambre que l'on fait communiquer avec la  cheminée, par exemple par l'intermédiaire de  l'espace situé en aval de l'échangeur, de ma  nière que si, malgré les précautions prises, il  se produit quelque fuite par ce ou ces organes  d'obturation, les gaz qui s'échappent soient as  pirés vers la     cheminée    et ne se répandent pas  dans l'atmosphère.  



  Des variantes pour de faibles et     moyennes     puissances, pourraient être réalisées en un seul  bloc.  



  Pour des puissances plus élevées, il faut  les réaliser en plusieurs blocs juxtaposés; par  suite des     exigences    de la construction, et des  fuites risquent de se produire le long des  joints d'assemblage mutuel de ces blocs.  



  De telles fuites sont sans danger si elles se  produisent- dans le circuit d'air sous pression  en amont de la zone de combustion, mais elles  seraient absolument néfastes si elles venaient  à se produire dans le circuit des gaz sous pres  sion dans ou en aval de la zone de combus  tion. Il est aussi possible de faire passer la tota  lité de l'air de ventilation forcée dans la dou  ble paroi.

Claims (1)

1. REVENDICATION Appareil de chauffage à alimentation par gravité en combustible solide et à insufflation d'air de combustion sous pression, caractéri sé par le fait qu'il présente une ouverture d'éva cuation des cendres, qui est normalement ob turée et qui débouche uniquement dans une chambre disposée dans un circuit d'air sous pression, en amont de la chambre de combus tion, en sorte que tout manque d'étanchéité à l'obturation de ladite ouverture donne lieu à une fuite d'air et non pas de gaz de combus tion. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Appareil de chauffage selon la reven dication, caractérisé par le fait que la porte de chargement en combustible débouche dans une chambre communiquant avec la cheminée de l'appareil. 2. Appareil selon la revendication, ca ractérisé par le fait qu'il est entouré, au moins le long de ses parois qui circonscrivent les zo nes où circulent les gaz de combustion et au voisinage des joints entre les divers blocs, par un matelas d'air, ce matelas étant créé par l'air de ventilation forcée qui est susceptible de circuler entre deux parois et que l'on main tient à une pression. supérieure à la pression desdits gaz et qui est envoyé ensuite dans le foyer de l'appareil. 3.

   Appareil selon la revendication et la sous-revendication 2, caractérisé par le fait que ses parois supérieure et latérales sont entou rées par une partie à l'intérieur de laquelle est placée une chicane courant à mi-hauteur de la partie arrière de l'appareil, l'air de ventila tion forcée entrant à la partie supérieure ar rière de la double paroi et passant dans le foyer par une ouverture dans la double paroi à sa partie inférieure arrière. 4. Appareil selon la revendication et la sous-revendication 2, caractérisé par le fait qu'il est constitué par trois blocs, le premier comportant le foyer et l'échangeur de tempé- rature, le deuxième comportant le système d'alimentation en combustible, et le troisième comportant la boîte â cendres de l'appareil. 5.

   Appareil selon la revendication et les sous-revendications 2, 3 et 4, caractérisé par le fait que la susdite partie communique avec une enceinte entourant le joint entre le pre mier et le deuxième des susdits blocs ainsi que la partie supérieure du joint entre le premier et le troisième des susdits blocs.