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1'µàÔer pour la combustion de poussier fin et â petits grains, en particulier non pulvérisé.
On connaft la méthode consistant à brûler des combustibles finement granulés ou pulvérulents dans un puits s'élargissant en entonnoir vers le haut, avec emploi d'un courant d'air ascen- dant, le poussier combustible étant introduit dans la chambre de combustion, soit en sens contraire, soit dans le même sens que le courant d'air ascendant. Pour pouvoir, lors de la combus- tion de poussier non pulvérisé, brûler les éléments relativement gros ne pouvant être supportés par l'air ascendant, il peut être disposé sous le puits servant de chambre de combustion principa- le, de la manière connue, une autre chambre de combustion dans laquelle une grille de foyer placée sous la bouche inférieure du puits de combustion en forme d'entonnoir capte les parties qui tombent et assure autant que possible leur combustion subséquen- te.
On connaît, pour cela, tant des grilles horizontales que des grilles à gradins, auxquelles de l'air comburant est amené par le bas à travers des fentes ou des trous. Comme ces grilles se trouvent hors de portée de rayonnement de la chambre de combus - tion principale et qu'elles reçoivent, en même temps que le
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combustible non brûlé, les cendres et scories qui tombent, il est difficile d'atteindre et de conserver, dans la chambre de combustion à grille, la température élevée nécessaire à la com - bustion subséquente. Cette difficulté rend impossible la com - bustion des éléments granulés du poussier.
On ne peut arriver non plus à ce résultat avec la coiffe conique connue, établie comme tuyère à air et se trouvant dans l'ouverture de fond d'une chambre de combustion se rétrécissant vers le bas, parce qu'elle ne maintient en suspension, par l'air qui s'échappe d'elle, que les éléments du poussier pouvant être supportés par l'air, mais ne peut servir à la combustion de parties granulées du combusti- ble.
Cet inconvénient est évité dans un foyer pour la combustion de poussier pulvérisé ou non pulvérisé d'après la présente in - vention, du fait que la chambre servant à la combustion du poussier se trouvant essentiellement en suspension est fermée par un fond exposé au rayonnement direct de chaleur et pourvu d'un certain nombre de trous pour l'admission d'air oomburant.
Les surfaces de ce fond peuvent être inclinées d'un ou de plu - sieurs côtés, à gradins ou d'une manière unie. Les trous de fond pour l'admission de l'air comburant peuvent être dirigés tant vers le haut que latéralement et être formés par des canaux, des fentes, des intervalles ou des rainures. Les gradins formés par la superposition des bords des plaques constituant les surfaces du fond peuvent être comblés par le placement de pièces en forme de coins sur ces gradins ou par de telles pièces en forme de coins reliées aux plaques de manière à former une seule pièce avec celles-ci. Pour la constitution du fond, on peut se servir de briques profilées traversées par des canaux transversaux ou longitudinaux ou pourvues de rainures pour la formation de ceux- ci.
Le fond de la chambre de combustion est si fortement chauffé par l'action directe des rayons calorifiques que les éléments.du poussier à gros grains qui ne peuvent être supportés par l'air
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comburant et tombent vers le bas brûlent sur ce fond, tandis que l'air comburant sortant des canaux à air prévus dans le fond ne favorise pas seulement la combustion des parties grosses du poussier qui sont tombées, mais maintient aussi en suspension les éléments du poussier pouvant être supportés par l'air et granule les scories qui tombent.
La combustion des éléments gra- nulés qui tombent sur le fond est principalement favorisée par l'air s'échappant des canaux dirigés latéralement, et ce non seulement par suite de sa teneur en oxygène, mais aussi par suite de son courant qui souffle les grains latéralement et opère leur mouvement roulant par-dessus le fond et, par suite, la séparation du grain d'avec la cendre adhérente. Ce mouvement est favorisé, en outre, par l'inclinaison de la surface de fond qui, lorsque cette surface est à gradins, occasionne de multi - ples fois l'état de suspension des grains.
Sur le dessin ci-joint est représenté un exemple d'exécu - tion du foyer.
La fige 1 montre la chambre de combustion en coupe vertica - le.
La fig.2 est une coupe horizontale suivant la ligne A-B de la fige 1.
Les figs.3-7 montrent plusieurs modes de réalisation pour le fond du foyer.
Pour le foyer n'ont pas d'importance la forme donnée à la chambre de combustion ni la direction dans laquelle est amené le poussier combustible. La disposition sera utilement prise, conformément au dessin, de manière que le ou les brûleurs a dé - bouchent supérieurement dans la voûte de la chambre de combustion b et soient dirigés à peu près perpendiculairement au fond c.
Ce fond forme la fermeture inférieure de la chambre de combus - tion et est, pendant le service, exposé au rayonnement direct de chaleur. Il est pourvu d'un certain nombre de trous par les - quels de l'air comburant est amené par le bas au foyer. Cet air est soufflé par les tubes 1, au moyen d'une soufflerie, etc. ,
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dans l'espace e se trouvant en dessous du fond c et sort de cet espace vers le haut par les trous ménages dans le fond. La direction des canaux à air dans le fond.2 doit être adaptée au genre de foyer, et à la position et la forme du fond. La forme d'exécution représentée contient des canaux à air dirigés vers le haut f et des canaux à air dirigés horizontalement ou à peu près horizontalement ±.
Les oanaux peuvent aussi être formée par des rainures g1
La surface de fond = est utilement inclinée, et ce de ma - nière à s'élever dans le sens de l'écoulement des flammes. Elle peut aussi être coudée et être seulement inclinée en partie, ou bien être faiblement inclinée au début et s'élever ensuite avec une pente plus forte ou, inversement, être fort inclinée au début et s'élever ensuite avec une pente faible. L'inclinai - son de la surface de fond peut encore être prévue dans plusieurs sens. Il est recommandable, par exemple pour le foyer de chau - dières à tubes-foyers, de disposer les surfaces inclinées en forme de selle avec un angle d'inclinaison minime et de disposer la ligne de sommet de la selle ou, en cas de plusieurs selles, les lignes de sommet dans la direction longitudinale des tubes - foyers.
La surface de fond peut également avoir la forme d'une pyramide ou d'un cône à angle d'inclinaison minime, le sommet pouvant être dirigé vers le haut ou vers le bas. De même, le fond peut être concave ou convexe.
La surface de la plaque de fond c peut être unie (figs.5-7) ou à gradins (fige. 1-3). Les plaques peuvent être soutenues pa,r le baa par les entretoises longitudinales h. Si la surface de fond c se compose de plaques k superposées en forme de gradins (fies,1,3 et 6 ), ces plaques peuvent avoir la forme d'un carreau.
Pour que la surface de fond soit unie, les plaques 3, peuvent avoir une section en forme de parallélogramme (fig.5 ), ou bien les gradins des carreaux superposés peuvent être comblés par des pièces en forme de coins m. Ces pièces en forme de coins peuvent être po sées séparément (fig.6 ), ou bien elles peuvent être faites
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d'une seule pièce avec la partie en forme de carreau k des pla - ques (fig.7)
Les canaux à air horizontaux peuvent, dans le cas de la disposition des flasques en forme de gradins, être formés par les rainures disposées dans la face inférieure des plaques.
La fig.3 montre à une plus grande échelle la disposition des plaques en gradins conformément à la fig.l. Dans la face fron - tale d'une plaque d'après la fig.4, on voit les rainures g1 A l'endroit d'appui des plaques, le côté ouvert des rainures est fermé par le bord supérieur de la plaque se trouvant en - dessous, de sorte qu'Il en résulte, à cet endroit, des canaux par lesquels l'air souffle dans une direction horizontale par - dessus les plaques.
En cas d'emploi de pièces en forme de coins m pour combler les gradins (fig.6 ), ces pièces de remplissage doivent également être pourvues de canaux verticaux et de rai - nures horizontales se trouvant dans le prolongement axial des canaux et rainures prévus dans les carreaux k. Dans la forme d'exécution d'après la fig.7 , il faut disposer immédiatement au- dessus de la partie en forme de carreau k de chaque plaque,dans la pièce ajoutée m en forme de coin, des canaux horizontaux g2 qui constituent un prolongement des rainures gl ménagées dans la partie en forme de carreau. Au surplus, les canaux à air peu- vent aussi être formés par des fentes ou intervalles.
Par suite de la distribution des trous d'amenée d'air sur toute la surface de fond, le poussier est maintenu en suspension dans la section entière du foyer, de sorte que, à chaque endroit de la chambre de combustion, les éléments du poussier pouvant être supportés par l'air s'écoulant vers le haut sont toujours chassés à nouveau vers le haut jusqu'à leur combustion. La dis - tribution fort ramifiée de l'amenée d'air comburant sur une grande surface a pour effet de mieux saisir le poussier et, par suite, de favoriser la combustion. La quantité d'air nécessaire, ainsi que la conservation d'une teneur uniforme en CO2 dans le foyer, peuvent être réglées ainsi très facilement. Les scories
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tombant par gouttes à chaque endroit sont granulées avant de toucher la surface du fond.
Dans l'amenée de l'air à courants croisés à travers les canaux à air dirigés vers le haut f et les canaux horizontaux g, g1 et 2 l'air soufflant latérale - ment a pour but d'étaler et maintenir en mouvement les éléments granulés du poussier ne pouvant être supportés par l'air com - burant. La teneur en oxygène de l'air comburant favorise la combustion des grains et, lors du mouvement, la cendre se for - mant à leur surface est enlevée, de sorte que, en roulant vers le bas, les grains deviennent de plus en plus petits et se trouvent être,en bas, entièrement réduits par la combustion.
Dans le cas du fond en forme de gradins, l'air sortant des ca - naux à air dirigés latéralement souffle horizontalement par - dessus la surface des plaques, de sorte que les grains tombant sur le sol sont soufflés vers le bas de gradin en gradin et brûlent en étant maintenus essentiellement en suspension. Dans le cas de foyers à surface de fond s'élevant d'un seul côté, d'après l'exemple d'exécution représenté, la direction de l'a - menée d'air à travers les canaux à air horizontaux doit être opposée à celle du tirage de la cheminée. L'air peut être aussi bien froid que réchauffé. Devant l'endroit le plus bas de la surface de fond inclinée c peuvent être placés des bacs à cen - dres n recouverts par la grille o.
REVENDICATIONS.
1. Foyer pour la combustion de poussier fin et à petits grains, en particulier non pulvérisé, caractérisé en ce que la chambre (b ) pour la combustion du poussier maintenu essentielle- ment en suspension est fermée par un fond (c) exposé au rayonne- ment de chaleur et pourvu d'un certain nombre de trous (f et g) pour l'amenée d'air comburant.
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1 µm for the combustion of fine and fine-grained dust, in particular non-pulverized.
We know the method consisting of burning finely granulated or pulverulent fuels in a well widening in a funnel upwards, with the use of an ascending air current, the combustible dust being introduced into the combustion chamber, either in the opposite direction, or in the same direction as the ascending air current. In order to be able, during the combustion of non-pulverized dust, to burn the relatively large elements which cannot be supported by the rising air, it can be placed under the well serving as the main combustion chamber, in the known manner, another combustion chamber in which a hearth grate placed under the lower mouth of the funnel-shaped combustion shaft captures the falling parts and ensures as far as possible their subsequent combustion.
For this purpose, both horizontal grids and stepped grids are known, to which combustion air is supplied from below through slots or holes. As these grids are out of the radiation range of the main combustion chamber and they receive, at the same time as the
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unburned fuel, ash and slag falling, it is difficult to reach and maintain the high temperature in the grate combustion chamber required for subsequent combustion. This difficulty makes the combustion of the granulated elements of the dust impossible.
Neither can this result be achieved with the known conical cap, established as an air nozzle and located in the bottom opening of a combustion chamber narrowing downwards, because it does not keep in suspension, by the air which escapes from it, only the elements of the dust which can be supported by the air, but cannot be used for the combustion of granulated parts of the fuel.
This drawback is avoided in a hearth for the combustion of pulverized or non-pulverized dust according to the present invention, since the chamber for the combustion of the dust which is essentially in suspension is closed by a bottom exposed to direct radiation. heat and provided with a number of holes for the intake of oomburant air.
The surfaces of this bottom may be inclined on one or more sides, in steps or in a uniform manner. The bottom holes for the combustion air inlet can be directed both upwards and laterally and be formed by channels, slots, gaps or grooves. The steps formed by the superposition of the edges of the plates constituting the bottom surfaces can be filled in by placing wedge-shaped pieces on these steps or by such wedge-shaped pieces connected to the plates so as to form a single piece with these. For the constitution of the bottom, one can use profiled bricks crossed by transverse or longitudinal channels or provided with grooves for the formation of the latter.
The bottom of the combustion chamber is heated so strongly by the direct action of the heat rays that the elements of the coarse-grained dust which cannot be supported by the air
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oxidizer and fall downwards burn on this bottom, while the combustion air coming out of the air channels provided in the bottom not only promotes the combustion of the large parts of the dust that have fallen, but also keeps the elements of the dust in suspension air-borne and granulates the falling slag.
The combustion of the granulated elements which fall to the bottom is mainly favored by the air escaping from the laterally directed channels, and this not only because of its oxygen content, but also because of its current which blows the grains laterally and operates their rolling movement over the bottom and, consequently, the separation of the grain from the adherent ash. This movement is favored, moreover, by the inclination of the bottom surface which, when this surface is stepped, causes several times the state of suspension of the grains.
The attached drawing shows an example of the construction of the fireplace.
Fig. 1 shows the combustion chamber in vertical section.
Fig. 2 is a horizontal section along line A-B of fig 1.
Figs.3-7 show several embodiments for the bottom of the fireplace.
For the hearth, the shape given to the combustion chamber and the direction in which the combustible dust is brought is not important. The arrangement will usefully be made, in accordance with the drawing, so that the burner (s) a discharge from above into the vault of the combustion chamber b and are directed approximately perpendicular to the base c.
This bottom forms the lower closure of the combustion chamber and is exposed to direct heat radiation during operation. It is provided with a number of holes through which combustion air is brought to the fireplace from below. This air is blown through the tubes 1, by means of a blower, etc. ,
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in the space e below the bottom c and exits this space upwards through the household holes in the bottom. The direction of the air channels in the bottom 2 must be adapted to the type of hearth, and to the position and shape of the bottom. The embodiment shown contains air channels directed upwards f and air channels directed horizontally or approximately horizontally ±.
The channels can also be formed by grooves g1
The bottom surface = is usefully inclined, so as to rise in the direction of the flow of the flames. It can also be bent and only partly inclined, or it can be slightly inclined at the beginning and then rise with a steeper slope or, conversely, be strongly inclined at the beginning and then rise with a low slope. The inclination of the bottom surface can still be provided in several directions. It is advisable, for example for the hearth of tube-hearth boilers, to arrange the inclined surfaces in the form of a saddle with a minimal angle of inclination and to arrange the top line of the saddle or, in case of several saddles, the top lines in the longitudinal direction of the tubes - foci.
The bottom surface can also be in the shape of a pyramid or a cone with a minimal angle of inclination, the top being able to be directed upwards or downwards. Likewise, the bottom can be concave or convex.
The surface of the base plate c can be plain (figs.5-7) or stepped (fig. 1-3). The plates can be supported by the baa by the longitudinal struts h. If the bottom surface c consists of plates k superimposed in the form of steps (fies, 1, 3 and 6), these plates may have the shape of a tile.
So that the bottom surface is even, the plates 3, can have a section in the form of a parallelogram (fig. 5), or the steps of the superimposed tiles can be filled with pieces in the form of wedges m. These wedge-shaped pieces can be sewn separately (fig. 6), or they can be made
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in one piece with the tile-shaped part k of the plates (fig. 7)
The horizontal air ducts can, in the case of the arrangement of the flanges in the form of steps, be formed by the grooves arranged in the underside of the plates.
Fig. 3 shows on a larger scale the arrangement of the plates in steps according to fig.l. In the front face of a plate as shown in fig. 4, we see the grooves g1 At the place of support of the plates, the open side of the grooves is closed by the upper edge of the plate located in - below, so that at this point there are channels through which the air blows in a horizontal direction over the plates.
If wedge-shaped pieces m are used to fill the steps (fig. 6), these filling pieces must also be provided with vertical channels and horizontal grooves lying in the axial extension of the channels and grooves provided. in tiles k. In the embodiment according to fig. 7, it is necessary to place immediately above the tile-shaped part k of each plate, in the wedge-shaped added part m, horizontal channels g2 which constitute a extension of the gl grooves provided in the tile-shaped part. In addition, the air channels can also be formed by slits or gaps.
As a result of the distribution of the air supply holes over the entire bottom surface, the dust is kept in suspension in the entire section of the hearth, so that, at each point of the combustion chamber, the elements of the dust which can be supported by the air flowing upwards are always forced upwards again until they are burnt. The highly branched distribution of the combustion air supply over a large area has the effect of better capturing the dust and, consequently, of promoting combustion. The required amount of air, as well as the maintenance of a uniform CO2 content in the fireplace, can be regulated very easily in this way. Slag
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falling in drops at each location are granulated before touching the bottom surface.
In the cross-current supply of air through the upwardly directed air channels f and the horizontal channels g, g1 and 2, the sideways blowing air is intended to spread and keep the elements moving. dust pellets that cannot be supported by the combustion air. The oxygen content of the combustion air promotes the combustion of the grains and, during movement, the ash forming on their surface is removed, so that, rolling downwards, the grains become smaller and smaller. and are found to be, at the bottom, entirely reduced by combustion.
In the case of the stepped bottom, the air coming out of the sideways directed air channels blows horizontally over the surface of the plates, so that the grains falling to the ground are blown down from step to step. and burn while being kept essentially in suspension. In the case of fireplaces with a bottom surface rising from one side only, according to the example shown, the direction of the air supply through the horizontal air ducts must be opposite. to that of the chimney draft. The air can be both cold and warm. In front of the lowest point of the inclined base surface c can be placed ash trays n covered by the grid o.
CLAIMS.
1. Hearth for the combustion of fine and fine-grained dust, in particular non-pulverized, characterized in that the chamber (b) for the combustion of the dust maintained essentially in suspension is closed by a bottom (c) exposed to rayon - heat and provided with a number of holes (f and g) for the combustion air supply.