Brevet FR2628185A1 — publié le 19890908

Q9 RÉPUBLIQUE FRAN AISE N de publication: 2 628 185 (à n'utiliser que pour les INSTITUT NATIONAL. commandes de reproduction) DE LA PROPRI(=TI INDUSTRIELLE.cu DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE N d'enregistrement national: 88 02543 PARIS - Int CI':F23G 5/26, 5/44; F23J 1/00; F23L 1/02. @ DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1 Date de dépôt: ler mars 1988. Q Demandeur(s): T.E.S. S.A. - FR. () Priorité: Q Inventeur(s): Claude Maille. Date de la mise à disposition du public de la demande: BOPI " Brevets " n 36 du 8 septembre 1989. _ Références à d'autres documents nationaux appa- rentés: rn Titulaire(s) Q Mandataire(s): Novapat-Cabinet Chereau. ( Incinérateur à sole tournante. La présente invention concerne un incinérateur à sole tournante comportant un système de déchargement automa- 22 tique de la partie de cendres tombant au travers de la sole, f système qui est rendu étanche pour éliminer toute infiltration d'air parasitaire permettant ainsi une combustion contrôlée. l Le système de dégagement de cendre tombant au travers4 de la sole 4 comporte deux rangées annulaires de trémies 5 et... 6 disposées en dessous de la sole 4, trémies dont les parties inférieures 8 et 9 sont submergées dans de l'eau contenue 'i dans une auge annulaire 10 disposée de façon coaxiale en- ', " dessous des rangées de trémies 5 et 6. De cette façon la 1 5 cendre qui tombe au travers de la sole 4 est amenée directe- ment dans cette auge annulaire qui comporte un système 27 automatique de dégagement de cendres. Le bord extérieur 30 du système de trémies est relié à la partie cylindrique 3 du - bâtiment supérieur de l'incinérateur de façon étanche au o moyen d'un joint hydraulique 17. Les avantages de l'incinérateur selon la présente invention sont le dégagement automatique de la partie de cendre qui tombe au travers de la sole 4 et la parfaite étanchéité de la structure inférieure de l'incinérateur qui permet de supprimer toute infiltration d'air parasitaire. Vente des fscicules à l'IMPRIMERIE NATIONALE, 27, rue de l Convention 75732 PARIS CEDEX 15 L D Vente des fascicules à rl'MPRIMERiE NATiONALE. 27, rue de la Convention-- 75732 PARIS CEDEX 15 1. La présente invention a trait à un incinérateur comportant une chambre de combustion limitée à son extré- mité inférieure par une sole tournante constituée d'un dis- que rotatif sur lequel sont disposés des objets à inciné- rer, ce disque étant perforé par une pluralité d'ouvertu- res servant à la fourniture d'air de combustion et au moins, une trémie située en- dessous et solidaire à la sole tournante et s'étendant sensiblement sur la totalité de la surface de la sole tournante pour recevoir les cendres ou autres objets tombant en-dessous de ladite sole. Sont connus de tels incinérateurs couramment dé- nommés incinérateurs à sole tournante dans lesquels on a arrangé des trémies en-dessous de la sole pour recevoir une partie de la cendre tombant à travers les ouvertures de la sole, ouvertures qui servent à la fourniture de l'air dans la chambre de combustion. Ces trémies compor- tent normalement à leur extrémité inférieure des tiroirs 2. à cendre qui doivent être vidés manuellement pour déga- ger cette partie de la cendre qui, jusqu'à maintenant,ne peut pas être enlevée autrement. Il est un autre désavantage de ce système d'in- cinérateur que l'ensemble du système de dégagement de cen- dre tombant à travers la sole, constituée par les trémies mentionnées ci-dessus n'est pas étanche et de ce fait la fourniture d'air dans la chambre de combustion ne peut pas être contrôlée de façon exacte, et il est courant que le volume d'air qui rentre dans la chambre de combustion à travers des fuites du système de trémies est dans le même ordre de grandeur que le volume d'air introduit par le système de fourniture d'air de combustion. De cette façon le volume d'air total qui rentre dans la chambre de combus- tion est pratiquement deux fois trop grand. Cet excès d'air de combustion entraîne une diminution de la tempéra- ture de combustion qui augmente le risque de laisser im- brûlée une partie des gaz générés lors de la combustion, gaz imbrûlés produisant de la pollution de l'environne- ment. Il est donc un objet de la présente invention de prévoir un incinérateur dans lequel le dégagement de la par- tie de cendre qui tombe à travers les ouvertures de la sole sont dégagés de façon automatique pour rendre un tel système indépendant de fréquentes interventions humaines. Un autre objet de la présente invention est de construire un incinérateur dont le système de dégagement de cendres tombant à travers la sole soit parfaitement étan- che pour éviter l'introduction d'un excès d'air dans la chambre de combustion due au manque d'étanchéité des compo- sants disposés en-dessous de la sole. Le premier de ces objets est atteint avec un in- cinérateur comme décrit ci-dessus qui est caractérisé en ce que les trémies comportent des extrémités inférieures ouvertes, une auge annulaire, comportant un système de dégagement automatique de cendres, étant disposée 3. en-dessous de ces extrémités ouvertes de façon à rece- voir la cendre ou autres objets tombant au travers et autour de la sole lors de la combustion. Selon une forme de réalisation préférée de la présente invention, l'auge annulaire est remplie d'eau dans laquelle tombe la cendre. Les trémies comportent des parties inférieures étranglées qui sont submergées dans l'eau de l'auge annulaire, telles que l'ouverture in- férieure de ces trémies sont rendues parfaitement étanches contre une introduction d'air à cette partie de l'inci- nérateur. Pour faciliter le dégagement de cendres tombées dans l'auge annulaire, à travers la sole tournante et les trémies,l'auge annulaire comporte un fond incliné vers l'extérieur de façon à permettre le glissement de la cen- dre radialement vers l'extérieur de cette auge annulaire. Pour assister le glissement de cette cendre vers l'exté- rieur, et aussi pour pousser les cendres accumulées dans un bac de cendres arrangé à une position quelconque sur la périphérie de l'auge annulaire, une ou plusieurs raclet- tes sont fixées sur les parties inférieures des trémies dans une orientation parallèle à la surface du fond incli- né de l'auge annulaire. De cette façon, lors de la rota- tion de la sole tournante,, la cendre disposée sur le fond incliné de l'auge annulaire est poussée dans le bac à cendres. Selon une forme de réalisation particulière de la présente invention, le système de trémies disposé en-des- sous de la sole tournante comporte une première série de trémies centrales disposées de façon concentrique au- tour d'une colonne de support, de la sole, trémies centra- les qui guident la cendre tombant à travers des ouvertures de la sole dans l'auge annulaire. Une deuxième série de trémies périphériques est disposée en-dessous du bord extérieur de la sole pour recevoir toute cendre ou 4. autres objets qui tombent entre le bord de la sole et un mur cylindrique qui limite la chambre de combustion. La chambre de combustion est limitée par une en- ceinte comportant une voite, un mur cylindrique et la sole tournante, cette enceinte constituant une chambre cylindrique dont le plafond est formé par ladite voGte le fond étant constitué par la sole tournante. Pour rendre la partie périphérique du système des trémies étanche aux infiltrations d'air parasitai- re, le mur cylindrique comporte un bord inférieur qui est lié de façon hermétique avec le bord extérieur de la série de trémie périphérique par un joint hydraulique, ce joint hydraulique étant constitué par un canal annulaire soli- daire, de façon étanche, aux parties extérieures de l'en- semble de trémies périphériques. Ce canal annulaire est rempli d'eau dans laquelle est submergé le bord inférieur du mur cylindrique. De façon classique, la chambre de combustion com- porte une aube stationnaire qui est orientée parallèlement à la surface de la sole tournante, dans un sens oblique par rapport à la direction radiale de la sole, de façon à entraîner le dégagement de la cendre disposée sur la sole lors de la rotation de cette dernière. Egalement, de façon classique, la voûte de la chambre de combustion comporte une trémie de chargement et une porte coulissante ayant un système d'étanchéité. Nous allons maintenant décrire la présente in- vention plus en détail en référence aux dessins dont la Figure 1: montre une coupe verticale à tra- vers un incinérateur selon la présen- te invention; la Figure 2: est une coupe horizontale de l'inciné- rateur selon la figure 1 dont les parties disposées en-dessous de la sole tournante sont illustrées en 5. lignes et pointillés; et la Figure 3:montre de façon schématique le dégage- ment de cendres de la sole tournante. Dans la figure 1, on a illustré l'ensemble d'un incinérateur selon la présente invention oemportant une partie inférieure 27, englobant tout composant opérationnel de l'incinérateur et une partie supérieure constituée par la voftte 2 et le mur cylindrique 3. La voate 2 comporte une trémie de chargement 22 qui peut être fermée par une por- te coulissante 23, munie d'un système d'étanchéité non représenté. Endessous de la voûte 2 se trouve la chambre de combustion 1, fermée à son extrémité inférieure par la sole tournante 4, constituée par un disque perforé. Cette sole tournante est supportée par une colonne de support 12, qui est entraînée en rotation continuelle ou intermittente par un moteur 15 comportant un arbre 16 et un pignon 14 qui engagent une crémaillère 13 entourant la colonne 12. A son extrémité inférieure la colonne 12 est supportée en ro- tation par un système 28 quelconque permettant la libre rotation de la colonne 12. En-dessous de la sole 4, un dou- ble système de trémies 5 et 6 est arrangé de façon suivan- te: une première série de trémies centrales 5 est arran- gée de façon circulaire autour de la colonne 12, s'éten- dant sensiblement sur la totalité de la partie perforée de la sole 4, et une deuxième série de trémies périphéri- ques 6 étant arrangée de façon concentrique autour des trémies centrales 5 de façon à s'étendre en-dessous et vers l'extérieur du bord extérieur 25 de la sole 4. L'en- semble des trémies 5 et 6 constitue une construction fermée à l'exception des ouvertures dans des parties inférieures 8 et 9 desdites trémies et du bord périphérique 30 des par- ties extérieures 19 des trémies périphériques 6 ainsi que des conduites d'air de combustion 7, sortant de la colonne de support 12, conduits qui sont reliés de façon non représentée avec un système de fourniture d'air de 6. combustion. Les parties inférieures 8 et 9 des trémies cen- trales et périphériques sont submergées dans de l'eau con- tenue dans une auge annulaire 10, de façon à rendre étan- ches les ouvertures de ces parties des trémies. La partie extérieure 19 des trémies périphériques 6 sont munies d'un canal circulaire 17 rempli d'eau dans laquelle est submer- gé le bord inférieur 18 du mur cylindrique 3, de façon à rendre étanche le bord extérieur 30 de l'ensemble des tré- mies périphériques 6. L'auge annulaire 10 comporte un fond 11 incliné vers l'extérieur ainsi qu'un bac à cendres 20 disposés à un endroit quelconque à la périphérie de cette auge annu- laire. Les parties inférieures 8 et 9 des trémies 5 et 6 portent une raclette 21, disposée de façon parallèle à la surface du fond incliné 11. Nous allons décrire dans ce qui suit le fonction- nement de l'incinérateur illustré. Une charge de déchets est introduit dans la chambre de combustion après avoir ouvert la porte coulissante 23, porte qui est refermée suite à la fin du chargement. Les déchets tombent sur la sole tournante 4, o ils sont brûlés. Lors de la combustion de ces déchets, se produisent des gaz et de la cendre,les gaz étant dégagés de la chambre de combustion par un sys- tème de cheminée 3' ou un récupérateur de chaleur non repré- senté. De façon illustrée plus loin dans la figure 3, la cendre est dégagée de la chambre de combustion 1. La sole tournante 4 comporte des ouvertures 24 par lesquelles rentre de l'air dans la chambre de combustion, air fourni par un système de fourniture d'air de combustion non repré- senté. De façon non évitable, une certaine partie de la cendre disposée au-dessus de la sole tournante 4 tombe à travers les ouvertures 24 telle qu'ilest nécessaire de re- cueillir cette partie de'la cendre et la dégager pour êvi- ter son accumulation dans les parties inférieures de 7. l'incinérateur. Le système de dégagement pour cette par- tie de cendre est constitué par les trémies 5 et 6, qui sont solidaires de la sole 4 et qui guident la cendre tom- bant à travers les ouvertures 24 ou la fente 26 entre le bord extérieur 25 de la sole 4 et du mur cylindrique 3,dans l'au- ge annulaire 10 remplie d'eau. La cendre qui tombe sur le fond incliné 11 de cette auge annulaire 10 est raclée par la raclet- te 21, de façon à être entraînée vers l'extérieur de cette auge annulaire, telle qu'elle tombe dans le bac à cendres 20 lors du passage de la raclette à la position angulaire de ce bac. Le joint hydraulique constitué par le canal annu- laire 17 ainsi que la submersion des parties inférieures 8 et 9 des trémies 5 et 6 dans l'eau de l'auge annulaire 10 permettent de maintenir l'étanchéité complète du système des trémies en-dessous de la sole 4 lors de la rotation de cette dernière. La figure 2 est une vue de coupe horizontale à travers le mur cylindrique 3 dégageant la vue sur la sole 4, dont le bord extérieur 25 est séparé de la surface intérieu- re du mur 3 par une fente 26. La sole 4 est munie d'ou- vertures 24 sur une grande partie de sa surface, ouvertu- res qui sont illustrées de façon non complète à deux en- droits seulement. L'ensemble des trémies 5 et 6 disposé en- dessous de la sole 4 est illustré en lignes pointillées,égale- ment de façon incomplète, étant entendu que chaque secteur de la sole 4 délimité par les lignes radiales 35 comporte une paire de trémie centrale 5 et trémie périphérique 6, l'ensemble des trémies 5 étant séparé de l'ensemble de trémies 6 par la ligne 29, concentrique à la sole 4. Les parties inférieures 8 et 9 des trémies sont disposées sur le cercle concentrique de façon à coopérer avec l'auge annulaire non représentée lors de la rotation de la sole 4, comme décrit ci-dessus. La figure 3 montre également une coupe horizonta- le de la partie supérieure à l'incinérateur selon la 8. présente invention analogue à la figure 2, dont le sens de rotation de la sole 4, à l'intérieur du mur cylindrique 3, est indiqué par la flèche 34. Le mur cylindrique 3 comporte une partie saillante 33 qui produit un trou 32 agrandissant la fente 26 sur une partie de la périphérie de la sole 4. Une aube stationnaire 31 est arrangée de façon inclinée par rapport à la direction radiale telle que tout objet ou cen- dre déposé sur la sole tournante est entrainé vers l'exté- rieur lors de la rotationde la sole dans le sens de la flè- che 34, afin de tomber dans le trou 32. La géométrie du trou 32 est telle que la cendre tombe sur une rampe 36 qui la dirige dans une trémie périphérique située en-dessous de la sole 4. De telle façon, le dégagement principal de cendres de la chambre de combustion aboutit également dans l'auge annulaire et ensuite dans le bac à cendres. Il est entendu que ce dégagement principal de cen- dres illustré dans la figure 3 est uniquement une forme de réalisation particulière et ne constitue pas une limitation de l'étendue de la présente invention. La présente invention a été décrite au moyen d'un exemple de réalisation sans pour autant être limitée à cette forme particulière, et de nombreuses modifications qui apparaîtront à l'homme du métier sont considérées comme incluses dans l'étendue des revendications suivantes. 9. REVENDICATIONS 1 - Incinérateur comportant une chambre de com- bustion (1) limitée à son extrémité inférieure par une sole tournante (4) constituée d'un disque rotatif sur lequel sont déposés des objets à incinérer, ce disque étant perfo- ré par une pluralité d'ouvertures (24) servant à la fourni- ture d'air de combustion, et au moins une trémie (5, 6) située en-dessous et solidaire à la sole tournante (4) et s'étendant sensiblement sur la totalité de la surface de la sole tournante (4) pour recevoir de la cendre ou d'autres objets tombant en-dessous de ladite sole, caracté- risé en ce que les trémies (5, 6) comportent des extrémi- tés inférieures ouvertes (8, 9) une auge annulaire (10), comportant un système de dégagement automatique de cendres étant disposée en-dessous de ces extrémités ouvertes (8, 9) de façon à recevoir la cendre ou autres objets tombant en travers de la sole (4) lors de la combustion. 2 - Incinérateur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'auge annulaire (10) comporte de l'eau dans laquelle tombe la cendre. 3 - Incinérateur selon la revendication 2, carac- térisé en ce que la ou les trémie(s) (5, 6) comportent des parties inférieures étranglées (8, 9) qui sont submergées dans l'eau contenue dans l'auge annulaire (10). 4 - Incinérateur selon les revendications2 ou 3, caractérisé en ce que l'auge annulaire (10) comporte un fond (11) incliné vers l'extérieur. - Incinérateur selon la revendication 4, carac- térisé en ce que la ou les trémie(s) (5,6) comportent une raclette (21) orientée parallèlement au fond incliné (11) de l'auge annulaire (10) et capable de pousser la cendre déposée au fond incliné (11) vers un bac à cendre (20) lors de la rotation de la sole (4). 6 - Incinérateur selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une première 10. série de trémies centrales (5) est disposée en-dessous d'une partie perforée de la sole tournante (4) de façon concentrique autour d'une colonne de support (12) pour guider la cendre tombant à travers les ouvertures (24) dans l'auge annulaire (10), et une deuxième série de tré- mies périphériques (6) est disposée en-dessous du bord exté- rieur (25) de la sole (4) pour recevoir toute cendre ou au- tres objets qui tombent entre le bord (25) de la sole (4) et un mur cylindrique (3). limitant la chambre de combus- tion (1). 7 - Incinérateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'enceinte de la chambre de combustion comporte une voûte (2), un mur cylindrique (3) et la sole tournante (4) constituée d'un disque perforé. 8 - Incinérateur selon la revendication 7, carac- térisé en ce que le mur cylindrique (3) comporte un bord in- férieur (18) qui est lié de façon hermétique avec le bord extérieur (30) de la série de trémies périphériques (6) par un joint hydraulique. 9 - Incinérateur selon la revendication 8, carac- térisé en ce que le joint hydraulique comporte un canal annulaire (17) solidaire de façon étanche aux parties ex- térieures (19) de l'ensemble de trémies périphériques (6), ledit canal étant rempli d'eau dans laquelle est submergé le bord inférieur (18) du mur cylindrique (3). - Incinérateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la chambre de combustion (1) compor- te une aube stationnaire (31) qui est orientée parallèlement à la surface de la sole (4) dans un sens oblique par rapport à la direction radiale de la sole (4) de façon à entraîner le dégagement de cendre de la sole lors de la rotation de cette dernière. 11 - Incinérateur selon la revendication 7, 11. caractérisé en ce que la vo te (2) comporte une trémie de chargement (22) et une porte coulissante (23) ayant un système d'étanchéité. 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