Brevet FR2614397A1 — publié le 19881028

"Dispositif pour l'alimentation autonome d'un four d'incinération". L'invention est relative à un dispositif pour l'alimentation autonome d'un four d'incinération. Elle vise plus particulièrement les fours d'incinération de petite et moyenne capacités, c'est à dire susceptibles d'incinérer moins de cinq tonnes de déchets par heure. De tels fours se rencontrent fréquemment dans les établissements hospitaliers, les sociétés de service, les grandes surfaces et les petites industries. En général, l'alimentation des fours de ce type est assurée par une-trémie qu'il est nécessaire de charger régulièrement avec une fréquence de l'ordre de 15 à 30 minutes. Cette astreinte exige la présence permanente, d'un surveillant contrôlant également le fonctionnement du four et les risques d'incendie consécutifs à l'inflammation des déchets par communication du feu du four aux déchets disposés dans le conduit entre le four et la trémie.En pratique, en raison des incendies de trémies mais aussi des chargements irréguliers, de tels fours n'ont pas un rendement satisfaisant, c'est à dire qu'ils ne parviennent pas à l'équilibre thermique nécessaire pour obtenir la combustion pyrolytique recherchée des déchets. I1 en résulte qu'ils fournissent un taux d'imbrûlés important de même qu'un taux de pollution par les fumées en raison d'une combustion incomplète. La présente invention a pour but de remédier à cela en fournissant un dispositif d'alimentation supprimant tous risques d'incendie dans la trémie, réduisant considérablement la fréquence d'alimentation de celle-ci et permettant d'obtenir une combustion pyrolytique intégrale, et en conséquence, une combustion complète. Dans le dispositif, selon l'invention, la trémie a une capacité de stockage des déchets correspondant à plusieurs heures de fonctionnement du four, comporte des portes de fermeture étanches, débouche dans un canal incliné d'alimentation du four, se prolongeant en deçà du débouché de la trémie par une partie amont, et est associé, à un poussoir étanche qui, disposé dans la partie amont du canal d'alimentation, est relié à des moyens de commande aptes à le déplacer dans les deux sens, de façon cyclique, entre une position d'effacement dans le canal, une première position avancée d'enfournement et une seconde position avancée d'obturation de la partie aval du canal d'alimentation, ainsi qu'rades moyens de mesure de la température dans la partie aval du canal, moyens réagissant sur les organes décommande du poussoir pour isoler les déchets dans cette partie du canal en cas d'élévation de température. Grâce à ce dispositif, lorsque la trémie est chargée et que ses portes sont fermées, la trémie ne peut être alimentée en air que par celui introduit dans le four, dont elle est isolée par les déchets accumulés dans le canal d'alimentation et dans sa goulotte de sortie. I1 s' avère donc que le canal et la goulotte de la trémie obturés par les déchets, constituent deux moyens s'opposant à l'avancement du feu en direction des déchets contenus dans la trémie. En fonctionnement, le poussoir avance de sa position d'effacement à sa première position avancée d'enfournement et pousse les déchets, tombant de la goulotte de la trémie, dans le canal en direction de l'extrémité du canal communiquant avec la chambre de combustion de l'incinérateur. Dans le cas où, malgré la fermeture de la trémie par des portes étanches et l'étanchéité du poussoir, le feu du foyer se communiquerait dans la partie aval du canal d'alimentation, les moyens détecteurs de la température dans cette partie sollicitent les moyens de commande du poussoir pour que ce poussoir vienne dans sa seconde position avancée. Dans cette position, il obture au moins partiellement la partie aval du canal d'alimentation et empêche que le feu ne se propage, par la goulotte d'alimentation, aux déchets contenus dans la trémie. Dans une forme d'exécution de l'invention, le poussoir comporte des moyens complémentaires d'obturation de la partie aval du canal d'alimentation réagissant aux moyens de mesure de la température dans ce canal. Cette disposition permet de constituer une seconde barrière s'opposant à la propagation du feu en direction des déchets de la trémie et garantit donc le bon fonctionnement du dispositif d'alimentation et du four d'incinération. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au. dessin schématique annexé représentant à titre d'exemples non limitatifs une forme d'exécution de ce dispositif. Figure 1 est une vue de côté en coupe transversale du dispositif d'alimentation juxtaposé à un four d'incinération lorsque le poussoir est en position effacée, Figures 2 .et 3 sont des vues de côté en coupe partielle représentant le dispositif, respectivement, lorsque le poussoir est en position avancée d'enfournement et lorsqu'il est en seconde position avancée d'obturation de la partie aval du canal. A la figure 1, 2 désigne une trémie d'alimentation d'un four d'incinération 3. Selon l'invention, la trémie 2 a une capacité de stockage de déchets correspondant à plusieurs heures de fonctionnement du four.3 et par exemple la durée d'un poste de travail. L'ouverture supérieure de cette trémie est obturée par des portes articulées 4 qui sont étanches en position de fermeture. La goulotte de sortie 5 de la trémie est raccordée par un canal 6, incliné sur la verticale d'un angle a, à un canal d'alimentation 7 dont la partie aval 7a débouche dans la chambre de combustion 8 du four. La figure 1 montre que ce canal 7 est incliné sur l'horizontale d'un angle b. Le canal 7 se prolonge au-delà du débouché du conduit 6 par une partie amont 7b contenant un poussoir désigné de façon générale par 9. Ce poussoir est composé d'une structure métallique 10 porteuse d'un joint d'étanchéité 12 en contact avec les parois du canal.Dans sa partie avant, le poussoir 9 est muni d'un nez en gradins. Dans cette forme d'exécution, ce nez comporte deux gradins 13 et 14. Le gradin 13, muni à son extrémité d'un renfort 15 en matière réfractaire, a une hauteur h qui est sensiblement égale à la moitié de la hauteur H du canal. La longueur L de ce gradin est supérieure à la longueur 1 du débouché du conduit 6 dans le canal d'alimentation. Le poussoir 9 est relié à des moyens aptes à le déplacer dans le couloir, moyens qui, dans cette forme d'exécution, sont constitués par un vérin hydraulique 16. Les moyens d'alimentation de ce vérin sont asservis à un capteur de température 17 disposé dans la partie aval 7a du canal d'alimentation du four. Enfin, le poussoir est associé à des moyens complémentaires d'obturation du feu dans le canal, moyens qui, dans cette forme d'exécution, sont constitués par un volet transversal 18 calé à ltextrémité de bras 19 disposés dans le gradin inférieur 13 et articulés autour d'un axe transversal 20. Les bras 19 sont commandés par un vérin 22 sous la dépendance du capteur de température 17. En position d'effacement, le volet 18 est dans la position représentée à la figure 1. Lorsque la trémie est remplie jusqu'à son sommet de déchets 21 et que les portes étanches 4 sont rabattues sur son ouverture, le dispositif d'alimentation est totalement étanche par rapport à l'extérieur et peut fonctionner sans risques et sans pollution pendant le temps nécessaire pour vider le contenu de la trémie. L'alimentation de la chambre de combustion 8 est assurée au moyen du poussoir 9 qui, sous l'action du vérin 16, passe de sa position d'effacement représentée à la figure 1 à sa première position avancée d'enfournement représentée à la figure 2. Dans cette position, la face avant 14a du second gradin 14 s'avance sensiblement sur le tiers de la largeur 1 du conduit 6 en forçant les déchets 21, non poussés par le premier gradin 13, à s' avancer en direction de l'extrémité aval du conduit 7a. I1 faut ici noter que le nez en gradins permet d'engager dans le four des déchets volumineux qui, sans ce gradin, pourraient se coincer entre le nez du poussoir et l'angle formé entre le canal d'alimentation 7 et le canal 6. En fonctionnement normal, le poussoir 9 effectue des mouvements de va et vient cycliques avec un temps d'arrêt en position effacée qui dépend de la nature des déchets. Si malgré l'étanchéité conférée au dispositif, le feu de la chambre de combustion se propage aux déchets contenus dans la partie aval 7a du canal d'alimentation avec le risque de se communiquer aux déchets contenus dans la trémie, le détecteur 17 mesurant la température dans cette partie 7a intervient sur les moyens de commande du vérin 16 pour que la course de celui-ci soit augmentée et que le poussoir 9 vienne dans sa seconde position avancée d'obturation de la partie 7a représentée à la figure 3. Dans ces conditions, comme le montre bien cette figure, le gradin 14 du poussoir obture totalement l'extrémité de la partie 7a, tandis que le reste du poussoir obture totalement le canal 6 communiquant avec la trémie 2.Simultanément, les moyens de commande interviennent sur le vérin 22 qui fait pivoter le volet oscillant 18 pour l'amener dans sa position sortie représentée sur la figure 3. Ce volet, qui s'étend transversalement à travers les déchets reposant sur le gradin inférieur 13, forme une double porte et améliore l'isolement de la partie en feu par rapport aux déchets contenus dans la trémie. I1 faut d'ailleurs noter que l'avancement supplémentaire du poussoir a pour effet de pousser dans la chambre de combustion les déchets en combustion et de réduire leur volume. Dans une forme de réalisation visible figure 3, et à titre de sécurité supplémentaire, une tête d'aspersion 23, alimentée par une pompe 24 commandée par le capteur 17, assure l'arrosage des déchets. I1 ressort de ce qui précède que le dispositif, selon l'invention, permet d'assurer l'alimentation autonome d'un four avec une autonomie dépendant de la capacité de stockage de la trémie, sans autre intervention manuelle que celle consistant à charger la trémie, et sans risque de propagation du feu du foyer aux déchets contenus dans la trémie. Par ailleurs, l'alimentation régulière s'effectuant sur un cycle court, dépendant seulement de la fréquence d'avancement du poussoir, combinée avec l'étanchéité à l'air extérieur procuré à la chambre de combustion, permet d'obtenir la combustion pyrolytique recherchée garantissant l'émission de volumes constantes de gaz comburants à des températures sujettes à de faibles variations, c'est à dire des gaz comburants favorisant ultérieurement un bon rendement de l'échangeur thermique. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'alimentation autonome d'un four d'incinération, du type mettant en oeuvre une trémie (2) obturable par des portes (4) caractérisé en ce que la trémie a une capacité de stockage des déchets correspondant à plusieurs heures de fonctionnement du four, comporte des portes de fermeture (4) étanches,débouche dans un canal incliné (7) d'alimentation du four se prolongeant, en deçà du débouché de cette trémie, par une partie amont (7b), et est associé, d'une part, à un poussoir étanche (9) qui, disposé dans la partie amont (7b) du canal d'alimentation, est relié à des moyens de commande aptes à le déplacer de façon cyclique,entre une position d'effacement dans le canal et une première position avancée d'enfournement et, en cas de feu à une seconde position avancée d'obturation de la partie aval C7a) du canal d'alimentation, et d'autre part, à des moyens (17) de mesure de la température dans la partie aval (7a) du canal réagissant sur les moyens de commande du poussoir (9) pour, en présence de feu dans cette partie (7a), déclencher au moins le déplacement du poussoir vers sa seconde partie avancée. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le poussoir (9) présente un nez en gradins. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le nez en gradins du poussoir est composé d'un gradin inférieur (13), dont la hauteur (h) est sensiblement égale à la moitié de celle (H) ducanal et dont la longueur (L) est supérieure à la longueur (1) du débouché de la trémie (2) dans le canal (7), et d'un gradin supérieur (14) dont la face avant (14a) vient dans la trajectoire des déchets s'écoulant de la goulotte (5) lorsque le poussoir est dans la première position avancée. 4. Dispositif selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2 et 3 caractérisé en ce que le poussoir comporte des moyens complémentaires d'obturation de la partie aval (7a) du canal d'alimentation réagissant aux moyens (17) de mesure de la température dans ce canal. 5. Dispositif selon l'ensemble des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les moyens d'obturation complémentaires du canal sont constitués par un volet transversal (18) monté pivotant par rapport à l'axe horizontàl transversal (20) et relié à des moyens (22) aptes à le faire pivoter, dans les deux sens, entre une position escamotée dans le nez (13) du poussoir et une position sortie dans la partie aval (7a) du canal. 6. Dispositif selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la goulotte de sortie (5) de la trémie (2) est raccordée à un conduit (6) qui, débouchant dans le canal d'alimentation, est incliné par rapport à l'horizontale à l'opposé du four (3). 7. Dispositif selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2 à 6 caractérisé en ce qu'une tête d'aspersion (23) débouchant dans la partie 7a du canal est alimentée par une pompe (24) commandée par les moyens (17) de mesure de la température dans cette partie (7a).