CH347326A

CH347326A - Boiler

Info

Publication number: CH347326A
Authority: CH
Original assignee: Soc Et Et De Construction De C
Priority date: 1956-12-12
Filing date: 1957-09-07
Publication date: 1960-06-30

Description

Chaudiere La presente invention a pour objet une chaudiere pour la production d'eau chaude ou de vapeur, des- tinee notamment au chauffage des bätiments et lo- caux par Fintermediaire d'installation de chauffage central ou installations similaires. Boiler The subject of the present invention is a boiler for the production of hot water or steam, intended in particular for heating buildings and premises by means of central heating installations or similar installations.

Les chaudieres connues repondant ä cet usage comportent des groupes echangeurs de chaleur cons- titu6s soit par des faisceaux de tubes, soit par des elements plats intercommunicants dits lames d'eau. Dans ce dernier cas, les lames d'eau sont ordinaire- ment disposees parallelement les unes aux autres et suivant 1e sens longitudinal de la circulation des gaz brüles venant du foyer. The known boilers responding to this use comprise heat exchanger groups constituted either by bundles of tubes, or by intercommunicating flat elements called sheets of water. In the latter case, the layers of water are usually arranged parallel to one another and in the longitudinal direction of the circulation of the burnt gases coming from the hearth.

Ces echangeurs de chaleur presentent divers inconv6nients a) echauffement inegal des parois de 1'echan- geur, la paroi la plus proche du foyer se trou- vant violemment echauffee, alors que les faces laterales et arriere sont ä des temperatures nettement inferieures, ce qui provoque une evaporation ou echauffement de Feau loca- lise. En outre, cet echauffement inegal soumet la töle des elements ä une fatigue notable par suite des differences de dilatations ; b) les conduits de passage de gaz de 1'echan- geur comportent des artifices, chicanes ou autres, canalisant les fumees et augmentant leur vitesse de circulation en divers endroits ; il se produit aux endroits oü la vitesse des fumees est la plus grande une usure marquee des parois de 1'echangeur. La presente invention a notamment pour but de remedier ä ces inconvenients. La chaudiere selon 1'invention est caraeterisee en ce qu'elle comprend un echangeur de chaleur constitue par plusieurs blocs d'echange de chaleur ä lames d'eau, et un dispositif d'alimentation en combustible solide et de decrassage automatique comprenant un poussoir dopt 1e fonc- tionnement intermittent est reglable en amplitude, en frequence et en duree. These heat exchangers have various disadvantages: a) uneven heating of the walls of the exchanger, the wall closest to the hearth being violently heated, whereas the side and rear faces are at distinctly lower temperatures, which causes localized water evaporation or heating. In addition, this uneven heating subjects the sheet of the elements to considerable fatigue as a result of the differences in expansion; b) the gas passage ducts of the exchanger include artifices, baffles or others, channeling the fumes and increasing their speed of circulation in various places; in places where the speed of the fumes is greatest, there is marked wear on the walls of the exchanger. The object of the present invention is in particular to remedy these drawbacks. The boiler according to the invention is characterized in that it comprises a heat exchanger constituted by several heat exchange blocks with water blades, and a device for supplying solid fuel and automatic deslagging comprising a pusher intermittent operation is adjustable in amplitude, frequency and duration.

Dans certaines chaudieres connues ä alimentation de combustible par gravite, 1e foyer est equipe d'un poussoir mü automatiquement ou ä la main, mais generalement ä des intervalles de temps tres longs de Fordre de plusieurs heures. Ce poussoir a pour effet d'ejecter dans une fosse ou un cendrier les r6si- dus du combustible consume sur la grille. En se retirant, 1e poussoir permet au combustible arrivant par gravite de former un nouveau talus sur la grille. In certain known gravity-fed boilers, the furnace is equipped with a pusher moved automatically or by hand, but generally at very long time intervals of the order of several hours. This pusher has the effect of ejecting the residues of the fuel consumed on the grate into a pit or an ashtray. By withdrawing, the first pusher allows the fuel arriving by gravity to form a new embankment on the grate.

L'inconvenient avec de tels dispositifs, meine lors- que leur commande est automatique, est que la puis- sance de chauffe de la chaudiere est diminuee au moment du decrassage, d'abord du fait de 1'accumu- lation des cendres et ensuite par 1'arrivee massive de combustible frais qui doit d'abord entrer en distil- lation avant la phase de combustion active. Cette discontinuit6 dann la marche presente aus-,i 1'inconve- nient de necessiter un reglage moyen d'air primaire et secondaire, nuisible au point de vue rendement et marche. En outre, Fejection des centres et crasses situees sur la grille ne va pas sans entrainer aussi une certaine quantite de combustible imparfaitement brüle. The disadvantage with such devices, even when their control is automatic, is that the heating power of the boiler is reduced at the time of cleaning, firstly due to the accumulation of ashes and then by the massive influx of fresh fuel which must first enter into distillation before the active combustion phase. This discontinuity in the running also presents the disadvantage of requiring an average adjustment of primary and secondary air, which is detrimental from the point of view of performance and running. In addition, the ejection of the centers and dross located on the grate also causes a certain quantity of imperfectly burned fuel.

Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la chaudière suivant l'invention. The appended drawing shows, by way of example, one embodiment of the boiler according to the invention.

La fig. 1 est une vue en perspective de la chaudière ; la fig. 2 est une coupe transversale de la chaudière ; la fig. 3 est une vue de dessus de la chaudière, les tampons de ramonage et la trémie étant ôtés ; la fig. 4 est un schéma illustrant les dispositifs de commande et de réglage du poussoir. La chaudière représentée au dessin comprend un échangeur de chaleur constitué par quatre blocs 1, 2, 3, et 4 disposés les uns à la suite des autres, suivant un même axe longitudinal de la chaudière, étant considéré que la face avant de la chaudière est celle portant le tableau 14 de commande électrique visible sur la fig. 1. fig. 1 is a perspective view of the boiler; fig. 2 is a cross section of the boiler; fig. 3 is a top view of the boiler, the sweeping plugs and the hopper being removed; fig. 4 is a diagram illustrating the pusher control and adjustment devices. The boiler represented in the drawing comprises a heat exchanger consisting of four blocks 1, 2, 3, and 4 arranged one after the other, along the same longitudinal axis of the boiler, it being considered that the front face of the boiler is that carrying the electrical control panel 14 visible in FIG. 1.

Tous ces blocs sont individuels, c'est-à-dire qu'ils comportent chacun une entrée respectivement 11, 21, 31, et 41 et une sortie d'eau respectivement 1.,, 2,, 3,, et 4,. Chaque entrée d'eau est située à la partie inférieure de son bloc, et reliée à un collecteur 5 d'arrivée, commun à toutes ces entrées. Chaque sortie d'eau est située à la partie supérieure de son bloc et reliée à un collecteur 6 de départ, commun à toutes ces sorties. All these blocks are individual, that is to say they each comprise an inlet 11, 21, 31, and 41 respectively and a water outlet 1.,, 2,, 3, and 4, respectively. Each water inlet is located at the lower part of its block, and connected to an inlet collector 5, common to all these inlets. Each water outlet is located at the top of its block and connected to a starting collector 6, common to all these outlets.

Le collecteur d'arrivée est situé à la partie inférieure d'un des côtés latéraux de la chaudière, tandis que le collecteur de départ est situé au-dessus de la chaudière, du côté opposé au collecteur d'arrivée. The inlet manifold is located at the bottom of one side of the boiler, while the outlet manifold is located above the boiler, on the side opposite the inlet manifold.

L'échangeur est sectionné transversalement par rapport à l'axe longitudinal de la chaudière et au sens de circulation des fumées, c'est-à-dire que, les éléments de l'échangeur se trouvent disposés suivant des plans verticaux parallèles à la face avant de la chaudière. De cette façon les parois d'échange sont planes et parallèles les unes aux autres et l'eau contenue dans l'échangeur est répartie en lames transversales; une telle disposition assure un échauffement égal de toute la surface de chaque paroi d'échange, même des parois en contact le plus direct avec le foyer, ce qui assure une répartition homogène des taux de travail sur chaque paroi plane. En outre, la disposition verticale des éléments de l'échangeur réduit les dépôts de suie et facilite le ramonage. Les différents blocs composant l'échangeur sont a) un bloc foyer 1 ; b) un bloc foyer échangeur 2 ; c) un bloc échangeur intermédiaire 3 ; d) un bloc échangeur arrière 4, départ de fumées. The exchanger is sectioned transversely with respect to the longitudinal axis of the boiler and to the direction of circulation of the fumes, that is to say that the elements of the exchanger are arranged along vertical planes parallel to the face front of the boiler. In this way the exchange walls are flat and parallel to each other and the water contained in the exchanger is distributed in transverse blades; such an arrangement ensures equal heating of the entire surface of each exchange wall, even of the walls in the most direct contact with the hearth, which ensures a homogeneous distribution of the work rates on each flat wall. In addition, the vertical arrangement of the elements of the exchanger reduces soot deposits and facilitates sweeping. The different blocks making up the exchanger are a) a hearth block 1; b) an exchanger hearth block 2; c) an intermediate exchanger block 3; d) a rear exchanger unit 4, smoke outlet.

Le bloc foyer est constitué par un plan d'eau 13 conformé à sa partie inférieure de telle sorte qu'il entoure l'orifice 7 d'arrivée du combustible 8. Le bloc foyer est solidaire de la grille à circulation d'eau 22 et il alimente le poussoir de combustible comme on le verra plus loin. The hearth block is constituted by a body of water 13 shaped at its lower part so that it surrounds the fuel inlet orifice 7 8. The hearth block is integral with the water circulation grid 22 and it supplies the pusher with fuel as will be seen later.

Le bloc foyer échangeur est constitué par deux faisceaux d'éléments verticaux 2., et 2.1 situés de part et d'autre d'un caisson 23. Le faisceau d'éléments verticaux placé à l'avant du caisson 25 est réduit en hauteur, de façon à ménager la place à la chambre de combustion 9. En outre, le caisson 2; est échancré à sa partie inférieure, de façon à permettre l'accès du foyer par la porte de visite 10 (fig. 1). The hearth exchanger block is made up of two bundles of vertical elements 2., and 2.1 located on either side of a box 23. The bundle of vertical elements placed at the front of the box 25 is reduced in height, so as to make room for the combustion chamber 9. In addition, the box 2; is indented at its lower part, so as to allow access to the hearth through the inspection door 10 (fig. 1).

Des conduits 11 sont pratiqués à la partie supérieure du caisson 25 de façon à permettre le passage des fumées. Ducts 11 are made in the upper part of the box 25 so as to allow the passage of smoke.

Le bloc échangeur 3 est constitué par un plan d'eau 33 avec un faisceau d'éléments verticaux 3,1. Les éléments verticaux vont en dégradant à leur partie supérieure, de telle sorte qu'ils permettent un meilleur passage des fumées vers l'orifice de sortie 111. The exchanger block 3 consists of a body of water 33 with a bundle of vertical elements 3.1. The vertical elements go by degrading at their upper part, so that they allow a better passage of the fumes towards the outlet orifice 111.

Le bloc arrière est constitué par un plan d'eau 43 sur lequel est pratiqué l'orifice 11 de départ des fumées. The rear block is constituted by a body of water 43 on which is formed the orifice 11 of the smoke outlet.

Sur tout le pourtour de la chaudière se trouvent des jaquettes calorifugées 23. All around the boiler are insulated jackets 23.

La chaudière comporte une trémie 12 assurant l'alimentation du foyer par gravité, c'est-à-dire qu'elle est conformée à sa partie inférieure de façon à présenter un plan oblique 13 par lequel s'écoule le charbon jusque sur le foyer. The boiler comprises a hopper 12 ensuring the feeding of the hearth by gravity, that is to say that it is shaped at its lower part so as to present an oblique plane 13 through which the coal flows onto the hearth. .

La trémie comporte, à sa partie inférieure, un conduit 7 qui débôuche sur le foyer, et par lequel s'écoule le charbon 8, ce conduit étant entouré par la partie inférieure du plan d'eau 13 du bloc foyer 1, ainsi qu'il a été indiqué. The hopper comprises, in its lower part, a pipe 7 which leads to the hearth, and through which the coal 8 flows, this pipe being surrounded by the lower part of the body of water 13 of the hearth block 1, as well as it was indicated.

La trémie est accolée par une de ses faces contre le plan d'eau du bloc foyer. Sa paroi opposée constitue la paroi avant de la chaudière, cette paroi servant de support, par sa face extérieure, au tableau 14 électrique de commande. The hopper is attached by one of its faces against the body of water of the hearth block. Its opposite wall constitutes the front wall of the boiler, this wall serving as a support, via its outer face, for the electrical control panel 14 .

Dans l'espace ménagé sous le plan oblique 13 de la trémie, sont disposés, d'une part, un dispositif de ventilation d'air primaire et secondaire, et d'autre part, un poussoir automatique pour l'alimentation du charbon dans le foyer. In the space provided under the oblique plane 13 of the hopper, are arranged, on the one hand, a primary and secondary air ventilation device, and on the other hand, an automatic pusher for feeding the coal into the foyer.

Le dispositif de ventilation en question comporte un moteur 15 qui actionne un ventilateur centrifuge 16. Une partie de l'air soufflé par le ventilateur est envoyée comme air primaire sous la grille par le passage 13. The ventilation device in question comprises a motor 15 which actuates a centrifugal fan 16. Part of the air blown by the fan is sent as primary air under the grille through passage 13.

Une autre partie de l'air est soufflée dans un conduit 17 et arrive jusqu'à la chambre de combustion 9 dans laquelle il débouche par une rampe 18 de répartition d'air secondaire située au-dessus du talus de combustible. Another part of the air is blown into a duct 17 and arrives as far as the combustion chamber 9, into which it emerges via a secondary air distribution ramp 18 located above the fuel embankment.

Le poussoir 19 est constitué par un caisson creux relié avec le bloc foyer par des raccords flexibles, qui assurent cette liaison en permettant le mouvement du poussoir, on a donc un poussoir à circulation d'eau. The pusher 19 consists of a hollow box connected with the hearth unit by flexible connectors, which ensure this connection by allowing the movement of the pusher, so there is a pusher with water circulation.

Le poussoir 19 est animé d'un mouvement alternatif grâce à un système bielle 20 et manivelle 2,1. L'amplitude de la course de ce poussoir, qui est réglable par exemple au moyen d'un maneton de manivelle réglable, reste faible. Cette course est par exemple de l'ordre de 2 à 6 cm environ. Par contre, ce poussoir est actionné, sinon de façon continue, du moins à des intervalles de temps relativement courts de l'ordre de quelques minutes. De cette façon le combustible est admis dans le foyer, et les cendres éjectées dans le cendrier 30 par faibles quantités. Il en résulte que l'on a toujours sur la grille du foyer des quantités de charbon en distillation, en combustion active et brûlées qui sont constantes, de sorte que l'on enregistre aucun à-coup dans l'allure de chauffe de la chaudière. The pusher 19 is driven with an alternating movement thanks to a connecting rod 20 and crank 2.1 system. The amplitude of the stroke of this pusher, which is adjustable for example by means of an adjustable crankpin, remains small. This stroke is for example of the order of approximately 2 to 6 cm. On the other hand, this pusher is actuated, if not continuously, at least at relatively short time intervals of the order of a few minutes. In this way the fuel is admitted into the hearth, and the ashes ejected into the ashtray 30 in small quantities. As a result, there are always quantities of coal in distillation, active combustion and burnt on the grate of the hearth which are constant, so that there is no jolt in the heating rate of the boiler. .

Par réglage de la course du poussoir, des temps de repos et des temps de fonctionnement du poussoir, réglages que l'on choisit en fonction de la qualité et de la granulométrie du combustible, on peut obtenir une marche très souple de la chaudière, tout en ayant une alimentation de combustible et un décrassage entièrement automatiques et une quantité d'imbrûlés extrêmement réduite. By adjusting the travel of the pusher, the rest times and the operating times of the pusher, settings which are chosen according to the quality and grain size of the fuel, it is possible to obtain a very flexible operation of the boiler, while by having a fully automatic fuel supply and deslagging and an extremely reduced quantity of unburned matter.

Le fonctionnement du poussoir est asservi à celui du ventilateur de façon à régler automatiquement l'arrivée de combustible et le décrassage en fonction de la puissance demandée à la chaudière. Au lieu d'un ventilateur soufflant, on peut utiliser un ventilateur créant une dépression dans la cheminée. The operation of the pusher is slaved to that of the fan so as to automatically regulate the arrival of fuel and the cleaning according to the power requested from the boiler. Instead of a blowing fan, one can use a fan creating a depression in the chimney.

La fig. 4 représente schématiquement les dispositifs de commande et de réglage du poussoir. L'ensemble moteur-réducteur 27 commandant le poussoir, est monté sur un circuit branché sur le moteur 15 du ventilateur 16 et sur ce circuit est monté un dispositif de minuterie 25-26, permettant de régler, l'un la fréquence de décrassage, l'autre la durée de chaque décrassage. fig. 4 schematically represents the pusher control and adjustment devices. The motor-reducer assembly 27 controlling the pusher is mounted on a circuit connected to the motor 15 of the fan 16 and on this circuit is mounted a timer device 25-26, making it possible to adjust, one the deslagging frequency, the other the duration of each deslagging.

Claims

CLAIM Boiler, characterized in that it comprises a heat exchanger consisting of several water blade heat exchange blocks and a solid fuel supply and automatic deslagging device comprising a pusher whose intermittent operation is adjustable in amplitude, frequency and duration. SUB-CLAIMS 1. Boiler according to claim, characterized in that the exchange walls are vertical.

2. Boiler according to claim and sub-claim 1, characterized in that each exchanger block is connected at its lower part to the same inlet manifold (Teau) and at its upper part to the same outgoing manifold.

3. Boiler according to claim, characterized in that it comprises four exchanger blocks a) a hearth block (1), b) an exchanger block (2) comprising the inspection door (10) and the bundles of elements (2 ), vertical, c) an exchanger block (3) comprising a bundle (3) of vertical elements, d) a rear block (4) comprising the smoke outlet (11).

4. Boiler according to claim and sub-claims 1 to 3, characterized in that the hearth comprises a grid (18) for water circulation.

5. Boiler according to claim and sub-claims 1 to 4, characterized in that the automatic pusher (19) is water circulation.

6. Boiler according to claim and sub-claims 1 to 5, characterized in that it comprises an air intake fan for combustion and control means of the pusher slaved to those of the fan.