Poêle à feu continu, à combustible solide contenu dans une trémie Le brevet principal a pour objet un poêle à feu continu, à combustible solide contenu dans une tré mie, notamment pour la combustion de charbons flambants secs, ce poêle comportant trois circuits d'air comburant, qui sont - un circuit dit d'air primaire , lequel traverse la masse de charbon en combustion ;
- un circuit dit d'air d'appoint , lequel complète la combustion à la sortie du foyer, et - un circuit se formant dans la trémie et dit d'air de balayage , lequel entraîne les produits vola tils, ce poêle étant caractérisé, d'une part, en ce qu'au moins 80 % de l'air de balayage arrive dans la tré- mie au-dessus de tout le combustible et, d'autre part,
en ce qu'au moins 80 /o de cet air de balayage et des matières volatiles qu'il a entraînées, ressortent vers la partie inférieure de cette trémie, légèrement au- dessus du combustible incandescent et au contact des flammes qui proviennent du foyer.
Le présent brevet additionnel apporte un perfec tionnement au poêle faisant l'objet du brevet susdit, par un dispositif qui améliore encore la combustion des matières volatiles et des gaz combustibles résul tant de son fonctionnement.
Le poêle selon la présente invention comporte un quatrième circuit d'air comburant, ce circuit appor tant directement dans la chambre de combustion, à la partie avant et inférieure de la trémie de réserve, de l'air préalablement réchauffé au contact de parois du poêle.
Une forme d'exécution d'un poêle suivant la pré sente invention sera décrite, à titre d'exemple, en référence au dessin, dans lequel la fig. 1 est une vue schématique en coupe selon 1-1 de la fig. 2 d'un pole de chauffage établi selon cette forme d'exécution ; la fig. 2 est une vue schématique en élévation du même poêle, suivant II-II de la fig. 1, et la fig. 3 est une vue en coupe du même poêle, suivant III-III de la fig. 1.
A l'intérieur d'un corps 1, le poêle ou appareil représenté comporte notamment, comme celui décrit dans le brevet principal, une trémie 12 de réserve, un foyer 2 et un cendrier 3. La trémie 12 est remplie par sa partie supérieure, à travers une ouverture fer mée par un tampon de chargement étanche 4, tandis que le cendrier ou tiroir à cendres et à mâchefer peut être sorti à travers une porte 5.
Sur le corps 1, l'appareil comporte sur sa face avant (fig. 2) une fenêtre 6 de surveillance de la com bustion, obturée par trois plaques de mica ou analo gues. Sous la trémie 12, le foyer 2 comprend pour le décendrage une grille 7 de fond, formée par deux éléments oscillants autour d'axes 7a-7b accouplés en 7c et commandée de l'extérieur.
A l'arrière de l'ap pareil est disposé un récupérateur 8 comportant à l'entrée deux carneaux latéraux 9a et 9b (fig. 2) et intérieurement au moins une chicane 10 (fig. 1).
La trémie comprend les parois 12a - 12b - 13a - 13b. D'autre part, ce poêle comporte un circuit d'air primaire représenté principalement par les flè ches B ; un deuxième circuit, dit d' air d'appoint , passant en C et G, et un troisième circuit D-E-F dit d' air de balayage , cet air entrant dans la trémie par l'ouverture 15, et en sortant par la partie 16a dite chambre de combustion .
La sortie des gaz brûlés se fait d'ailleurs, suivant le trajet H-1-J, avec passage dans une chambre d'évacuation limitée à sa partie inférieure par la paroi 18.
Outre ces trois circuits d'air comburant, le- poêle comprend un quatrième circuit d'air comburant ou circuit spécial d'air additionnel . L'air de ce circuit arrive dans le poêle par un cheminement 19 (fig. 2 et 3) séparé de l'ouverture commune 14 par laquelle passe l'air des trois autres circuits. Ce cheminement 19 est disposé extérieure ment au corps 1 du poêle, de part et d'autre des parois latérales de ce dernier. Dans une variante, il peut cependant être disposé à l'intérieur du corps du poêle, avec affleurement à l'extérieur, de ses seules prises d'air.
Le cheminement 19 conduit l'air qui s'est intro duit par les prises d'air 20a et 20b, dans une rampe 21 qui s'étend transversalement, sur toute la largeur du poêle, à hauteur de la chambre de combustion 16a. L'air arrivant par cette rampe s'est d'ailleurs trouvé réchauffé, d'une part au contact des parois de l'appareil et, d'autre part, du fait que ladite rampe se trouve placée à proximité de la chambre de com bustion et du foyer dudit appareil.
A -sa partie infé rieure, la rampe 21 est percée de petites ouvertures 22, par où s'échappe dans la chambre de combustion l'air qui avait pénétré, par les orifices 20a et 20b, dans le quatrième circuit d'air comburant. Le nombre des ouvertures 22 est de préférence supérieur à quinze.
L'expérience a montré que, dans un poêle ana logue à celui décrit dans le brevet principal, l'inflam mation des matières volatiles ne dépassait parfois pas 94 % de ces matières,
ce qui laissait donc subsister alors une proportion d'imbrûlés de l'ordre de 6 %.
L'introduction dans ce poêle, du quatrième cir cuit d'air, du type décrit ici, a au contraire permis, comme l'ont montré des essais, de réduire les gaz imbrûlés à une proportion de moins de 1 % des matières volatiles.
Dans la chambre de combustion 16a et à proxi mité de cette dernière, la température est très élevée, du fait de la proximité du foyer du poêle. Et l'action du quatrième circuit d'air, ou circuit spécial d'air additionnel , vient s'ajouter à l'action des flammes du foyer et à l'action de l'air d'appoint C-G du deuxième circuit, pour réaliser la combustion des matières volatiles.
L'une des causes pour lesquelles cette combustion se produit de façon aussi poussée est vraisemblablement la turbulence accrue qui est conférée aux flammes, par l'introduction de l'air du quatrième circuit à proximité de la chambre de com bustion.
Il est d'ailleurs apparu après expériences que, dans la majorité des cas, pour un poêle donné, il est inutile de prévoir un moyen de réglage des sections de passage ou du débit de ce quatrième circuit d'air comburant, contrairement à ce qui est le cas pour les trois autres circuits, lesquels sont commandés ensemble par le volet ou le papillon 14.
D'autre part, il a été constaté que l'air de ce qua trième circuit crée, dans la chambre de combustion 16a, une turbulence supplémentaire suffisante pour que l'existence d'un barreau de turbulence devienne inutile.
L'action de l'air dudit quatrième circuit vient donc s'ajouter à l'action des flammes du foyer et à l'action de l'air d'appoint C, pour réaliser la combus tion presque totale des matières volatiles ou gaz com bustibles formés, alors qu'il parait très difficile de tomber en dessous de 4 % de gaz combustibles im- brûlés, en l'absence d'un quatrième circuit d'air.
Un poêle prototype ainsi établi avec quatre cir cuits d'air comburant, pour le chauffage d'un local de 300 à 400 m3, comporte une trémie ayant les caractéristiques dimensionnelles suivantes dimensions de la partie haute 230 X 140 mm dimensions de la partie basse 330 X 180 mm hauteur . . .. ...... .. . 300 mm surface de grille <B>....
.........</B> .. 200 X 330 mm Le reste de l'appareil est dimensionné comme suit hauteur ... . ... .... .. .... . 900 mm largeur ............ 400 mm profondeur<B>.......................... ........ ........</B> 500 mm diamètre de la buse d'évacuation des fumées .... ... .... .. 132 mm volume du cendrier . . . .. ..
8 drrf3 surface de l'ouverture d'admission contrôlée par le volet ou pa pillon 14 ....................... environ 25 cm2 surface de. l'ouverture 15 concer nant l'air de balayage ... environ 25 mm2 surface de la somme des ouvertu res dans la chambre d'inflam mation . . .. ...... .. environ 200 cm2 rampe 21 du quatrième circuit d'air :
percée de trente trous 22 dont la somme des sections est<B>................................. ................ ...</B> 760 mm2 comme aussi, d'ailleurs, la somme des sections des ouver tures 20a et 20b ; ouverture utile du circuit d'air pri maire ........................................ . 625 mm2 La dépression moyenne à l'intérieur de ce poêle en marche normale est sensiblement de 1 mm d'eau.
Dans ces conditions, les débits respectifs de l'air pri maire B, de l'air d'appoint C, de l'air de balayage D-E et du quatrième circuit d'air en 21 sont, dans cet exemple air primaire B 625 mm3/seconde air d'appoint C<B>...</B> 300 mm3/seconde air de balayage D-E . . ..... ..
25 mm3/seconde air du quatrième circuit, en 21 .<B>__ ...</B> ......... .............. 760 mm3/seconde Les rendements obtenus avec un tel poêle s'éche- lonnent entre 75 % et 80 % selon les conditions et la durée de chaque essai, notamment entre 1 heure et 10 heures de temps.
Continuous fire stove, solid fuel contained in a hopper The main patent relates to a continuous fire stove, solid fuel contained in a hopper, in particular for the combustion of flaming dry coals, this stove comprising three air circuits oxidizer, which are - a so-called primary air circuit, which passes through the mass of burning coal;
- a so-called make-up air circuit, which completes the combustion at the outlet of the fireplace, and - a circuit forming in the hopper and called purging air, which entrains the flying products, this stove being characterized, on the one hand, in that at least 80% of the purging air arrives in the hopper above all the fuel and, on the other hand,
in that at least 80% of this purging air and the volatile matter which it entrained emerges towards the lower part of this hopper, slightly above the incandescent fuel and in contact with the flames which come from the hearth.
The present additional patent provides an improvement to the stove forming the subject of the aforesaid patent, by a device which further improves the combustion of volatiles and combustible gases resulting from its operation.
The stove according to the present invention comprises a fourth combustion air circuit, this circuit bringing directly into the combustion chamber, at the front and lower part of the reserve hopper, air preheated in contact with the walls of the stove. .
An embodiment of a stove according to the present invention will be described, by way of example, with reference to the drawing, in which FIG. 1 is a schematic sectional view along 1-1 of FIG. 2 of a heating pole established according to this embodiment; fig. 2 is a schematic elevational view of the same stove, along II-II of FIG. 1, and fig. 3 is a sectional view of the same stove, along III-III of FIG. 1.
Inside a body 1, the stove or apparatus shown comprises in particular, like that described in the main patent, a reserve hopper 12, a hearth 2 and an ashtray 3. The hopper 12 is filled by its upper part, through an iron opening led by a sealed loading buffer 4, while the ashtray or ash and clinker drawer can be taken out through a door 5.
On the body 1, the device comprises on its front face (FIG. 2) a combustion monitoring window 6, closed by three mica or similar plates. Under the hopper 12, the hearth 2 comprises a bottom grid 7 for ash removal, formed by two elements oscillating around axes 7a-7b coupled in 7c and controlled from the outside.
At the rear of the apparatus is arranged a recuperator 8 comprising at the entrance two side flues 9a and 9b (fig. 2) and internally at least one baffle 10 (fig. 1).
The hopper comprises the walls 12a - 12b - 13a - 13b. On the other hand, this stove has a primary air circuit represented mainly by the arrows B; a second circuit, called make-up air, passing through C and G, and a third circuit DEF called purging air, this air entering the hopper through the opening 15, and leaving through the so-called part 16a. combustion chamber .
The output of the burnt gases takes place, moreover, along the path H-1-J, with passage into an evacuation chamber limited at its lower part by the wall 18.
In addition to these three combustion air circuits, the stove includes a fourth combustion air circuit or special additional air circuit. The air from this circuit enters the stove through a path 19 (fig. 2 and 3) separated from the common opening 14 through which the air from the other three circuits passes. This path 19 is disposed outside the body 1 of the stove, on either side of the side walls of the latter. In one variant, however, it can be placed inside the body of the stove, flush on the outside, with only its air intakes.
The path 19 conducts the air which has entered through the air intakes 20a and 20b, into a ramp 21 which extends transversely over the entire width of the stove, at the height of the combustion chamber 16a. The air arriving by this ramp was moreover warmed up, on the one hand in contact with the walls of the device and, on the other hand, due to the fact that said ramp is placed near the control chamber. bustion and focus of said device.
At its lower part, the ramp 21 is pierced with small openings 22, through which escapes into the combustion chamber the air which had entered, through the orifices 20a and 20b, into the fourth combustion air circuit. The number of openings 22 is preferably greater than fifteen.
Experience has shown that, in a stove similar to that described in the main patent, the ignition of the volatiles sometimes did not exceed 94% of these materials,
which therefore left a proportion of unburnt substances of the order of 6%.
The introduction into this stove, of the fourth air circuit, of the type described here, on the contrary made it possible, as tests have shown, to reduce the unburned gases to a proportion of less than 1% of the volatile matter.
In the combustion chamber 16a and close to the latter, the temperature is very high, due to the proximity of the fireplace to the stove. And the action of the fourth air circuit, or special additional air circuit, is added to the action of the firebox flames and to the action of the CG make-up air from the second circuit, to achieve combustion of volatile matter.
One of the causes for which this combustion occurs so extensively is probably the increased turbulence which is imparted to the flames, by the introduction of air from the fourth circuit near the combustion chamber.
It has also appeared after experiments that, in the majority of cases, for a given stove, it is unnecessary to provide a means of adjusting the passage sections or the flow rate of this fourth combustion air circuit, contrary to what is the case for the other three circuits, which are controlled together by the flap or the butterfly 14.
On the other hand, it has been found that the air of this qua third circuit creates, in the combustion chamber 16a, sufficient additional turbulence for the existence of a turbulence bar to become unnecessary.
The action of the air of said fourth circuit is therefore added to the action of the flames of the hearth and to the action of the make-up air C, to achieve the almost total combustion of the volatile materials or gas com bushes formed, while it seems very difficult to fall below 4% unburnt fuel gas, in the absence of a fourth air circuit.
A prototype stove thus established with four combustion air circuits, for heating a room of 300 to 400 m3, comprises a hopper having the following dimensional characteristics dimensions of the upper part 230 X 140 mm dimensions of the lower part 330 X 180 mm height. . .. ...... ... 300 mm grid area <B> ....
......... </B> .. 200 X 330 mm The rest of the device is dimensioned as follows height .... ... .... .. ..... 900 mm width ............ 400 mm depth <B> .......................... ... ..... ........ </B> 500 mm diameter of the smoke evacuation nozzle .... ... .... .. 132 mm volume of the ashtray. . . .. ..
8 drrf3 surface area of the intake opening controlled by the flap or pillon 14 ....................... approximately 25 cm2 surface area. the opening 15 for the purging air ... approximately 25 mm2 surface area of the sum of the openings in the ignition chamber. . .. ...... .. approximately 200 cm2 ramp 21 of the fourth air circuit:
drilled with thirty holes 22 the sum of the sections of which is <B> ................................. ... ............. ... </B> 760 mm2 as also, moreover, the sum of the sections of the openings 20a and 20b; useful opening of the primary air circuit ......................................... 625 mm2 The average depression inside this stove in normal operation is approximately 1 mm of water.
Under these conditions, the respective flow rates of the primary air B, the make-up air C, the purging air DE and the fourth air circuit at 21 are, in this example primary air B 625 mm3 / second make-up air C <B> ... </B> 300 mm3 / second purge air DE. . ..... ..
25 mm3 / second air of the fourth circuit, in 21. <B> __ ... </B> ......... .............. 760 mm3 / second The yields obtained with such a stove range between 75% and 80% depending on the conditions and the duration of each test, in particular between 1 hour and 10 hours of time.