Brevet FR2521695A1 — publié le 19830819

La présente invention a trait à uni dispositif d'alimentation en combustibles solides meubles, tels que du charbon granulé, de la poudre de charbon ou autres, et d'évacuation des déchets de combustion pour des installations de chauffage de faible ou de moyenne puissance, comportant une unité de transport pour l'apport du combustible, munie d'un ou de plusieurs réservoirs et d'un système de transport pneumatique, ainsi qu'une unité stationnaire, qu., outre l'installation de chauffage proprement dite, comporte au moins un dispositif de mise en réserve du combustible, munie d'un raccord pour l'accouplement au système de transport pneuma- tique. Par l'expression "installations de chauffage de faible ou de moyenne puissance" s'entendent ici des installations de chauffage du genre de celles employées dans les habitations privées, les immeubles à appartements, les bâtiments publiques, etc, et non des installations de chauffage de grande puissance par exemple du genre des installations de chauffage urbain. Les installations de chauffage auxquelles se rapporte l'in- vention ont jusqu'à présent été alimentées dans la majorité des cas de combustibles gazeux ou liquides en raison de la grande fa- cilité du réglage de leur mise en oeuvre, de sorte que les in- stallations de ce genre, qui sont alimentées de combustibles so- lides, tels que le charbon ou autres, sont devenues rares. La conduite de ces dernières, pour autant qu'elles existent encore, s'effectue généralement par voie manuelle, par suite du fait que l'automatisation de l'amenée et du dosage des combusti- bles solides est pratiquement impossible en raison de leur con- sistance solide, leur grande durée de combustion, etc. Or, depuis quelque temps a été préconisée à plusieurs repri- ses l'adaptation du système de chauffage à combustibles solides meubles, tels que le charbon granulé, la poudre de charbon ou autres, appliqué depuis longtemps par exemple à la production d'énergie électrique dans les centrales thermoélectriques, aux installations de chauffage de faible ou de moyenne puissance. Toutefois, les essais de mise en oeuvre de ce système de chauffage effectués jusqu'à présent ont échoué par suite des nom- breuses difficultés pratiquement insurmontables concernant par t 2521695 exemple le ravitaillrll, ntde lusacer en combustibles du genre concerné, ainsi que l'avacuaticn des déchets de combustion, tels que surtout les masses de cendres produites par la combustion de combustibles solides. Or, la présente invention a pour objet la réalisation d'un dispositif d'alimentation en combustible solide et d'évacuation des déchets de combustion pour des installations de chauffage de petite ou de moyenne puissance, présentant tous les avantage d'un fonctionnement aussi simple qu'efficace et économique et d'une automatisation aussi poussée que possible. L'invention part, à cet effet, d'un dispositif connu du genre défini dans l'introduction de la présente spécification, employé par exemple à la livraison de toutes sortes de combustibles soli- des meubles L'unité de transport concernée se présente générale- ment sous forme d'un véhicule à réservoir muni de son propre système de transport pneumatique- au moyen duquel le combustible meuble est déchargé dans le-silo existant de l'usager La solution préconisée par l'invention consiste en ce que le système de trans- port pneumatique peut être inversé de refoulement à aspiration, le côté aspiration de sa soufflerie peut être mis en communication avec le réservoir par l'entremise d'un séparateur et le réservoir peut être mis en communication avec la chambre de combustion au moyen d'une conduite d'aspiration en vue de l'évacuation des cen- dres vers le silo. Le combustible solide meuble est transporté vers le silo -de l'usager à partir du réservoir au moyen de l'unité de trans- port de type conventionnel, comportant un réservoir et un système de transport pneumatique, et les cendres formées dans l'installa- tion de chauffage peuvent être évacuées à l'aide de ce système de transport adapté à cet effet selon l'invention, ce qui exige uni- quement le raccordement de la conduite d'aspiration entre la cham- bre de combustion et le réservoir vide et l'inversion du système de transport pneumatique de refoulement à aspiration Ces mesures permettent la créaction d'une dépression entre la soufflerie et la chambre de combustion en passant par le séparateur, le réservoir vide et la conduite d'aspiration, destinée à l'évacuation des cen- dres à partir de la chambre de combustion vers le réservoir vide. 3 2521695 Ce système permet une alimentation simple et efficace de l'instal- lation de chauffage et une évacuation pratique des déchets de com- bustion au moyen du dispositif de transport pneumatique et, par conséquent, une automatisation très poussée de l'ensemble Seuls l'accouplement et le dèsaccouplement de la conduite de transport pneumatique entre le réservoir, d'une part, et le silo de l'usager, d'autre part, ou de la conduite d'aspiration entre la chambre de combustion, d'une part, et le réservoir, d'autre part, exige un minimum d'interventions manuelles. Un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention prévoit que l'unité de transport porte une pluralité de réservoirs à combusti- ble similaires, dont la capacité individuelle correspond à celle du silo de l'installation de chauffage stationnaire à alimenter et dont au moins un des réservoirs peut être mis en communication avec la chambre de combustion au moyen de la conduite d'aspiratioi Ce mode d'exécution permet le remplissage de chaque réservoir d'ui charge de combustible solide meuble qui correspond à peu près à la quantité commandée par le client et se prête ainsi à une sim- plification sensible de la livraison du combustible à la clientè- le Un autre avantage consiste en ce qu'au moins un des réservoir est totalement vidé après la première livraison et peut être rem- pli de cendres, qui pourront ainsi être évacuées soit à chaque livraison de combustible, soit parès plusieurs livraisons selon la capacité disponible à cet effet Si les cendres sont évacuées à chaque livraison, un seul réservoir pourra suffire à l'évacua- tion des cendres de tous les clients visités pendant un même tout de livraison Une pluralité de réservoirs, dont chacun est muni d'un dispositif de raccord pour le raccorder à la conduite d'as- piration, devra être prévue pour la visite de clients équipés d'installations de chauffage de plus grande capacité ou pour l'év cuation des cendres après plusieurs périodes de livraison. Entre le silo de combustible de l'unité stationnaire et l'installation de chauffage est de préférence prévu un système de transport pneumatique, dont la soufflerie est raccordée, du côté aspiration, à la sortie du magasin par l'entremise d'un sé- parateur et se trouve, du côté refoulement, en communication avec le coussin d'air du magasin, qui est muni d'une conduite 4- d'aération Ce système se prête donc également a l'alimentation automatique de l'installation de chauffage en combustible solide meuble à partir du silo Comme il s'agit, dans la majorité des cas du transport de quantités de combustibles relativement peti- tes, l'emploi d'un système de transport par aspiration se recom- mande Pour éviter tout développement de poussière et tout déga- gement de composants volatiles du combustible, le système de transport par aspiration est, du côté refoule nent, mis en commu- nication avec le silo, de manière que l'étanchéité du disposi- tif de transport est assurée et que les poussière ou corps gazeux, qui peuvent également se dégager dans le silo, ne peuvent s'évacuer, par exemple dans l'atmosphère, que par l'unique con- duite d'aération du silo. Dans ce dernier mode d'exécution est de préférence raccordée une cage, mise en communication avec la chambre de combustion de l'installation de chauffage au moyen d'un dispositif de transport, à la sortie du séparateur, par rapport auquel elle peut être fer- mée. La quantité de combustible introduite par aspiration dans le séparateur par cycle de transport, s'y dépose et est déchargée dans ladite cage après l'arrêt du système de transport par aspira- tion, cage à partir de laquelle elle pourra être transportée vers la chambre de combustion de l'installation de chauffage au moyen d'un dispositif de transport mécanique, tel que par exemple un transporteur à vis ou autre Le réglage des quantités de combusti- ble débitées s'effectue soit selon le cycle de transport du systè- me de transport par aspiration, soit selon le cycle de transport du dispositif de remplissage mécanique, des mesures devant être prises dans ce dernier cas pour assurer un remplissage suffisant de la cage. Les caractéristiques et avantages susmentionnés et autres du système selon l'invention ressortiront plus clairement de la des- cription détaillée suivante d'un mode de mise en oeuvre préféré, donnée sans la moindre intention restrictive avec référence au dessin annexé, qui représente de manière schématique une installa- tion selon l'invention. L'ensemble des partie de l'unité de transport du dispositif selon l'invention, représenté par le dessin, est entouré d'un rectangle dessiné en trait interrompu Cette unité de transport ce compose dans l'exemple représenté d'un ou de plusieurs reser- voirs similaires 1, disposés en rangées l'un à la suite de l'au- tre ou, le cas échéant, l'un à côté de l'autre sur un véhicule non dessiné, ainsi que d'un système de transport pneumatique 2, muni d'une soufflerie 3, dont la sortie (côté refoulement) est raccordée aux sorties des réservoirs 1 au moyen d'une conduite 4 et des conduites de dérivation 5 Chacune de ces conduites de dérivation 5 porte, d'une part, une soupape d'arrêt 6 et, d'au- tre part, une soupape d'étranglement à réglage fixe 7, située à proximité immédiate de la sortie de chaque réservoir L'air com- primé s'écoule, par la soupape de fermeture 6 dûment réglée et la soupape d'étranglement 7 à réglage fixe, à un rapport pression débit pratiquement constant, vers la zone de sortie du réservoir correspondant 1, o il provoque l'écoulement du combustible solid, meuble Pour faciliter le vidage des réservoirs 1, est raccordée à chaque conduite de dérivation 5 une conduite 8, qui débouche dans le réservoir 1 à son niveau supérieur et le maintient sous pression pendant l'écoulement et le transport du combustible Cet te conduite 8 porte également une soupape d'étranglement à régla- ge fixe 9 Le rapport entre la lumière (section de passage) de la soupape d'étranglement 9 et celle de la soupape d'étranglement 7 a une valeur judicieusement réglée pour assurer un écoulement im- peccable du combustible La soufflerie 3 présente au niveau de son entrée (côté aspiration) une soupape d'aspiration ll munie d'un filtre à air. Les réservoirs sont munis en haut d'une ouverture de charge- ment 12 pour leur remplissage d'une charge de combustible bien dosée, débitée à partir d'un dépôt central En outre, l'entrée (côté aspiration) de la soufflerie 3 se trouve en communication avec un séparateur 14 par l'entremise d'une conduite 13, qui est divisé par un dispositif de séparation approprié, tel qu'un fil- tre ou autre, en une chambre à gaz pur 15 et une chambre pour les matières séparées Ce séparateur 14 se trouve, d'autre part, en communication par une conduite 16 et des conduites de dérivation 17 avec tous les réservoirs, conduites de dérivation 17 dont cha- cune est munie d'une soupape d'af fût 18 Finaleci rnt, à la sortie (côté refoulement) 19 de la soufflerie est également raccordée une soupape à air 20, précédée d'un filtre à air 20. L'unité stationnaire comporte entre autres une installation de chauffage 21 d'un type appropriée quelconque, représentée sché- matiquement sous forme de bloc, ainsi qu'une chaudière avec br- leur alimenté de combustible solide meuble, une chambre pour re- cueillir les cendres et un silo 22, muni en haut d'un filtre 23, sous lequel débouche une conduite de chargement 24, et d'une con- duite d'aération 25 L'unité stationnaire est, en outre, munie d'un système de transport par aspiration 26, qui se compose essen- tiellement d'une soufflerie 27 et d'un séparateur 28, qui, comme le séparateur précédent 14, est divisé en deux chambres, a savoir une chambre à gaz pur et une chambre pour les matières séparées, par un dispositif de séparation approprié, tel qu'un filtre, une batterie de filtres à cartouches ou autres La soufflerie 27, repré- sentée de manière schématique dans le dessin annexé, est au niveau de son entrée (côté aspiration> raccordée par une conduite 29 à la chambre à gaz pur du séparateur 28, dont la chambre pour les ma- tières séparées communique avec l'ouverture de sortie 31 du silo 22 par l'entremise d'une conduite d'aspiration 30, qui est munie d'une soupape d'arrêt 41, tandis que la sortie (côté refoulement) de la soufflerie 27 communique avec 3 e silo 22 par l'entremise d'une conduite 32, qui débouche dans le silo 22 en un point si- tué au-dessus du filtre 23 Audit séparateur 28 se raccorde une ca- ge 33, qui, au niveau de son fond, est équipée d'un dispositif de transport mécanique 34, tel qu'un transporteur à vis ou autre, et est en outre munie d'un détecteur de niveau limite supérieur ("plein") 35 et d'un détecteur de niveau limite inférieur ("vide") qui commandent le fonctionnement, à savoir respectivement l'enclen- chement et le déclenchement, dudit système de transport par aspira- tion 26 Ledit dispositif de transport mécanique 34 fonctionne au niveau de la chambre de combustion de l'installation de chauffage. La conduite de chargement 24 du silo 22 présente un dispo- sitif d'accouplement 37, auquel peut être raccordée une conduite de transport pneumatique 38, qui est raccordée, d'autre part, à la sortie de l'un ou l'autre des réservoirs I de l'unité de trans- port. Un ou plusieurs des réservoirs 1 de l'unité de transport sont en haut munis d'une tubulure avec dispositif d'accouple- ment 39 pour le raccordement d'une conduite d'aspiration 40, qui est raccordée de manière non dessinée en détail au cendrier de l'installation de chauffage 21 Cette conduite d'aspiration poux ra, dans le cas le plus simple, être un flexible de transport. L'ensemble décrit dans les lignes précédentes fonctionne de la manière suivante. Les réservoirs 1 sont remplis par l'ouverture 12 d'une chars dosée d'un combustible solide, tel que du charbon granulé, de la poudre de charbon ou autre, prélevée d'un stock central La charge individuelle pourra correspondre à peu près à la quantité de combustible demandée par le client Le combustible est alors livré au client au moyen du dispositif de transport précédemment décrit, o la conduite 38 du véhicule est raccordée à la conduite de chargement 24 du silo 22 au moyen du dispositif d'accouple- ment 37 Avant la mise en marche de la soufflerie 3, la soupape d'arrêt 6 associée au réservoir à décharger, doit être ouverte, les autres soupapes d'arrêt 6 des conduites de dérivation 5 res- tant fermées Lors du fonctionnement sous pression, la soupape à air 11 prévue au côté aspiration 10 de la soufflerie 3 est ouver- te, tandis que la soupape prévue au côté refoulement 19 reste fez mée L'air aspiré par la soupape 11 est insufflé par la souffleri 3 dans la tubulure de sortie du réservoir concerné 1 en s'écoular par la conduite commune 4 et la conduite de dérivation correspon- dante 5, ainsi que par la soupape d'étranglement 7 à réglage fixe prévue sur la conduite de sortie du réservoir 1 Le combustible 5 présent s'écoule par la conduite de refoulement 38 et la conduite de remplissage 24 vers le silo 22, o la poussière de charbon est arrêtée par le filtre 23, tandis que les corps volatiles s'é- vacuent par la conduite d'aérage 25. L'alimentation de l'installation de chauffage s'effectue au moyen du système de transport à aspiration 26 par ouverture de 1 o il est séparé de l'air véhic;ll,re L'air ainsi libéré des par- ticules de combustible, mais encore chargé éventuellement de fines particules de poussière ou, au moins, de corps volatiles, est re- foulé par la soufflerie 27 à travers la conduite d'aspiration 29 et la conduite de refoulement 32 vers la chambre du magasin 22 située au-dessus du filtre 23, d'o les composants volatiles peu- vent s'évacuer par la conduite d'aérage 25. Le combustible séparé de l'air dans le séparateur 28 est in- troduit par l'entremise d'un dispositif de fermeture, tel qu'un clapet ou autre, dans ladite cage 33, d'o il est envoyé vers la chambre de combustion au moyen du transporteur a vis 34. L'enclenchement et le déclenchement de la soufflerie 27 et, par conséquent, le dosage du combustible peuvent être commandés par les détecteurs des niveaux limites inférieur et supérieur respectivement 36 ("vide") et 35 ("plein") Il est également pos- sible de commander la soupape d'arrêt 41 de la conduite d'aspira- tion 30, soupane qui doit évidemment être fermée pendant le rem- plissage du si'o 22. L'évacuation des cendres exige le raccordement de la conduite d'aspiration 40 au cendrier de l'installation de chauffage 21. La soupape 20, prévue sur la sortie (côté refoulement) 19 de la soufflerie 3, est ouverte pour faire office de soupape d'évacua- tion, tandis que la soupape d'aspiration d'air 11 est ferme. En outre, la soupape d'arrêt 18 de la conduite de dérivation 18 du réservoir concerné est ouverte, les soupapes d'arrêt 18 des autres réservoirs restant fermées Au stade de démarrage de la soufflerie se crée une dépression dans le réservoir vide concerné par la conduite 13, le séparateur 14 et la conduite 16, dépression qui se transmet par la conduite d'aspiration 40 au cendrier de l'installation de chauffage dans le but de transporter les cendres y accumulées vers le réservoir concerné 1, ce qui exige évidemment que le cendrier soit muni d'un disposit if d'aérage approprié pour l'aspiration de l'air de transport requis La conduite d'aspira- tion 40 est désaccouplée au point 39 après l'évacuation totale des cendres, tout comme la conduite de refoulement qui est désaccouplée de la condutie de remplissage 24 au point 37 L'unité de transport est maintenant prête a être conduite à l 'usager suivant REVENDICATIONS 1 Dispositif d'alimentation en combustibles solides meubles, tels que du charbon granulé, de la poudre de charbon ou autres, et d'évacuation des déchets de combustion pour des installations de chauffage de faible ou de moyenne puissance, comportant une unité de transport pour l'apport du combus- tible, munie d'un réservoir ( 1) pour le combustible et d'un système de transport pneumatique ( 2), ainsi qu'une unité stationnaire, qui, outre l'installation de chauffage propre- ment dite ( 21), comporte au moins un dispositif de mise en réserve (silo 22) du combustible, muni d'un raccord ( 37) pour son accouplement au système de transport pneumatique, caractérisé en ce que ledit système de transport pneumatique ( 2) de l'unité de transport peut être inversé de fonctionne- ment par refoulement à fonctionnement par aspiration,que le côté aspiration ( 10) de sa soufflerie ( 3) peut être raccordé au réservoir concerné de l'unité de transport par l'entre- mise d'un séparateur ( 14) et que ce réservoir ( 1) peut être mis en communication avec l'installation de chauffage ( 21) au moyen d'une conduite d'aspiration( 40) pour l'évacuation des cendres vers ledit réservoir. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de transport comporte une pluralité de réservoirs ( 1) similaires pour le combustible, dont la capa- cité correspond à peu près à celle du silo ( 22) de l'unité stationnaire, réservoirs dont au moins un peut être accouplé à l'installation de chauffage au moyen d'une conduite d'as- piration( 40). 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce qu'entre le silo à combustible 122) de l'unité stationnaire, d'une part, et l'installation de chauffage ( 21), d'autre part, est prévu un système de transport par aspira- tion ( 26), dont la soufflerie ( 27) est, à son entrée (côté aspiration), raccordée par l'entremise d'un séparateur ( 28) à la sortie du silo ( 22) et est, à sa sortie (côté refoule- ment), mise en communication avec le coussin d'air de ce dernier, et en ce que le silo est muni d'une conduite d'aé- rage ( 25). 4 Dispositif selon l'une ou l'autre des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce qu'à la sortie dudit sépara- teur ( 28) du système de transport par aspiration est raccor- dée une cage ( 33) susceptible d'être fermée par rapport à ce séparateur et d'être mise en communication avec la chambre de combustion de l'installation de chauffage au moyen d'un transporteur ( 34).