Brevet FR2004195A1 — publié le 19691121

Le fonctionnement d'incinérateurs, de fours et de dispositifs analogues sous tirage induit par pression nécessite l'utilisation d'un dispositif de fermeture qui permet une étanehéifi-cation de la chambre de combustion sur laquelle il est monté. 5 Par exemple, l'échappement de gaz chauds d'un incinérateur à travers une porte provoque une fuite qui, non seulement contre-■carre la fonction d'antipollution de l'air de l'équipement de brûlage, mais provoque un surchauffage local et, par conséquent, une détérioration accélérée des parties de la fermeture ou des -10 autres parties du dispositif de brûlage y attenant* 11étanehéifi-cation des dispositifs de fermeture en l'absence de chaleur est facilement obtenue en incorporant des bandes d'étanehéification élastiques ou des éléments moulés entre les organes relativement mobiles du mécanisme de fermeture. En général, les matières élas-15 tiques qui conviennent pour les fermetures d'étanehéification se décomposent ou tout au moins se détériorent à une vitesse excessive en présence des températures telles que celles rencontrées dans le four ou l'incinérateur sans être protégées en aucune façon. 20 L'invention crée une partie de four ou d'incinérateur, notam ment" un , encadrement de porte qui permet d'obtenir une étanchéifi.-cation avec l'emploi d'une matière élastique pouvant subir normalement une dégradation à la chaleur qui est incorporée, par exemple, dans l'encadrement de la porte. 25 L'encadrement de la porte destiné à une chambre de combus tion qui est décrite ici peut jouer un rôle d'organe de distribution d'air dans la formation d'un rideau d'air capable d'empêcher un déchargement des gaz chauds lorsque la chambre de combustion est actionnée à des pressions supérieures à celles de 30 l'atmosphère, et peut empêcher le transfert de chaleur jusqu'à une mesure apte à protéger une matière d ' étanchéification susceptible d'une dégradation supportée dans le cadre à l'interface de la porte et du cadre. Dans une forme préférée de l'invention, on prévoit pour 35 l'encadrement de la porte (1) une circulation et une distribution de l'air jusque dans une mesure qui entraîne un refroidissement de l'encadrement suffisant pour protéger une matière d'étanchéification susceptible d'une dégradation thermique qui est supportée sur cet encadrement contre la détérioration à 69 07794 2 2004195 la chaleur, et le métal de l'encadrement d'un gauchissement, (2) une amenée continue d'air pour la combustion et (3) la formation d'un rideau d'air à l'intérieur de la chambre sur laquelle l'encadrement est monté qui résiste à tout écoulement 5 vers l'extérieur des gaz depuis la chambre. La configuration générale de l'encadrement de porte est fonction de l'ambiance c'est-à-dire qu*elle peut être annulaire par rapport à une ouverture principale et à son axe. La paroi de l'encadrement définit un évidement recevant*un joint qui s'ouvre dans la partie 10 antérieure du cadre essentiellement le long de toute sa lengaeur et un espace recevant de l'air le long de la face intérieure ou postérieure de l'encadrement. La paroi s'étend dans une direction axiale suffisante pour permettre un prolongement axial tant de 1'évidement que de l'espace pour l'air et comporte une cloi-15 son intermédiaire axialement pour séparer 1'évidement et l'espace destiné à l'air et définit, de plus, un orifice d'entrée agencé pour être relié à la source d'air, de même que plusieurs perforations qui s'étendent à travers une partie de paroi depuis l'espace recevant l'air pour s'ouvrir suivant une partie inté-20 rieure du cadre. Des perforations sont alignées pour diriger l'air longitudinalement suivant un axe dans un rideau d'air désiré tel qu'un cône. L'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. 25 La fig. 1 est une élévation d'extrémité, de petites par ties ayant été omises, d'un incinérateur sur lequel la fermeture de l'invention est montéeo La fig. 2 est une perspective partielle illustrant l'articulation primaire destinée à supporter une porte sur un cadre 30 suivant l'invention. La fig. 3 est une perspective partielle d'un mécanisme d'articulation à boulon et à écrou pouvant être manipulé à la main pour obtenir un engagement total d'une porte avec un châssis de porte. 35 La fig. 4 est une élévation partielle en coupe de la chambre inférieure de l'appareil illustré à la fig. 1 avec une porte entr'ouverteo La fig. 5 est une vue partielle en coupe montrant la porte de la fig. 4 suivant une coupe diamétrale et une-partie 69 07794 3 2004195 du châssis de porte en relation de contact avec celle-cio A la fig. 1, on a illustré, dans son ensemble, un incinérateur à gaz sous pression dans lequel la fermeture d1étanchéification de l'invention est incorporée. En principe, les 5 détritus sont consommés dans la chambre inférieure 5 et tous les gaz non "brûlés déchargés depuis cette chambre 5 sont consommés dans la chambre supérieure 6, au besoin* dans une aimos-phère d'air en excès et la flamme sortant d'un brûleur à combustible auxiliaire 7 reçoit de l'air par l'intermédiaire 10 d'un conduit 8 ayant un tube d'amenée 9 relié également avec le cadre de porte 11. le cadre de porte 11, comme le montre la fig. 4 est fixé à l'enveloppe extérieure 14 de la chambre 5. Dans la forme de réalisation représentée, le cadre affecte une confi-15 guration annulaire avec toutes les parties de ses éléments de paroi se conformant concentriquement à l'ouverture centrale 15 à travers eux et un axe M - N. A titre d'exemple, le cadre comporte une partie de paroi 17 ayant la forme d'une bande ou collier, et une cloison 18 fixée à la surface extérieure 20 radiale du collier 17» la cloison s'étend radialement à l'extérieur depuis une partie intermédiaire axiale du collier pour diviser un évidement 19 d'un espace recevant de l'air 21» En coopération avec la bande 17 et la cloison 18 formant l'évidement 19 se trouve une âme s'étendant axialement 22 25 qui, lors de l'emploi normal, s'étend dans le même plan vertical que celui qui contient le bord extérieur de la bande 17» Un joint en toute matière élastique analogue à du caoutchouc susceptible de résister à des températures de l'ordre de 149°C est reçu dans l'évidement 19» les bords faisant face axiale-50 ment de l'âme 22 et une bande 17 ainsi que la surface exposée du joint 23 forment la partie antérieure ou extérieure du cadre de la porte. D'espace recevant de l'air 21 est également, en partie, défini par la cloison 18, une partie intérieure axiale de la 35 bande 17, line âme en forme de bande 25 reliée en continu avec l'extrémité extérieure de la cloison circulaire 18 et ruae bride annulaire 26 reliée en continu avec une partie marginale intérieure axiale de la bande 17. Da bride 26 s'étend radialement depuis la bande 17 en relation de recouvrement 69 07794 4 2004195 avec une partie circulaire de l'enveloppe extérieure 14, habituellement en acier, de la chambre 5 formant une ouverture à travers l'enveloppe, comme partie de l'ouverture de chargement 28 à travers la paroi ou porte d'extrémité 51 de la chambre 5 5. La bride 26 a une largeur plus étroite dans la direction radiale jusque dans une mesure qui permet son recouvrement par l'enveloppe 14. A titre facultatif, elle peut s'étendre et être reliée en continu avec l'âme en forme de bande 25 pour recouvrir totalement l'espace 21 recevant l'air indépendamment de 0 l'enveloppe de la chambre 14» Toutefois, dans l'agencement illustré, une surface de l'enveloppe 14 entre l'âme 25 et le bord de la bride 26 coopèrent avec d'autres parties de paroi du cadre 11 pour entourer l'espace d'air 21. Evidemment, comme l'indique la fig. 4, le cadre de porte 11 est construit et 5 réalisé pour s'adapter et être fixé à la surface extérieure de l'enveloppe 14 sans qu'aucune partie du cadre n'ait nécessairement à faire saillie vers l'intérieur de l'ouverture 28, Une caractéristique importante de l'invention est que le recouvrement de l'enveloppe 14 et de la bride 26 n'est pas 20 total de façon à recouvrir une surface 31 de la bride qui fait face axialement vers l'intérieur de la chambre 5« La partie de la bride définissant cette partie exposée de la surface 31 comporte plusieurs perforations 32 réparties généralement uniformément le long de toute la circonférence de la surface exposée 25 de la bride 26. Les ouvertures 31 sont alignées suivant des trajectoires 34 s'étendant longitudinalement de l'axe M-N et vers l'intérieur de la chambre 5 à distance du côté du cadre. Les trajets peuvent converger, comme cela est représenté, sensiblement en 35. Les ouvertures 31 sont ainsi agencées pour que 30 l'air prévu dans l'espace recevant l'air 21 sous pression forme un rideau d'air à configuration conique dans la chambre 5o Si la porte est ouverte pendant le chargement de l'incinérateur, un tel courant contrecarrera d'une façon efficace toute tendance des gaz, fumées, etc.... à être introduits vers l'extérieur dans 35 l'ouverture principale 15 sous une condition de pression supérieure à celle de l'atmosphère dans la chambre 5o Dans le fonctionnement d'un dispositif produisant de la chaleur tel que l'incinérateur illustré, il est nécessaire de maintenir la température du cadre en dessous d'environ 149 à 69 07794 5 2004195 204° C pour la plupart des matières qui sont utilisées dans l1évidement 19* le refroidissement de l'encadrement dépend, par conséquent, du degré considérable de la quantité d'air fourni à l'espace recevant l'air 21 et de la vitesse de l'air obtenue 5 lors de sa circulation dans cet espace, la vitesse de l'air déchargé de cet espace et la capacité relative du rideau d'air pour résister au passage des gaz extérieurement à l'ouverture 15 est fonction, naturellement, du nombre et de la dimension des perforations 32 et de la pression de l'air engendrée dans l'es-10 pace recevant l'air 21. le réglage de ces paramètres est fonction des conditions sous lesquelles le dispositif de chauffage de l'invention est soumis. le succès de l'utilisation du cadre de porte 11 dépend dans une large mesure de la conception de la porte 40 reliée 15 à ce cadre par des articulations ou d'autres dispositifs permettant à la porte d'être logée convenablement sur le joint 23 lorsque l'on effectue une fermeture d'une chambre chauffée telle que la chambre 5. Comme cela est illustré, la porte 40 affecte, de préférence, une configuration concavo-convexe et comprend une 20 enveloppe 41 habituellement en acier qui est munie d'une surface d'extrémité annulaire 42 en relation diamétrale convenable avec les diamètres extérieur et intérieur du joint 23. Etant donné que la porte est soumise à une radiation intense depuis la matière de brûlage, il est essentiel,'dans la plupart des cas, 25 que l'enveloppe 41 soit garnie avec une substance résistant à la chaleur réalisée avec une épaisseur de, par exemple, 2,5 à 5 cm à partir d'une matière telle que des ciments isolants disponibles dans le commerce. Dans les réalisations représentés, la garniture 44 suit 30 généralement le contour intérieur de l'enveloppe 41 mais est adjacente à la surface d'extrémité 42 de cette enveloppe en vue de former une surface d'extrémité 45 qui, sensiblement, recouvre et protège, si elle n'est pas en contact, la surface antérieure du joint 23. le préférence, la garniture de la porte re-35 couvre la surface d'extrémité de la bande 17 du cadre» Si on le désire, la garniture peut être agencée pour faire saillie suivant xuae direction axiale vers le cadre un peu au-delà de la surface d'extrémité 42 de l'enveloppe pour interrompre le contact direct de l'enveloppe de la porte 41 avec le joint 23. 69 07794 6 2004195 Un contact continu des surfaces d'extrémité 42 et 45 de la porte 40 avec le joint 23 peut être obtenu avec l'agencement illustré dans lequel trois boulons et trois écrous 48 pouvant être actionnés à la main, en liaison d'articulation avec le 5 cadre 11, sont reçus entre des paires de pattes 47 sur la porte de la façon indiquée à la fig. 3. les écrous 49 peuvent être réglés en vue d'obtenir le contact désiré entre la porte et le joint 23. la fig. 2 illustre une articulation 50 d'un type connu qui sert de support à la porte 40 et qui est destinée à 10 une utilisation conforme à l'invention, c'est-à-dire, les articulations permettent à toutes les parties de la périphérie de la porte d'être réglées par rapport au cadre de la porteo Comme le montre la fig. 1, la porte 40 est supportée par des articulations 50 sur une porte plus grande 51 qui constitue une par»-15 tie à paroi d'extrémité ouverte de la chambre 5 en contact avec la paroi cylindrique de cette chambre par l'intermédiaire d'un joint circulaire 52 reçu dans une partie profilée de la paroi cylindrique le long de son diamètre extérieur. la fermeture conforme à l'invention qui ressort de la des-20 cription précédente en liaison avec toute chambre soumise à des températures élevées, tandis qu'une amenée constante d'air règne à une température sensiblement inférieure, peut être utilisée pour favoriser le rôle de la chambre, de même que pour empêcher le cadre de porte, notamment le joint qu'il contient, d'être 25 chauffé à des températures susceptibles d'une destruction, l'invention a été décrite pour certains types d'incinérateurs mais il y a lieu de remarquer qu'elle a trait à d'autres types de dispositifs de chauffage, diverses autres caractéristiques pouvant y être apportées sans sortir de son cadre. 69 07794 7 2004195 BBVMDIOASÎIOUS 1 - Cadre de porte pour une chambre de combustion normalement étanchéifiée dont une partie de paroi présente une surface extérieure et définit une ouverture pouvant être fermée par le 5 cadre et une porte périphérique se conformant à la face antérieure du cadre agencé pour faire face vers l'extérieur de la chambre, caractérisé en ce qu'il comporte : une paroi définissant un évidement débouchant dans la face antérieure et au moins un espace recevant de l'air le long du côté axialement intérieur 10 du cadre, la paroi s'étendant en relation avec une ouverture principale du cadre et un axe de ce dernier suivant une direction axiale pour établir l'étendue axiale de 1'évidement et de l'espace et comportant une cloison intermédiaire axiale en liaison de contact et de séparation avec 1'évidement et l'espace, la pa-15 roi définit également un orifice d'entrée pour l'espace et une partie de paroi perforée s'étendant par rapport à l'axe le long de la partie de face intérieure de la paroi, toutes les perforations de la partie de paroi étant alignées pour diriger l'air depuis cet espace suivant un trajet désiré longitudinalement par 20 rapport à l'axe, le cadre est construit et disposé le long du côté axialement intérieur de la paroi qui définit l'espace d?àdap-tation et de fixation à la surface extérieure de la paroi de la chambre sans qu'aucune partie de ce cadre s'étende nécessairement dans l'ouverture, une matière élastique garnissant l'évide-25 ment jusque dans une mesure permettant son contact avec la porte en vue d'une coopération pour étanehéifier l'ouverture» 2 - Cadre de porte suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend un collier intérieur en liaison avec un axe central et l'ouverture principale du cadre, une âme en 30 relation continue avec une partie intérieure axialement du collier, cette âme s'étendant vers l'extérieur depuis le collier et l'axe et présentant des perforations essentiellement espacées uniformément autour du collier et adaptées pour diriger l'air suivant une direction longitudinale par rapport à l'axe, une aLai-. 35 son en liaison continue avec une partie intermédiaire axiale du collier, l'âme s'étendant radialement vers l'extérieur depuis le collier et l'axe étant espacé axialement avec la cloison, ..le collier, l'âme et la cloison définissant au moins partiellement un espace recevant de l'air, une première paroi s'étend autour 69 07794 8 2004195 du collier en relation d'espacement avec celui-ci et avec une liaison continue par rapport à la cloison, cette paroi s'étendant axialement suivant une direction à distance de la face antérieure et par rapport au collier et à l'âme pour définir par 5 conséquent l'espace d'air, la paroi se conforme au cadre pour être reliée à la partie de chambre avec l'espace d'air totalement entouré sauf en ce qui concerne les perforations et une entrée d'air, une seconde paroi reliée à la cloison espacée du collier et s'étendant axialement en direction de la face antérieure pour 10 définir en coopération avec le collier et la cloison un évidement en relation avec l'axe, le cadre étant construit et réalisé pour s'adapter et être fixé à la surface extérieure de la paroi sans qu'aucune partie du cadre ne s'étende nécessairement dans l'ouverture, une matière élastique étant reçue dans 1'évidement dans 15 toutes les parties de ce dernier et ayant une surface antérieure créant essentiellement la face antérieure. 3 - Fermeture destinée à une chambre de combustion normalement étanchéifiée comprenant un cadre de porte et une porte se conformant périphériquement à la face antérieure du cadre agen-20 cée pour faire face vers l'extérieur de la chambre, caractérisée en ce que le cadre comporte une paroi définissant un évidement débouchant dans la face antérieure et au moins un espace recevant de l'air le long du côté axialement intérieur du cadre, la paroi s'étendant en relation avec une ouverture principale du cadre et 25 un axe de ce dernier et comportant une cloison intermédiaire axiale en liaison de: contact et de séparation avec l'évidement et l'espace, la paroi définit également un orifice d'entrée pour l'espace et plusieurs perforations réparties en relation avec l'axe le long de la partie dirigée vers l'intérieur de la paroi, 30 ces perforations étant alignées pour diriger l'air depuis l'espace suivant un trajet désiré longitudinalement à l'axe, le cadre étant construit et réalisé pour s'adapter et être fixé à la surface extérieure de la paroi de la chambre sans qu'aucune partie du cadre ne s'étende nécessairement dans l'ouverture, une matière élastique 35 garnissant essentiellement 1'évidement, la porte ayant une configuration concavo-convexe qui définit un bord tourné vers l'intérieur à la périphérie, agencé pour toucher continuellement la substance élastique. 69 07794 9 2004195 4 - Fermeture destinée à une chambre de combustion suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la porte comprend une enveloppe extérieure et une garniture en une matière isolante vis-à-vis de la chaleur recouvrant le côté concave inté— 3rieur de l'enveloppe, cette garniture recouvrant la partie intérieure radiale de la paroi formant 1'évidement.