Brevet FR2343970A1 — publié le 19771007

L'invention s'applique à tous les incinérateurs à auto et postcombustion quelle que soit leur forme : cylindrique, carrée, restangulaire ou tronconique Pour que l'invention soit bien comprise, il a été choisi la forme tronconique qui, à priori semble être celle qui donne les meilleurs résultats si la pente du cône est réalisée suivant les principes du meilleur écoulement de l'air et elle concerne plus particulièrement, parce que c'est dans leur cas que son application semble devoir offrir le plus d'intérêt , ceux destinés à détruire les ordures ménagères. Elle a pour but d'obtenir des températures élevées à la postcombustion de telle manière qu'elles puissent atteindre les 7500 à 6000 avec 7% d'oxygène né- cessaires à ltélimination des fumées et des odeurs, et répondre en celâ aux diverses prescriptions des réglements sanitaires. L'auto combustion, plus précisément la combustion sans apport d'énergie et plus spécialement de calories extérieures, qu'elles soient d'origine : combustibles solides, liquides, gazeux ou l'électricité, était jusqu'à présent difficile à obtenir, d'autant que le pourcentage d'humidité dans les ordures ménagères est de l'ordre de 60t à 70% suivant les régions et les saisons. L'obtention des températures exigées par les divers réglements sanitaires conduit au réchauffage de l'air comburant qu'il soit primaire ou secondaire, de telle façon que les températures dtinflammation de l'hydrogène et de l'oxyde de carbone soient atteintes au fur et à mesure de la dessication et de la combustion des déchets combustibles. Dans des appareils connus de ce genre, pour pallier la défaillance en calories, il est fait appel à l'électricité pour l'introduction de l'acombu- rant primaire et secondaire à réchauffer. Elle se fait par l'intermédiaire d'un groupe moto ventilateur qui aspire les fumées ou insuffle l'air dans un système réchauffeur tubulaire vertical ou horizontal soumis, à l'intérieur du foyer au rayonnement, à la convection et à la conductibilité de l'enveloppe de la chambre de combustion. La circulation ainsi forcée de l'air, permet non seulement de vaincre les nombreuses et variées pertes de charge linéaires et singulières en plus de l'écart de densité de l'air ambiant et de l'air réchauffé, surtout en hiver, mais aussi d'apporter une plus grande quantité d'oxygène au foyer. Mais si la pseudo auto combustion remplit difficilement son objectif, elle ne permet que trés rarement d'atteindre la postcombustion complète. Les gaz imbrûlés étant alors évacués à l'extérieur avec les fumées, ce qui se traduit par des pertes de chaleur très importantes et une pollution certaine de l'atmosphère par des pourcentages relativement élevés d'oxyde de carbone imbrûlé. D'autre part, les incinérateurs destinés à la destruction des ordures ménagères étant généralement installés en plein air, à quelques mètres des habitations, sont, comme tous les obstacles, soumis à la pression du vent quelle que soit sa direction. Les entrées d'air primaire et secondaire, suivant leur position par rapport au vent dominant, sont donc soumises à des pressions ou des dépressions qui augmentent ou diminuent le tirage provoquant des refoulements dans la direction opposée des vents et rendent ainsi instable la destruction des ordures d'une façon trés éloignée des réglements sanitaires. L'invention poursuit donc deux objectifs, Le premier est de réchauffer au maximum l'air primaire et surtout secondaire, afin d'obtenir par l'auto combustion et la postcombustion une température permettant, avec une quasi certitude l'inflammation des gaz imbrûlés tels que l'hydrogène et l'oxyde de carbone. Le second est, quelles que soient la pression et l'orientation des vents, de permettre à l'air comburant son introduction dans les dispositifs de réchauffage sans le secours d'un groupe moto ventilateur, la charge motrice indispensable à cette circulation étant obtenue seulement par le tirage thermique et la pression du vent. L'invention pourra de toute façon être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit ainsi que des 3 planches de dessins annexes, lesquels compléments et dessins ne sont, bien entendu, donnés surtout qu'à titre d'indication. Le dessin ci-annexé représente à titre d'exemple une forme d'exécution du dispositif objet de l'invention. La fig. 1 montre une coupe axiale en élévation de l'appareil incinérateur suivant A.A - La fig. 2 montre une coupe horizontale suivant B.B - La fig. 3 montre une autre coupe horizontale suivant C.c - La fig. 4 montre également une autre coupe horizontale suivant D.D - La fig. 5 montre encore une autre coupe horizontale suivant E.E - La fig. 6 montre la vue horizontale suivant F.F Dans l'ensemble montré dans la fig. 1 l'incinérateur est constitué par deux troncs de cône 1 et 2 opposés par leur base 3 et 4. Les deux bases ainsi réunies périphériquement ont leur cone respectif dirigé l'un vers le haut, l'autre vers le bas, constituant ainsi pour le premier la chambre de combustion 5 et la cheminée 6 et pour le second, la chambre de réchauffage 7 et de mélange de l'air primaire, ainsi que le cendrier 8. Les deux troncs de cône comportent chacun une double enveloppe ouverte à la base 9 et fermée au sommet 10. Dans l'intervalle 11, séparant les enveloppes 12 et 13, circule l'air secondaire nécessaire à la postcombustion. L'air ambiant entre par dépression dans l'intervalle, par une ouverture circulaire 14, située sur le fond et dans l'axe vertical du second tronc de cône 2, laquelle est munie d'un dispositif de réglage du débit d'air 15, constitué par deux disques perces de 6 trous 16, de meme diamètre, les trous de l'un étant décalés sur le même axe circulaire de l'autre 17, de telle façon que la rotation de l'un des disques vienne progressivement obturer la surface des trous de l'autre disque. L'air ambiant circule de bas en haut, entre les deux enveloppes, d'autant plus vite qu'il se réchauffe graduellement au fur et à mesure qu'il s'élève et qu'il pénètre en qualité d'air secondaire, dans la chambre de combustion par les injecteurs 18, de diamètre de plus en plus réduit disposés judicieusement sur l'enveloppe de la chambre de combustion et ceci en fonction du tirage thermique résultant. A une certaine distance de l'extrémité de la cheminée une grille amovible circulaire 19, faisant fonction de catalyseur, portée à haute température par les fumées et par l'air issu des injecteurs situés sous elle, provoque un mé- lange des fumées avec l'air secondaire réchauffé et enflamme les gaz imbrûlés qui auraient pu échapper à la combustion. d'une couronne d'injecteurs20, située au dessus de la grille amovible, l'air secondaire réchauffé à une température supérieure à 6000 jaillit dans le mélange fumées-gaz brûlés pour assurer une sécurité supplémentaire quant à la combustion de l'oxyde de carbone. D'autre part le tronc de cône 2 dirigé vers le bas est intérieurement doublé d'une enveloppe concentrique obturée à sa partie supérieure au niveau de la grille 26 et à sa- partie inférieure par une couronne. La jonction des parois est prévue pour permettre la dilatation du métal. L'enveloppe forme ainsi une double paroi constituant un intervalle dans lequel circule l'air primaire réchauffé par rayonnement, convection et par conductibilité des tôles d'acier du foyer. L'air ambiant entre dans l'intervalle à la base de la double paroi par quatre conduits inclinés et en croix 21. 22. 23. 24. alimentés par un conduit principal vertical 25 débouchant à l'air libre, vers le bas à l'extérieur de la double enveloppe et dans l'axe vertical de l'appareil. Un dispositif de régulation fixe ou automatique du débit d'air ambiant introduit, identique aux régulateurs de tirage.utilisés dans les poëles à mazout, peut être installé à l'entrée du conduit principal 25 (non figuré sur le dessin Fig. 13. Réchauffé, l'air primaire pénètre dans le foyer sur toute la périphérie de l'enveloppe concentrique par des injecteurs fixés sur 3 niveaux, dont le plus haut est situé au dessous de la grille oscillante Z6. Cette grille main tient les sacs d'ordures dans le foyer et élimine les imbrûlés, cendres et ma tières incombustibles provenant de la destruction des ordures bien en outre, sur le fond de ce tronc de cone 27, glissent entre deux rails chacun des cendriers destinés à les recevoir. Pour compléter l'équipement et afin d'éliminer les pertes calorifiques par rayonnement et convection des parois extérieures, dont la surface est supérieure à 5 m2 pour l'appareil normalisé et dont la température moyenne est de l'ordre de 2500, un manteau calorifuge 28 enveloppe les parois, maintenu par une tôle d'alimunium. Le chargement de la chambre de combustion est prévu pour l'introduction des sacs en plastique de petites et de grandes dimensions, contenant les ordures à détruire. Une ouverture comportant trois panneaux, deux verticaux 29 et 30 et un horizontal 31, constitue deux portes dont une, horizontale, se développe de haut en bas et l'autre à droite et à gauche, les deux battants étant verrouillables. Elles permettent le chargement continu de l'incinérateur après la première heure de fonctionnement. L'évacuation des imbrûlés et machefers qui tombent dans les deux tiroirs du cendrier, se font par l'ouverture d'une porte à deux battants verrouillables 32 située à la partie inférieure de l'appareil. Enfin, pour minimiser les effets tourbillonnaires des vents l'extrêmi- té du cône est dotée d'une collerette déflecteur 33.La sustentation de l'appareil est assurée par trois pieds 34. REVENDICATIONS 1. Incinérateur. d'ordures ménagères de pure forme tronconique continue, à l'intérieur comme à l'extérieur, depuis le foyer jusques et y compris la cheminée caractérisée par le fait qu'il assure son alimentation en air comburant primaire et secondaire, par des ouvertures réglables situées sur la partie horizontale de son fond. 2. Incinérateur, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'air comburant primaire et secondaire est réchauffé par circulation dans l'intervalle formé par une double enveloppe calorifugée des cônes supérieur et inférieur constituant respectivement les zones de postcombustion et d'auto combustion. 3. Incinérateur, selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'air réchauffé primaire et secondaire, à des températures différentes, pénè tre -par tirage thermique et aéraulique dans les zones de combustion et de postcombustion, grâce à des injecteurs répartis judicieusement sur la surfzce interne de la double enveloppe. 4. Incinérateur, selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'une partie de l'air secondaire assurant la post combustion pénètre, à sa plus haute température, dans la partie supérieure de l'appareil au dessus et en dessous d'une grille formant catalyseur par la haute température à laquelle elle est portée agissant ainsi comme dispositif de sécurité pour l'inflammation de l'oxyde de carbone et dasutres gaz qui auraient échappé à la combustion. 5 Incinérateur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'introduction des ordures se fait par 2 portes dont une horizontale permettant l'incinération continue après la première heure de fonctionnement sans trop perturber la combustion.