Brevet FR2497325A1 — publié le 19820702

La présente invention a pour objet un brûleur caractérisé par le fait que le combustible utilisé est constitué par des ordures ménagères ou des déchets sans qu'il soit nécessaire de leur faire subir une préparation préalable quelconque. I1 est connu de brûler des déchets de bois, de coquilles ou des déchets de l'industrie textile tels que des déchets de dépeignage de la laine en les broyant au préalable de façon à obtenir une poudre très fine, dont les particules ont une grosseur d'environ 1 micron, puis de les véhiculer par fluidisation dans un flux d'air jusqu'à un brûleur où ils produisent une flamme analogue à celle obtenue par un brûleur à mazout. Ces matériels donnent entièrement satisfaction, mais la mise préalable en poudre de ces déchets nécessite des matériels spéciaux et est grande consommatrice d'6,nergie. I1 est également connu de brûler des oraures ménagères et d'utiliser la chaleur ainsi obtenue pour le chauffage urbain par exemple, mais les installations utilisées sont extremement importantes au point que les ordures sont incinérées dans des usines d'incinération d'ordures. Ces installations comportent d'abord des dispositifs de triage pour éliminer les pièces métalliques ou en verre, puis des installations de séchage que les matières à brûler doivent traverser avant d'être introduites dans le foyer lequel comporte de surcrolt des brûleurs à mazout destinés à entretenir la combustion. Le dispositif selon la présente invention ne nécessite aucune installation importante, aucun apport extérieur de combustible et permet avec une installation très simple de brûler directement les ordures ménagères dans l'état dans lequel elles sont ramassées par les services municipaux. Le dispositif selon la présente invention est caractérisé par le fait qu'il est constitué par : un foyer vertical, muni à sa base d'une ouverture comportant une grille mobile une source d'air pulsé alimentant des buses d'air dirigées vers le haut et réparties sur pratiquement toute la largeur du foyer ; ledit foyer comportant à sa partie supérieure d'une part un conduit de sortie de flamme et d'autre part, sensiblement au même niveau, un dispositif d'alimentation en combustible qui comporte une chambre de préchauffage débouchant dans le foyer à sa partie haute et pratiquement en son centre. De préférence, le foyer comporte un dispositif détectant le niveau de la masse de matière en combustion afin d'asservir le dispositif d'alimentation afin de le maintenir sensiblement constant. A titre dtexemple non limitatif et pour faciliter la compréhension de l'invention, on a représenté aux dessins annexés : Figure 1, une vue schematique en coupe verticale d'un mode de réalisation de l'invention Figure 2, une vue en plan du dispositif de la figure 1. En se reportant à ces figures, on poit que le brûleur selon l'invenXion comporte un foyer vertical 1, qui dans l'exemple représenté est un cylindre de révolution en tôle A la base du cylindre 1, on peut placer une grille ronde ayant même diamètre que le cylire et animée doun mouvement de va et vient ou encore comme représenté une grille 2 à deux brins 3 et 4 tendue entre deux rouleaux 5 dont l'un au moins est moteur. Juste au-dessus de la grille 2 est placée une plu ralité de tuyaux horizontaux 6, munis d'orifices 7 dirigés vers le haut, ces tuyaux 6 étant alimentés en air puis par un ventilateur 3o A sa partie supérieure, le foyer comporte d'une part un tuyau 9 par lequel sort la flamme et d'autre part un dispositif d'alimentation désigné Far la réference générale 10. Ce dispositif comporte une trémie 11, recevant les ordures ménagères ou autres déchets, un piston 12 poussant les déchets vers une pré-chambre 13 dont la section s'accroit en direction de l'intérieur du foyer et dont le rebord terminal 14 se trouve pratiquement au milieu dudit foyer. De préférence, cette chambre 13 est une gouttière dont la largeur augmente, Le fonctionnement du dispositif ainsi décrit est le suivant : pour le démarrage, on met dans le foyer un combustible solide, tel que du bois ou du charbon et on l'allume ; puis on met en route le ventilateur S. Quand toute la masse est bien prise, on alimente en orduresménagères que l'on déverse telles qu'elles dans la trémie 11 sans procéder à aucun tri ou séchage préalable. DU fait de l'accroissement de la section do la gouttière constituant la chambre 13, la vitesse d'écoulement des ordures diminue au fur et à mesure que ces matières pénètrent dans la zone chaude du foyer, ce qui assure une montée on température et un dessèchement progressifs de ces matières qui s'enflamment en tombant sur le tas de matières incandescentes 15.L'air pulsé par les orifices 7 maintient dans cette masse des sortes de cheminées 16 où la température est très élevée, ce qui assure que toute la masse brûle complatement, au point qu'une longue flamme sort par la bouche 9. Selon une variante de réalisation, non représentée, on peut matérialiser les cheminées 16 créées dans la masse en incandescence par les flux d'air insufflés par les orifices 7 au moyen d'une pluralité de tubes verticaux, éventuellement percés sur leurs cotés d'une pluralité d'orifices, ces tubes prenant naissance légèrement au-dessus du niveau de la grille (2). Afin d'avoir un régime de combustion régulier, il statère nécessaire que la masse incandescente 15 occupe un volume important, estimé à environ la moitié du foyer 1, Il est donc avantageux de disposer à l'intérieur du foyer un dispositif capteur 17 qui, en fonction du niveau de matière, régule le dispositif d'alimentation 12. De préférence, comme cela est représenté à la figure 1, la cloison supérieure 18 du foyer est oblique et les cloisons supérieurs 19 de la bouche 9 et 20 de la chambre 13 sont alignées avec la cloison 18 de façon à éviter des retours de flammes dans le dispositif d'alimentation 12. A titre d'exemple, on a réalisé un foyer 1 d'un diamètre de 1,10 m d'une hauteur de 2,70 m en tôle de 4/10 d'épaisseur, la bouche 9 ayant un diamètre de 0,30 m et une longueur de 0,0 m. On a rempli le foyer de déchets de bois sur une hauteur de 1 m environ et après l'avoir allumé, on a alimenté la trémie 12 avec des ordures ménagères ramassées le matin même et amenées dans les sacs en plastique dans lesquels on les avait ramassées. La grille 2 était constituée par une grille circulaire munie d'un manche permettant de la remuer de temps à autre .On a brûlé en 30 minutes 40 sacs pesant approximativement 5 kg chacun, soit un total de 200 kg en produisant une flamme bleue de près de 1 mètre de long à la sortie de la bouche 9, 1 enceinte en tôle étant portée au rouge à sa base sur une hauteur de 0,60 m environ. Pendant ltopéra- tion le niveau de la masse en incandescence a été maintenu à environ 1 m au-dessus de la grille 2 formant le fond du foyer.Tout a été complètement brûlé et dans les cendres, on a trouvé des petites masses de verre fondu provenant des bouteilles vides se trouvant dans les ordures. Meme les boites de conserves étaient partiellement détruites, Cependant, comme il peut y avoir dans les ordures ménagères des produits réfractaires ou céramiques (débris de vaisselle notamment) totalement incombustible et non fusibles aux températures considérées, il est préférable de remplacer la grille ronde utilisée par une grille à channe telle que celle représentée à la figure 2, Un tel dispositif peut être branché sur une chaudière comme un brûleur à mazout. Cependant, comme des cendres sont entraînées dans la flamme, il est préférable de prévoir sur la cheminée de la chaudière un dispositif dépous siéreur de type connu. Dans l'exemple représenté, l'alimentation en matière se fait au moyen d'un piston 12 poussant par à-coups les matières dans la chambre mais il est bien évident que l'invention n1 est pas limitée à ce mécanisme particulier d'alimentation qui peut être une vis sans fin ou un tapis. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Brûleur pouvant être utilisé pour le chauffage d'une chaudière, caractérisé par le fait qu'il utilise comme combustible des ordures ménagères n'ayant subi aucun traitement préalable. 2.- Brûleur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est constitué par : un foyer vertical (1), muni à sa base d'une ouverture comportant une grille mobile (2) ; une source d'air pulsé (8) alimentant des buses (7) dirigées vers le haut et réparties sur pratiquement toute la largeur du foyer ; ledit foyer comportant à sa partie supé rieure, d'une part un conduit de sortie de flamme (9) et d'autre part, sensiblement au même niveau, un dispositif d'alimentation en combustible (10) qui comporte une chambre de préchauffage (13) débouchant dans le foyer à sa partie haute et pratiquement en son centre. 3.- Brûleur selon la revendication 2, dans lequel la section de la chambre augmente depuis son début jusqu'à son extrémité (14) de façon que la vitesse d'écoulement des matières diminue. 4.- Brûleur selon la revendication 3, dans lequel la chambre de préchauffage est constituée par une gouttièro en U dont la section va en stélargissant. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la paroi supérieure (18) du four est dirigée obliquement vers le haut en direction de la bouche de sortie (9) de la flamme. 6.- Dispositif selon la revendication 5, dans lequel la paroi supérieure (20) de la chambre de préchauffage (13), la paroi supérieure (18) du foyer (1) et la paroi supérieure de la bouche de sortie (9) de la flamme sont alignées et dirigées obliquement vers le haut. 7.- Brûleur selon l'une quelconque des rovendications précédentes, dans lequel le mécanisme d'alimentation (12) est un piston animé dtun mouvement de va et vient, ou une vis sans fin ou un tapis roulant. 8.- Brûleur selon l'une quelconque des rcvendications 1 à 7, dans lequel la grille (2) accupe tout le fond du foyer et est reliée à un mécanisme do secouage. 9.- Brûleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la grille (2) est constituée par un tapis roulant métallique à mailles. 10.- Brûleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le foyer conporte un moyen do détection du niveau de la maclline en incan d2scence, pilotant le mécanisme d'alimentation (12) afin de naintenir ce niveau 5e nsiblement constant. 11.- Brûleur selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes comportant à l'intérieur du foyer des cheminées destinées ameliorer la à de l'air à travers la masse incandescents.