Brevet FR2521694A1 — publié le 19830819

La présente invention a trait à un dispositif d'alimentatio d'installations de chauffage stationnaires de faible ou de moyen puissance en combustibles solides meubles, tels que le charbon granulé, la poudre de charbon ou autres, qui comportent au moins un magasin pour le combustible, une chaudière avec chambre de combustion et un système de transport pneumatique disposé entre ces deux éléments- Par l'expression "installations de chauffage stationnaires de faible ou de moyenne puissance", employée dans la présente' spécification, s'entendent des installations de chauffage du gen de celles employées au chauffage des habitations privées, des im meubles à appartements, des bâtiments publiques, etc, et non de installations de chauffage de grande puissance, telles que les installations de chauffage avec distribution à distance. Les installations de chauffage auxquelles se rapporte l'in- vention ont jusqu'à présent été alimentées, dans la plupart des cas, en combustibles liquides ou gazeux, qui présentent le grand avantage d'une commande facile et efficace, tandis que les in- stallations de chauffage chauffées avec des combustibles solides tels que le charbon, sont devenues rares et sont, pour autant qu'elles existent encore, conduites par intervention manuelle, système laborieux et peu économique, imposé par le fait que l'au tomatisation de lalimentation en combustibles solides est à pei ne possible par suite de leur consistance solide, leur longue du rée de combustion, etc Or, depuis quelques années, des essais sont faits pour adapter le système de combustion aux combustible solides meubles, tels que le charbon granulé, la poudre de charb ou autres, appliqué depuis longtemps par exemple dans les centra les thermoélectriques, aux installations de chauffage de faible de moyenne puissance. La condition essentielle posée à cette adaptation est toute fois l'automatisation poussée de l'approvisionnement en combus- tible et de sa mise en oeuvre, comme l'exigent les consommateurs pour les combustibles liquides ou gazeux Le transport des com- bustibles solides concernés ne présente pas de problèmes, étant donné qu'il s'effectue avec des véhicules, équipés de réservoir sous forme de silos, à partir desquels le combustible est déchar gé et e:mmagasiné chez le consommateur au moyen d'un système de transport pneumatique. La présente invention a trait à la manutention et l'emmaga- sinage des combustibles solides concernés chez le consommateur. Une des conditions essentielles auxquelles doivent répondre les installations visées par l'invention est leur position compé- titive sur le marché non seulement par un prix d'achat abordable, mais également par des frais d'installation réduits au minimum. Une deuxième condition consiste en ce que l'entreposage du com- bustible solide concerné à l'intérieur des immeubles, doit s'ef- fectuer, tout comme l'entreposage des combustibles liquides, dans des dispositifs ou magasins de mise en réserve, susceptible d'être montés sans dépenses excessives en des locaux fermés Une troi- sième condition non moins importante consiste en ce que la condui- te de l'installation de chauffage équipée d'un dispositif d'ali- mentation selon l'invention doit se prêter à une automatisation aussi poussée que possible. Aussi, la présente invention vise-t-elle une solution aussi- simple qu'efficace des problèmes mentionnés dans les lignes pré- cédentes. L'invention prévoit à cet effet que le système de transport concerné est un système de transport pneumatique à aspiration, dont la soufflerie est raccordée, du côté aspiration, à la sortie du magasin par l'entremise d'un séparateur et communique, du côté refoulement, avec le coussin d'air du magasin, qui est muni d'une conduite d'aérage. Cette solution selon l'invention permet une automatisation poussée de l'alimentation de l'installation de chauffage en com- bustible solide meuble à partir du magasin Et comme les quantités de combustible à transporter sont généralement assez réduites, on pourra avoir recours à un système de transport fonctionnant par aspiration, qui, grâce à la vitesse de transport relativement faible, présente par rapport aux systèmes de transport fonction- nant par refoulement le grand avantage d'une usure sensiblement moindre et, par conséquent, d'une production de poussière aussi réduite que possible Un autre avantage du système selon l'inven- tion consiste en ce que l'installation se trouve entièrement sous vide, de sorte que des fuites de corps volatiles, toujours pié- sents dans le charbon, ni de fines poussières ne sont pas à crain- dre, même en cas de défauts d'étanchéité D'autre part, pour évi- ter dans un espace fermé toute production de poussière et tout dégagement de corps volatiles dans la partie de l'installation gui se trouve sous pression, le système de transport par aspiration est, du côté refoulement, mis en communication avec le magasin et est ainsi parfaitement isolé, et la poussière ou les gaz, éven- tuellement formés dans -le magasin, ne peuvent s'évacuer par exem- ple dans l'amosphère que par l'unique conduite d'aération Le mage sin et, le cas échéant, également la soufflerie pourront, à l'exer ple des réservoirs à combustibles liquides, être logés dans un local séparé fermé, qui contient ainsi l'entière partie de l'in- stallation qui se trouve, au moins temporairement, sous surpres- sion. A la sortie du séparateur du système de transport par aspira- tion est de préférence raccordée une cage, qui peut être fermée par rapport au séparateur et coopère avec la chambre de combustion de l'installation de chauffage au moyen d'un transporteur. La quantité de combustible solide meuble aspiré par cycle de transport dans le séparateur, s'y dépose et se décharge dans ladi te cage après l'arrêt du système de transport par aspiration, à partir de laquelle elle peut être envoyée vers la chambre de com- bustion de l'installation de chauffage au moyen d'un dispositif de transport mécanique, tel qu'un transporteur à vis ou autre Le dosage du combustible s'effectue en fonction soit du cycle de tra: port du système de transport par aspiration, soit du cycle de transport du dispositif de transport mécanique, et cela, dans ce dernier cas, évidemment à condition que des mesures soient prises pour assurer un remplissage suffisant de la cage Une autre solu- tion consiste en ce que le combustible solide de finesse suffisan ne passe pas par une cage, mais est envoyé vers le brûleur ou la dière de l'installation de chauffage par l'entremise d'un disque de dosage à cellules, dont les cellules sont vidées par soufflage Le problème technique concernant l'emmagasinage du combustib est résolu conformément à l'invention en ce que le magasin est un silo, fait d'une matière souple, imperméable à l'air et suspendu dans un cadre de support, en ce que dans le silo est disposée à une certc ine distance du couvercle une cloison perméable aux gaz, mais impei-n;-able aux particules de poussière et en ce qu'une con- duite de remplissage débouche dans la chambre du silo située sous ladite cloison perméable aux gaz et le couvercle du silo présente un évent et est muni d'un raccord pour raccorder le silo à la sor- tie (côté refoulement) de la soufflerie. Des silos faits d'une matière souple, telle que par exemple une matière textile doublée d'une couche imperméable à l'air, sont connus depuis longtemps, mais ont été employés jusqu'à pré- sent à d'autres buts, tels que le stockage de denrées alimentai- res, comme par exemple la farine dans les boulangeries, ou autres. L'équipement des silos en matière textile de ce genre d'un sys- tème de transport pneumatique est également connu Toutefois, l'em- ploi de ces silos comme magasins de combustibles solides n'a pas encore été envisagé jusqu'à présent D'ailleurs, l'exécution tra- ditionnelle de ces silos connus ne convient pas à des applications de ce genre_ Les combustibles solides concernés, tels le charbon granulé ou la poudre de charbon, contiennent toujours des compo- sants volatiles avec un réel danger d'explosion dans un espace fermé C'est la raison pour laquelle le silo souple selon l'inven- tion est muni d'un évent, destiné non seulement à l'évacuation des corps gazeux dégagés par le combustible, mais également à l'intro- duction de l'air requis pour leur dilution Il s'ensuit que le chargement d'un silo de ce genre ne peut pas s'effectuer de manière tranditionnelle par exemple à l'aide d'un système de transport pneumatique à refoulement à partir d'un véhicule à silo ou similai- re, par suite de la forte production de poussière par les disposi- tifs de manutention de ce genre C'est pour éviter cet inconvénient que le silo selon l'invention est muni de la susdite cloison, pré- vue à une certaine distance du couvercle, cloison sous laquelle débouche la conduite de remplissage Cette cloison, qui agit à la manière d'un filtre, laisse passer les corps volatils, mais arrête les particules de poussière, qui retombent ensuite dans le silo et-sont entraînées par le charbon granulé ou la poussière de charbon vers les brûleurs de l'installation de chauffage. L'invention profite également d'une autre manière de la souplesse du silo En effet, si le chargement du silo s'effectue à l'aide d'un système de transport pneumatique par refoulement, ses parois et, en particulier, sa cloison se déforment plus ou moins en fonction de l'augmentation ou de la diminution de la pression, ce qui signifie, surtout pour la cloison, que les parti- cules de poussière y adhérentes s'en libèrent sous l'effet des mouvements auxquelles elles participent, tout cela de manière à éviter le risque d'obstruction Le même phénomène s'observe lors de la mise en marche du système de transport par aspiration de l'installation de chauffage du client, la cloison du silo étant mise en mouvement par l'air comprimé refoulé par la soufflerie. L'exécution du silo en une matière souple présente finalement le grand avantage qu'il peut être introduit et monté complètement dans un espace de dimensions réduites et muni de voies d'accès étroits, et cela par des manutentions réduites au minimum et sans exiger des travaux de montage difficiles et laborieux Les silos concernés peuvent ainsi être montés ultérieurement en des zones de stockage de mazout existantes, dont les voies d'accès sont sou- vent fort étroites. Un mode d'exécution préféré de l'invention prévoit que la conduite de remplissage passe à peu près par le centre du cou- vercle et de la cloison du silo, auxquels elle est fixée. Cette solution présente le double avantage, d'une part, d'une déformation uniforme et, par conséquent, d'un nettoyage optimal de la cloison par la différence de pression existant entre la chan bre à remplir de combustible du silo-et l'espace situé au-dessus de la cloison, et, d'autre part, du fait que la cloison est main- tenue par la conduite de remplissage à la distance requise du couvercle du silo pour former en haut une chambre de dimensions suffisantes pour recueillir les corps volatiles dégagés par le combustible. Une mesure particulièrement efficace consiste en ce que le couvercle du silo porte en son centre un dôme exécuté en une ma- tière rigide et y monté de manière étanche aux gaz, auquel sont fixées la conduite de remplissage, une conduite d'aérage et une tubulure pour le raccordement de la soufflerie Ce dôme muni de la conduite de remplissage ou d'une partie de cette conduite peut êtr monté facilement sur le silo disposé dans l'c-I plévu à cet effet, et cela-grâce au fait, par exemple, que le couvercle du silo présente une ouverture dont le bord est fixé au dôme au moyen d'un collier de serrage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tiront de la description détaillée suivante d'un mode de mise en oeuvre préféré, donnée avec référence aux dessins schématiques annexés, o la figure 1 représente un bloc-diagramme de l'installation et la figure 2 représente en coupe axiale partielle le magasin en forme de silo de l'installation. L'installation selon l'invention représentée par la figure 1 comporte entre autres une installation de chauffage 1 de concep- tion quelconque et, par conséquent, non représentée en détail, ainsi qu'une chaudière munie d'un brûleur ou d'une chambre de combustion à grille pour la combustion du combustible, et un cen- drier pour les recueillir cendres L'installation comporte, en outre, un magasin 2, muni en haut d'un filtre 3, en dessous du- quel débouche une conduite de remplissage 4, et d'une conduite d'aération 5 L'installation est également équipée d'un système de transport par aspiration 6, comportant essentiellement une souf- flerie 7 et un séparateur 8 Ce dernier présente à son tour une chambre pour les gaz purs et une chambre pour le combustible, qui sont séparées par exemple par un filtre, une batterie de cartou- ches filtrantes ou autre L'entrée (côté aspiration) de la souffle- rie 7, dont le sens de refoulement est indiqué par un angle dans la figure 1, communique par une conduite 9 avec la chambre à gaz du séparateur 8, dont la chambre à combustible est raccordée à la sortie du magasin 2 par l'entremise d'une conduite d'aspiration , munie d'une soupape d'arrêt 20 La sortie (côté refoulement) de la soufflerie 7 est raccordée au magasin 2 au moyen d'une con- duite 12, qui y débouche en un point situé au-dessus du filtre 3. Au séparateur 8 est raccordée une cage 13, munie au niveau de son fond d'un dispositif de transport mécanique 14, tel qu'un trans- porteur à vis ou autre, et est équipée de détecteurs de remplissa- ge détectant les niveaux extrêmes supérieur ("plein") 15 et infé- 2521 694 rieur ("vide") 16 du combustible y contenu, qui commandent res- pectivement la mise en marche et l'arrêt du système de transport par aspiration 6. Ce dispositif de transport mécanique 14 coopère avec la cha bre de combustion de l'installation de chauffage 1. La conduite de remplissage 4 du magasin 2 est munie d'un di positif d'accouplement 17, auquel peut être raccordée une condui te de transport par refoulement d'un véhicule à silo Enfin, - au cendrier de l'installation de chauffage 1 peut être raccordée une conduite aspiratrice 19, telle que, par exemple, un flexible dans le cas le plus simple, destinée à l'aspiration et l'évacua- tion des cendres. Le combustible est livré au consommateur au moyen d'un vé- hicule à silo ou similaire, dont -la conduite de refoulement 18 est raccordée au moyen du dispositif d'accouplement 17 à la con- duite de remplissage 4 du magasin 2 du client Il atteint le ma- gasin 2 à partir du silo par la conduite de refoulement 18 et la conduite de remplissage 4 La poussière de charbon ainsi for- mée est arrêtée par le filtre 3, tandis que les corps volatiles s'évacuent par la conduite d'aération 5 Le combustible solide meuble présent au niveau de la sortie 11 du magasin 2 du client est, suite à l'ouverture de la soupape d'arrêt 20 et la mise en marche de la soufflerie 7, envoyé par la différence de pression régnante vers le séparateur 8 par la conduite aspiratrice 10, da lequel il est séparé de l'air véhiculaire L'air ainsi séparé du combustible, mais pouvant encore être chargé de fines particules de poussière et contenir au moins des corps volatiles, est refou au moyen de la soufflerie 7 par la conduite aspiratrice 9 et la conduite de refoulement 12 vers la chambre supérieure du magasin située au-dessus du filtre 3, à partir de laquelle les corps vol tiles peuvent s'évacuer par la conduite d'aération 5. Le combustible présent dans le séparateur 8 s'écoule par l'entremise d'un dispositif de fermeture, tel que, par exemple, un clapet, dans la cage 13, à partir de laquelle il est envoyé vers l'installation de chauffage au moyen du transporteur à vis 14 La mise en marche et l'arrêt de la soufflerie et, par consé- quent, le dosage du combustible sont commandés par lesdits dé- tecteur de vide et de plein 16 et 15 il est égale-;:x-i t possible de commander la soupape d'arrêt 20 de la conduite d'aspiration , qui doit évidemment être fermée pendant le chargement du ma- gasin 2. La figure 2 représente à plus grande échelle et de manière plus détaillée un magasin conçu sous forme de silo 21 Ce silo 21 se compose d'une partie 22 et d'un fond tronconique 23 Muni d'une ouverture de sortie 24, et porte en haut un couvercle 25. Il est fait d'une matière souple, imperméable à l'air, telle qu'une matière textile doublée d'une couche imperméable, dont les bords sont cousues ensemble de manière à forme une pièce tubu- laire, rétrécie en bas par des coutures ou des zones de recouvre- ment pour former le fond 23 Ledit couvercle 25 est inséré dans cette pièce tubulaire Toutes ces parties du silo 21 pourront être des parties faites séparément et réunies par couture, ther- moscellage ou tout autre procédé approprié. Dans le silo 21 se prévue, à une certaine distance sous le couvercle 25, une cloison 26 faite d'une sorte de toile filtrante et fixée à la paroi du silo Il s'agit d'une toile filtrante à mailles suffisamment étroites pour arrêter les particules de pous- sière, mais laisser passer les corps volatiles On voit, en outre, qu'à l'extérieur du bord supérieur du silo 21 sont cousues des boucles 27, faites par exemple de la même matière dont est faite la paroi du silo, boucles par lesquelles passent des poutres d'un cadre de support, au moyen duquel le silo est suspendu ou bien porté par un châssis de support En outre, au niveau du raccord entre la partie cylindrique 22 et le fond tronconique 23 du silo, sont également prévus des boucles pour des éléments d'un cadre , servant à tendre la paroi du silo à ce niveau pour assurer un écoulement impeccable du charbon granulé ou de la poudre de char- bon vers l'ouverture de sortie 24. Le couvercle 25 du silo 21 présente en son centre une ouver- ture 31, sur laquelle est monté un dôme rigide 32 y inséré, auquel le bord de ladite ouverture du couvercle est fixé au moyen d'un collier de serrage 33 de manière parfaitement étanche à l'air. Dans ce dôme, fait par exemple d'une matière métallique ou plasti- que appropriée, est insérée une tubulure 34, par laquelle une con- du 2 te d'aérage non dessinée y Raccordée est mise eri r'ocr:mun 2 catior avec la chambre du silo délimitée par ladite cloiscun perniéable au gaz 26 et ledit couvercle 25 Par le dôme 32 passe ég&iement de manière bien étanche une conduite de remplissage faisant partie, par exemple, d'une conduite de transport par refoulement La par- tie recourbée vers le bas 36 de cette conduite de remplissage 35 traverse la cloison 26 et débouche dans la chambre inférieure du silo; elle est fixée à cette cloison 26 au moyen d'une bride 37. Par le dôme 32 passe également de manière non dessinée la condui- te de refoulement 12 (figure 1) de la soufflerie 7, qui débouche dans la chambre supérieure du silo située au-dessus de la cloison 26 Il va sans dire que cette conduite de refoulement pourra dé- boucher également en un autre point dans la chambre située entre le couvercle 25 et la cloison 26 du silo, et cela de préférence de manière que le jet d'air comprimé tombe directement sur cette dernière. - REVENDICATIONS 1 Dispositif d'alimentation d'installation de chauffage stationnaire de faible ou de moyenne puissance en combus- tibles solides meubles, tels du charbon granulé, de la pou- dre de charbon ou autres-, comportant au moins un magasin à combustible ( 2), une chaudière d'une installation de chauffage ( 1) et, entre ces deux, un système de transport pneumatique ( 6), caractérisé en ce que ce système de transport pneumatique est un système de transport par aspiration à soufflerie ( 7), dont l'entrée (côté aspira- tion) est raccordée par l'entremise d'un séparateur ( 8) à la sortie dudit magasin ( 2) et sa sortie (côté refoulement) se trouve en communication avec le coussin d'air de ce dernier, et en ce que le magasin est muni d'une conduite d'aération ( 5). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à la sortie du séparateur ( 8) du système de transport pneumatique par aspiration est raccordée une cage ( 13) susceptible d'être fermée par rapport au séparateur et coopérant, d'autre part, avec la chaudière de l'installation de chauffage au moyen d'un transporteur ( 14). 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit magasin ( 2) est exécuté sous forme de silo ( 21) fait d'une matière souple, imperméable à l'air et suspendu dans un cadre de support ( 28, 30) , en ce que dans le silo ( 21) est prévu à une certaine distance, sous son couvercle ( 25) une cloison ( 26) d'une matière perméable aux gaz, mais imperméable aux fines particules de poussière et en ce qu'une conduite-de remplissage ( 35) débouche dans le silo ( 21) à un niveau situé en-dessous de cette cloison ( 26) et en ce que le couvercle ( 25) du silo est muni d'un évent ( 34) et d'une tubulure pour le raccorder à la sortie (côté refoulement) de la soufflerie. 12 2 4 Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite conduite de remplissage ( 35) passe à peu près par le centre du couvercle ( 25) du silo ( 21) et de ladite cloison ( 26) perméable aux gaz et est fixée à ces deux éléments ( 32, 37). Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 1 d 4, caractérisé en ce qu'au centre du couvercle ( 25) du silo ( 21) est monté de manière étanche un dôme ( 32) d'une matière rigide, auquel sont fixées la conduite de remplis- sage ( 35), une conduite d'aération ( 34) et une tubulure pour le raccordement de la soufflerie. 6 Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le couvercle ( 25) du silo est fixé au dôme ( 32) au moyen d'un collier de serrage ( 33).