Brevet FR2500122A1 — publié le 19820820

Dispositif pour le chargement dosé des chaudières en combustibles solides fragmentés. La présente invention concerne un dispositif pour le chargement dosé des chaudières en combustibles solides fragmentés, tels que des plaquettes de bois, des rafles de mais, des boulettes à base de paille ou autres matériaux ligneux. I1 s'agit d'introduire automatiquement dans la chaudière des charges dosées de ce type de combustible en fonction des besoins qui peuvent être détectés en mesurant par exemple la température de l'eau d'un circuit de chauffage raccordé à ladite chaudière, la température des fumées s'échappant de celle-ci. Mais un tel chargement automatique doit être effectué en empêchant des retours de flamme du foyer, en évitant des fuites de fumées ou des admissions parasites d'air, en rendant impossible le blocage du système en raison des irrégularités de forme et de dimensions des fragments de combustible et en réussissant un dosage précis et adapté de ce combustible. Le dispositif connu le plus répandu comporte une vis sans fin reliant à un niveau bas une enceinte contenant le combustible à la sole de la chaudière ;les fragments de combustible se trouvent donc pris en charge positivement par les spires de la vis et constituent un tampon hélicoidal mobile qui s'achemine jusqu'à ladite sole pour s'y déposer et qui, en même temps, s'oppose aux retours de flamme, aux fuites de fumées et aux admissions parasites d'air. Mais un tel dispositif est souvent en panne du fait des irrégularités formelles et dimensionnelles des fragments de combustible ; en effet, la vis tend à bourrer et parfois, à se bloquer,à gripper ou à casser si la goupille de sécurité ne se sectionne pas en tout cas, les indisponibilités du système pour déblocage ou réparation sont trop fréquentes pour être acceptables dans le cadre d'un automatisme intégral.Par ailleurs, en raison des irrégularités précitées, le tampon n'est pas parfait et le risque d'inflammation de celui-ci jusqu'au stockage, d'enfumage du local et de mauvaise combustion de la chaudière est latent. La présente invention se propose d'atteindre le but défini dans ce qui précède, en remédiant aux inconvénients du dispositif connu précité, tout en utilisant des combustibles fragmentés de formes et dimensions quelconques dans les limites d'une granulométrie déterminée. Conformément à l'invention , le dispositif de chargement comporte un conduit descendant dont l'embouchure haute coopère avec un dispositif d'alimentation et dont l'extrémité inférieure, de préférence coudée en saut de ski, est raccordée à une ouverture frontale supérieure de chargement de la chaudière normalement fermée par une porte et à travers laquelle des charges dosées de combustible qui y parviennent en chute libre sont distribuées dans. le foyer , une centrale de commande programmée recevant les informations de détecteurs, tels que des thermostats sensibles à la température des fumées, de l'eau de chauffage..., et étant reliée à un dispositif d'actionnement de la porte,à un dispositif dé dosage des charges-et à un dispositif s'opposant au retour de flamme et à l'échappement des fumées. Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse, la centrale de commande est reliée à l'aspirateur de fumées pour accélérer le-tirage tant que la porte de chargement est ouverte. Suivant une variante de réalisation viable isolément ou en combinaison avec la précédente, une écluse est montée sur le conduit descendant à une hauteur déterminée relativement à son extrémité distributrice inférieure, pour conférer au combustible une énergie de chute libre suffisante, cette écluse comportant un tournant qui, dans une position angulaire, obture ce conduit en livrant accès par le haut à au moins une cavité interne de dosage et dans une autre position angulaire, délivre en chute libre dans ledit conduit la dose de combustible stockée dans cette cavité. Dans un cas comme dans l'autre, le dispositif d'alimentation est un transporteur au-dessus duquel est disposé au moins un conteneur amovible à fond ouvrant, l'extrémité aval du transporteur déversant le combustible dans l'embouchure du conduit soit directement, soit par l'intermédiaire d'un élévateur d'un type quelconque, notamment du type à bande inclinée et à barrettes de retenue. Divers autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention et des variantes sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 est une élévation-coupe schématique montrant l'installation dans laquelle le dispositif de l'invention est mis en oeuvre. - les figures 2 et 3 sont des schémas partiels montrant des variantes de réalisation de ce dispositif. L'installation comporte une chaudière 1 dont on n'a représenté de façon schématique que l'enveloppe 2, la sole de foyer 3, le conduit de cheminée 4, l'aspirateur de fumées 5, les tubulures de raccordement 6 de son échangeur de chaleur avec le circuit de chauffage 7, l'ouverture haute de chargement 8 et la porte 9 qui obture normalement celle-ci, est montée pivotante autour d'un axe 10 et est reliée à un dispositif d'actionnement permettant de l'ouvrir et de la fermer. Le dispositif de charge-,ent de l'inven- tion comporte un conduit descendant ll dont l'extrémité inferieure coudée 12 est raccordée à l'ouverture 8 et dont l'embouchure supérieure 13 est situe au-dessus de celleci avec une différence de niveau suffisante pour que la chute libre du combustible fragmenté déviée par le coude 12 amène et dépose, à la manière d'un trempli de saut de ski, ce combustible sur la sole 3 et ceia par le seul effet de la gravité sans qu'aucun obstacle pe s'y oppose. L'embouchure 13 coopère avec un dispositif d'alimentation 14 qui comporte un transporteur à bande 15 au-dessus duquel sont disposés un ou plusieurs conteneurs 16. Le fond de ceux-ci est ouvrant pour déposer ier contenu en combustible fragmenté sur le brin porteur supérieur du transporteur, l1épaisseur de la couche étant uniformisée par le bord transversal antérieur racleur du conteneur de tête. Suivant un mode d'exécution illustré en trait plein sur la figure 1, le dispositif d'alimentation est installé au-dessus du niveau de l'embouchure 13, par exemple sur le plancher d'un appentis surplomDaut le sous-sol dans lequel la chaudière se trouve. Dans ce cars, le tambour aval 17 dutransporteur est situé un peu en retrait de l'aplomb de cette embouchure pour que ie combustible convoyé y chute directement. Suivant un autre mode d'exécution représenté en trait mixte sur la figure 1, le dispositif- d'alimentation 14 est installé au même niveau que la chaudière 1. Dès lors, le tambour aval 17 du transporteur 15 est situé au-dessus d'un élévateur 18 qui dessert l'embouchure 13 du conduit ; cet élévateur peut être de n'importe quel type et dans l'exemple choisi, il est constitué par une bande continue ascendante i9 munie de barrettes de retenue 20 et enroule sur des tambours extrêmes 21 dont un au moins est motorise. Le dispositif de chargement comporte également une centrale de commande programmée22 dont le circuit de détection peut être connecté à des thermostats dont les sondes 23 et 24 sontiranchées sur le conduit à fumées et le circuit de chauffage par exemple. Le circuit de commande de la centrale 22 est alors relié au contacteur d'alimentation électrique du moteur 25 de l'aspirateur de fumées 5, au contacteur du dispositif 26 d'actionnement de la porte 9 et au contacteur. du moteur 27 d'entratnement du transporteur 15 du dispositif d'alimentation 14 pour le dosage des charges distribuées.Le programmateur de la centrale de commande est réglé de façon que les opérations suivantes se déroulent successivement : déclenchement de l'aspirateur 5 pour créer une dépression interne évitant les retours de flammes et l'échappement de fumées dans le conduit 11, ouverture de la porte de chargement 9 et avancement du transporteur 15, puis après la chute libre à travers le conduit 11 jusqu'à la sole 3 de la dose de combustible déterminée par la centrale 22 en fonction des données détectées en 23 et 24, arrêt du transporteur, fermeture de la porte, remise en état de fonctionnement normal de l'aspirateur. I1 peut être avantageux, ainsi que cela ressort des figures 2 et 3, de monter sur le conduit 11 une écluse qui, en même temps qu'elle dose les charges de combustible distribuées, établit un bouchage positif dudit conduit en évitant ainsi les retours de flammes, l'échappement de fumées et l'admission parasite d'air. Le niveau de cette écluse est celui qui correspond à la chute libre nécessaire au saut de ski qui convient pour une bonne distribution du combustible sur la sole. Selon la variante de la figure 2, l'écluse 28 comporte un boisseau 29 solidaire du conduit 11 et dans lequel est guidé en rotation un tournant creux 30 dont la cavité interne 31 a la capacité de dosage recherchée et débouche dans ce conduit par un orifice 32. Si l'orifice est dirigé vers l'embouchure 13, le tournant peut se remplir tout en obturant ledit conduit par en bas et s'il est orienté vers le coude 12, ledit tournant déverse son contenu vers le foyer, en obturant toujours ce conduit mais par le haut. Selon la variante de la figure 3, l'écluse 33 comporte également un boisseau 34 solidaire du conduit 11 mais dans lequel est monté tournant un moulinet 35 dont les pales délimitent des cases 36 à 39. La case supérieure (36 par exemple) est située sous l'embouchure et reçoit le combustible fragmenté, tandis que la case inférieure (38 par conséquent) distribue sa propre dose de combustible vers le foyer en obturant le conduit. Lorsque le moulinet tourne les cases se substituent les unes aux autres dans leurs fonctions. Bien entendu, l'organe d'actionnement du tournant 30 de l'écluse 28 ou du moulinet 35 de l'écluse 33 est relié au circuit de commande de la centrale 22. Celui-ci peut alors intervenir sur l'écluse seule ou sur cette écluse et l'aspirateur concomitamment. L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation et à ses variantes, représentées et décrites en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour ie chargement dosé des chaudières en combustibles solides fragmentés, caractérisé en ce qu'il comporte un conduit descendant (11) Qont l'embouchure haute (13) coopère avec un dispositif d'alimentation (14) et dont l'extrémité inférieure (12), de préférence coudée en saut de ski, est raccordée à une ouverture frontale supérieure (8) de chargement de la chaudière, normalement fermée par une porte (9) et à travers laquelle des charges dosées de combustible qui y parviennent en chute libre sont distribuées dans le foyer(3),une centrale de commande programmée(22)recevant les informations de détecteurs, tels que des thermostats (23, 24), sensibles à la température des fumées, de l'eau de chauffage..., et étant reliée à un dispositif d'action nement(26)de la porte (10) > à un dispositif de dosage des charges (14, 28, 33) et à un dispositif (5 et/ou 28, 33) s'opposant au retour de flamme et à l'échappement de fumées. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la centrale de commande (22) est reliée à l'aspirateur de fumées (5) pour accélérer le tirage tant que la porte de chargement (9) est ouverte. 3.- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une écluse (28, 33) est montée sur le conduit descendant à une hauteur déterminée, relativement à son extrémité distributrice inférieure (12), pour conférer au combustible une énergie de chute libre suffisante, cette écluse comportant un tournant (30 ou 35) qui, dans une position angulaire, obture ce conduit en livrant accès par le haut à au moins une cavité interne de dosage (31 ou 36 à 39), et, dans une autre position angulaire, délivre en chute libre dans ledit conduit la dose de combustible stockée dans cette cavité. 4.- Dispositif selon l'lune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif d'alinentation (14) est un transporteur (iS) au-dessus duquel est disposé au moins un conteneur amovible (16) à fond ouvrant, l'extrémité aval (17 > du transporteur déversant le combustible dans l'embouchure (13) du conduit. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation (14) est installé au-dessus du niveau de l'embouchure (13) du conduit, de façon que l'extrémité aval (17s du transpor- teur soit située sensiblement à l'aplomb de ladite embouchure. 6.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation (14) est installé à un niveau inférieur, en particulier celui de la chaudière, l'extrémité aval (17) du transporteur étant reliée à l'embouchure du conduit par l'inter mediaire d'un élévateur (18) d'un type quelconçue, notamment du type à bande inclinée et à barrettes de retenue.