Foyer. L'objet de l'invention est un foyer; celui- ci est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif pour diriger dans sa chambre de, combustion un jet de combustible sur une surface déflectrice située dans cette cham bre.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, trois formes d'exécution de l'ob jet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale, axiale de la ,première forme d'exécution; la fig. 2 en représente un détail, en élévation de face; la fig. 3 est une coupe horizontale par x-x de fig. 2; les fig. 4 et. 5 sont des coupes verti cales axiales de la deuxième respectivement troisième forme d'exécution.
La forme d'exécution des fig. 1 à 3 com prend une paroi ,antérieure 410 et une cham bre de mélange faisant saillie dans cette pa roi antérieure. Dans la paroi supérieure 412 de .aette chambre de mélange sont disposés plusieurs brûleurs verticaux pour la distri bution du combustible, qui seront plus par ticulièrement décrits ci-après.
Dans la paroi antérieure 413 de la eliambre de mélange sont disposés une série de tuyaux d'entrée d'air auxiliaire 4l4 placés horizontalement. Chacun de ces tuyaux est muni d'un re- gistie415, au moyen duquel la colonne d'air délivrée par le tuyau clans le foyer peut être réglée et contrôlée. Un peut employer tout nombre désiré de ces tuyaux d'arrivée d'air auxiliaire, dépendant de la surface clé la chambre de mélange et du degré voulu de combustion.
Le plancher 41E1 .de la cha.in- bre 411 est situé directement au-dessous et en face (les extrémités des brûleurs par où s'effectue la coanbustion; ce plancher est in cliné vers lie bas, à partir de la porte 417 dans la paroi antérieure 41',', (le la chambre clé mélange.
Ce, plancher constitue une paroi déftectrice pour le mélange combustible qui est projeté sur elle .par les brûleurs.
La paroi arrière 415 de la. chambre clé combustion du foyer a sa partie inférieure inclinée, .comme il est indiqué en 419; cette partie inclinée de la paroi est écartée de la paroi 4l_6 et s'étend au-dessus et au-dessous clé cette dernière.. La paroi inférieure de la chambre de combustion, 420, s'étend hogi. zontalement au-dessous de la paroi 416 et en est écartée.
Cette paroi 420 aboutit à une ou- v erture pratiquée dans la paroi antérieure du foyer, ouverture servant à l'évacuation des scories qui peuvent être retirées, lors que la porte 421 de l'ouverture est ouverte. Des tubes d'eau 4-2 s'étendent transversale- men i à travers la partie supérieure de la chambre de combustion.
Les brûleurs d'alimentation en combus tible auxquels on s'est référé ci-dessus com prennent une boîte 423 :dans laquelle sont pratiqués deux canaux 424. Les parois de ces camus, s'étendent au-dessus de l'extrémité supérieure de la boîte 423 et à leur extré mité inférieure ils se terminent dans cetLe boîte en un point écarté de son extrémité in férieure.
Le brûleur est. muni d'espaces<B>à</B> air 426 et 427 régnant le long des côtés antérieur et extérieur de ces canaux, pendant qu'un es pace à air 423 règne entre les deux canaux voisins. L'entrée de l'air -atmosphérique à l'extrémité supérieure de ces canaux est ré glée par des .clapets convenables 431.
A l'ex- trémité supérieure des canaux 424 sont, fixés des supports de tuyères respectivement dé signés par 432 et 433; ces supports sont la- t.éra.lement recourbés et le extrémités su- périe. res ouvertes de ces supports sont mu nies de registres 434.
Un manchon 435 supportant une tuyère di#zpo_ée verticalement est monté dans le côte- supérieur de chacun des supports 'F32 et 433 et le tuyau de la tuyère 436 est monté dans ce manchon. Ce tuyau a. son extrémité infé reure disposée clans un plan coïncidant avec l'eYt} @@mit-e_' inférieure du canal 424.
Une à jet diri--é vers le bas, s'étend clans le t,Tveu de la tii@#ère pour l'admission d'air, de val-:eur ou oie tout. autre fluide sous pres sion amené dans ce tuyau en vue d'y créer un t.i@ ae et de distribuer le combustible, à l'extr:"3llité inférieure du tuyau, à une vitesse considérallle.
1-P combustible pulvérisé est projeté à travers le tuyau 436 soit sous l'impulsion d'une pression initiale, soit par suite de la création d'un vide à l'extrémité inférieure du tuyau, .au moyen de la tuyère 437 distri buant un jet d'aspiration. Comme le com- bustibl-a est. dans ces conditions obligé d'a bandonner l'extrémité inférieure du tuyau 436 à une vitesse relativement élevée, le cou rant de combustible avec lequel unie certaine quantité d'air est entraînée, est mélangé avec de l'air additionnel aspiré à travers le ou les canaux 424.
Ce mélange d'air et de combustible s'effectue avant que le courant quitte l'extrémité inférieure dla la boîte 423. On verra ainsi que lorsque le courant de combustible et d'air mélangés est finalement distribué de la boîte dans la -chambre<B>die!</B> mé lange du foyer, ce courant est dirigé avec, une vitesse considérable contre la surface incan- descente opposée de la paroi 49-6.
Le mélange étant ainsi soumis à la chaleur rayonnant de la parai incandescente est gazéifié et en flammé au moment de lia distribution du courant de combustible et d'air mélangés clans la clia;mbr.e de mélange, de l'air addi tionnel est aspiré à travers les canaux ou es paces 426, 427 et 428. Cet air, sous forme d'une colonne, entoure le cou rapt de cam- bustible et d'air mélangés et sépare ce cou rant du courant de combustible voisin.
La combustion est aidée par des courants d'air horizontaux additionnels pénétrant dans la chambre de mélange par les tuyaux 414 et heurtant les courants verticaux de .combu:s- tible et d'air mélangés, à travers lesdits cou rants, et entre leurs extrémités. Les cou rants d'air horizontaux, ainsi envoyés, rom pent la couche de gaz consumé environnante en produisant dies tourbillons et permettent à l'air additionnel (le venir en mélange in time avec les gaz partiellement consumés se trouvant au centre des produits enflammés. De cette manière, on assure la, combustion complète de tous les gaz non brûlés entrant dans la chambre principale du foyer.
Un .autre résultat., provenant de l'admis sion de. l'air ,additionnel à travers les pas sages 414, consiste en ce que le combustible et l'air sont intimement mélangés l'un à l'autre dans la chambre de mélange, d'où il résulte que le combustible lie sera pas di rigé contre la paroi 416 en des points écar tés maïs sera obligé de.
venir heurter (le fa çon uniforme toute la surface incandescente de cette paroi. Ces passages d'ent,rée d'air .;ont, de préférence placés (le façon clcce les courants d'air horizontaux soient admis en tire les courants ver=ticaux de combustible et d'air mélangés,
de méme que sin- les côtés de ces ceurants. Le courant < l'air horizon tal pénètre également dans la cliatiil re de combustion du foyer et dirige la flamme con tre la paroi inclinée<B>119</B> ei; facilite par suite grandement la dissémination des produits de combustion enflammés à travers tout le volume de la chambre du foyer, effec'ï,ua.nt, la séparaticn des produits non consumés pouvant:
entrer dans :i chambre, ce qui par suite rend plus rapide leur inflainniatioir.
On comprendra qu'en raison de l'hiclinai- son vers le bas de la. paroi 416, le mélange combustible, heurtant cette paroi après < pie i'inflammat.ion a eu lieu, est dirigé vers l'in térieur clans la chambre de combustion et contre la paroi 419 comme il est indiqué par les flèches. Cette paroi dirige à son tour les produits enflammés de la combustion vers le haut à travers le foyer de façon à, les amener en contact avec les tubes 422 ou au tres parties à chauffer. La paroi en forme de bouclier 41.6 reste incandescente pendant toute la durée du fonctionnement du foyer.
Cette paroi, étant donné la température éle vée à laquelle elle est soumise par le choc constant du combustible enflammé, se dé tériorera rapide-ment., les briques qui la constituent étant ou fondues ou brûlées ou rendues do toute autre façon inutilisables pour un service plus prolongé, de telle sorte que leur remplacement devient nécessaire.
Jusqu'ici, on a rencontré une difficulté considérable pour le renouvellement ou la réparation de ces parties du foyer, cette opé ration obligeant d'arrêter le feu et., par suite. le fonctionnement du foyer pendant un cer tain temps. Dans la forme d'exécution re présentée, on peut ren.ouveller la surface de la paroi 416 sans arrêter le fonctionnement du foyer.
Dans ce but, la paroi 416 est laté ralement en retrait par rapport- à la paroi antérieure de la chambre du mélange ou d'un autre point auquel on peut accéder et en o-tivïant la porte 41'i, on peut introduire de nouvelles briques et tes déplacer sur la paroi en forme de bouclier, au moyen d'un outil, ou bien des briques peuvent être sim plement poussées à travers la porte ouverte sur cette paroi. De cette manière, on réalise une nouvelle surface de choc sur laquelle le combustible et l'air peuvent venir heurter.
Les scories et la matière réfractaire fondue ou brûlée s'écouleront de la paroi 416 sur la paroi de base 420 et pourront être rapide ment enlevées par la porte 421. En permet tant ainsi le renouvellement de la surface de la paroi 416 à des intervalles fréquents., on peut maintenir à tout. moment cette surface à son maximum d'efficacité.
Dans la forme d'exécution de fig. 4, la paroi déflectrice 440, relativement longue, est inclinée vers le. bas jusqu'à la. chambre à scories 441, alors qu'une paroi de guidage 442, relativement courte, s'étend vers le haut suivant une certaine inclinaison par rapport au côté opposé de cette chambre.
Le mélange de combustible et d'air pénétrant dans le foyer par les brûleurs verticaux 443 à l'ex- trémit.é antérieure de la chambre de corn- bustion vient heurter la paroi formant bou.- clier 440.
Le renouvellement. de la. surface do c.et:te paroi peut également être rapide ment effectué de la manière expliquée ci-des sus par l'ouverture 444, pratiquée dans la paroi antérieure de la chambre de ro.mbus- tion, ouverture fermée par la porte 445.
Dans la forme d'exécution de la fig. 5. le plancher de la. chambre de mélange est muni d'une paroi déflectrice Iz50 d'un côté de, la chambre à scories 451 et une voie de guidage 453 inclinée vers le haut est disposée au côté opposé de cette charnbre. Ln mélange d'air et de combustible pénétrant dans la chambre de mélange par le brûleur 435 heurte la pa roi 450 comme précédemment, et ce mélange est dirigé par cette paroi contre la paroi in clinée 453 et à travers :e, passage ,rétréci 454.
La surface cle la paroi 4â0 peut être renouve- lée par l'ouverture 456 munie d'une porte cu fermeture 452.
Fireplace. The object of the invention is a home; the latter is characterized in that it comprises a device for directing into its combustion chamber a jet of fuel onto a deflecting surface situated in this chamber.
The appended drawing represents, by way of example, three embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 is a vertical, axial section of the first embodiment; fig. 2 shows a detail thereof, in front elevation; fig. 3 is a horizontal section through x-x of FIG. 2; figs. 4 and. 5 are axial vertical sections of the second and third embodiment respectively.
The embodiment of FIGS. 1 to 3 com takes a wall, anterior 410 and a mixing chamber projecting into this anterior pa king. In the upper wall 412 of .aette mixing chamber are arranged several vertical burners for the distribution of fuel, which will be more particularly described below.
In the front wall 413 of the mixing chamber are arranged a series of auxiliary air inlet pipes 414 placed horizontally. Each of these pipes is provided with a register 415, by means of which the column of air delivered by the pipe to the fireplace can be regulated and controlled. Any number of these auxiliary air inlet hoses can be employed, depending on the area of the mixing chamber and the degree of combustion desired.
The floor 41E1. Of room 411 is located directly below and opposite (the ends of the burners through which the coanbustion takes place; this floor is inclined downwards, from door 417 in the anterior wall 41 ',', (the key chamber mixes.
This floor constitutes a defective wall for the combustible mixture which is projected onto it by the burners.
The rear wall 415 of the. key combustion chamber of the hearth has its inclined lower part, as indicated in 419; this inclined part of the wall is spaced from the wall 41_6 and extends above and below the latter. The lower wall of the combustion chamber, 420, extends hogi. zontally below the wall 416 and is spaced therefrom.
This wall 420 terminates in an opening made in the front wall of the fireplace, which opening serves to evacuate the slag which can be removed when the door 421 of the opening is open. Water tubes 4-2 extend transversely through the top of the combustion chamber.
The fuel feed burners referred to above comprise a box 423: in which two channels 424 are formed. The walls of these camus extend above the upper end of the tube. box 423 and at their lower end they end in this box at a point spaced from its lower end.
The burner is. provided with <B> air </B> spaces 426 and 427 reigning along the front and outer sides of these channels, while an air space 423 reigns between the two neighboring channels. The entry of atmospheric air at the upper end of these channels is controlled by suitable valves 431.
At the upper end of the channels 424 are fixed nozzle supports respectively denoted by 432 and 433; these supports are at- t.éra.lement curved and the upper ends. open res of these supports are endowed with registers 434.
A sleeve 435 supporting a vertically expanded nozzle is mounted in the upper side of each of the brackets F32 and 433 and the pipe of the nozzle 436 is mounted in this sleeve. This pipe has. its lower end disposed in a plane coinciding with the lower eYt} @@ mit-e_ 'of the channel 424.
A jet directed downwards, extends in the t, Tveu of the tii @ # era for the admission of air, of value or goose all. other fluid under pressure brought into this pipe in order to create a t.i @ ae there and to distribute the fuel, at the lower extremity of the pipe, at a considered speed.
1-P pulverized fuel is projected through the pipe 436 either under the impulse of an initial pressure or as a result of the creation of a vacuum at the lower end of the pipe, by means of the nozzle 437 distributing a suction jet. Like the fuel-a is. under these conditions forced to band the lower end of the pipe 436 at a relatively high speed, the flow of fuel with which a certain quantity of air is entrained, is mixed with additional air drawn through the or channels 424.
This mixing of air and fuel takes place before the stream leaves the lower end of box 423. It will thus be seen that when the stream of mixed fuel and air is finally distributed from the box into the chamber. B> die! </B> mixture of the hearth, this current is directed with considerable speed against the opposite glowing surface of the wall 49-6.
The mixture being thus subjected to the radiant heat of the incandescent parai is gasified and ignited at the moment of the distribution of the stream of fuel and air mixed in the mixture chamber, additional air is sucked in. through channels or spaces 426, 427 and 428. This air, in the form of a column, surrounds the neck of mixed fuel and air and separates this stream from the neighboring fuel stream.
Combustion is aided by additional horizontal air currents entering the mixing chamber through pipes 414 and impinging on the vertical currents of fuel and mixed air, through said currents, and between their ends. . The horizontal air currents, thus sent, break up the surrounding layer of consumed gas, producing vortices and allow the additional air (it to come mixed in time with the partially consumed gases located in the center of the ignited products. In this way, complete combustion of all unburned gases entering the main chamber of the fireplace is ensured.
Another result., From the admission of. the air, additional through the wise steps 414, consists in that the fuel and the air are intimately mixed with each other in the mixing chamber, from which it follows that the fuel bound will not be di rigé against the wall 416 at spaced points corn will be obliged to.
to strike (uniformly the entire incandescent surface of this wall. These air inlet passages.; have preferably placed (the way horizontal air currents are admitted draws the worm currents) mixed fuel and air ticals,
as well as the sides of these hearts. The current <horizontal air also enters the combustion chamber of the hearth and directs the flame against the inclined wall <B> 119 </B> ei; Consequently greatly facilitates the dissemination of ignited combustion products throughout the entire volume of the firebox, effectively separating unburned products which can:
enter: i room, which consequently makes their inflainniatioir faster.
It will be understood that due to the downward hiclinization of the. wall 416, the combustible mixture, striking this wall after ignition has taken place, is directed inwardly into the combustion chamber and against wall 419 as indicated by the arrows. This wall in turn directs the ignited products of combustion upwards through the hearth so as to bring them into contact with the tubes 422 or with the very parts to be heated. The shield-shaped wall 41.6 remains incandescent throughout the operation of the fireplace.
This wall, given the high temperature to which it is subjected by the constant shock of the ignited fuel, will deteriorate rapidly, the bricks which constitute it being either melted or burnt or rendered in any other way unusable for a service. more prolonged, so that their replacement becomes necessary.
Hitherto, considerable difficulty has been encountered in renewing or repairing these parts of the hearth, this operation making it necessary to stop the fire and, consequently. operation of the fireplace for a certain period of time. In the embodiment shown, one can renew the surface of the wall 416 without stopping the operation of the fireplace.
For this purpose, the wall 416 is laterally recessed relative to the front wall of the mixing chamber or some other point which can be accessed and by opening the door 41'i, new ones can be introduced. bricks and move on the wall in the form of a shield, using a tool, or bricks can be simply pushed through the door open on this wall. In this way, a new impact surface is produced on which fuel and air can collide.
The slag and molten or burnt refractory material will flow from wall 416 onto base wall 420 and can be quickly removed by door 421. Thus allowing renewal of the surface of wall 416 at frequent intervals. ., we can maintain everything. moment this surface at its maximum efficiency.
In the embodiment of FIG. 4, the relatively long deflector wall 440 is inclined towards the. down to the. slag chamber 441, while a relatively short guide wall 442 extends upwardly at a certain inclination relative to the opposite side of this chamber.
The mixture of fuel and air entering the hearth through the vertical burners 443 at the anterior end of the combustion chamber strikes the wall forming the shield 440.
The renewal. of the. The surface of this wall can also be quickly effected in the manner explained above by the opening 444, made in the front wall of the ro.mbusion chamber, opening closed by the door 445.
In the embodiment of FIG. 5. the floor of the. The mixing chamber is provided with a deflector wall Iz50 on one side of, the slag chamber 451 and an upwardly inclined guide track 453 is disposed on the opposite side of this hinge. The mixture of air and fuel entering the mixing chamber through the burner 435 hits the pa king 450 as before, and this mixture is directed by this wall against the inclined wall 453 and through: e, passage, narrowed 454 .
The surface of the wall 4â0 can be renewed by the opening 456 provided with a door or closing 452.