Brevet FR2694376A1 — publié le 19940204

La présente invention concerne les grilles des fours d'incinération d'ordures ménagères et plus particulièrement les barreaux qui les constituent. On sait en effet que les grilles des fours d'inci nération d'ordures ménagères comportent une pluralité de nappes de barreaux superposées de sorte que chaque nappe de barreaux constitue une sorte de marche dont la surface supérieure est inclinée par rapport à l'horizontale et dont le nez est de hauteur relativement réduite. La grille ainsi obtenue s'étend depuis une zone d'alimentation des ordures à incinérer jusqu'à une zone où se trouve, soit un cendrier, soit un étage inférieur d'incinération pour compléter celle-ci. Dans un mode de réalisation de ces grilles, une nappe sur deux est mobile depuis une position rétractée dans laquelle elle forme une marche régulière avec les deux nappes qui lui sont adjacentes, jusqu'à une position étendue en direction du point bas de la grille dans laquelle le nez de chaque nappe mobile forme racloir et poussoir pour le foyer de combustion afin de l'aérer et de le déplacer. Sur certaines grilles de même conception, un certain nombre de barreaux appartenant aux nappes mobiles, porte une excroissance supérieure nommée ringard, qui permet d'aérer le foyer. Par ailleurs, pour activer la combustion, il est nécessaire d'insuffler de l'air au milieu du foyer. Cet air est soufflé au travers de la grille ce qui contribue à refroidir les barreaux. Les barreaux sont soumis à l'usure lors de leur frottement au moment du coulissement des nappes mobiles et subissent des chocs thermiques du fait de l'existence d'un gradient de température entre le foyer et l'air de combustion qui est insufflé à leur niveau, et comme par ailleurs compte tenu d'une composition très mélangée des produits qui brûlent, ceux-ci donnent naissance à des effets de chalumeau, c'est la partie frontale des barreaux qui s'use le plus rapidement et qui condamne à leur changement fréquent. Le remplacement d'un lit de barreaux complet est une opération coûteuse dont il convient de réduire le prix. A cet effet, la présente invention entend proposer un barreau dont le nez est amovible permettant ainsi la réalisation de ce barreau en deux parties, l'une formant la pièce d'usure et l'autre un corps principal, ces deux parties étant en des qualités de matière parfaitement adaptées aux conditions d'utilisation. Plus précis ément l'invention a pour objet un barreau pour grille d'incinération des ordures ménagères, utilisé en pluralite sous forme de nappes en marches d'escalier, mobiles les unes par rapport aux autres, chaque barreau possédant une surface supérieure sensiblement plane, une surface frontale d'extrémité et une surface inférieure d'appui sur la surface supérieure d'un barreau de la nappe adjacente. Selon l'une des caractéristiques principales de l'invention, ce barreau est en deux parties, l'une formant corps du barreau portant la surface supérieure et la surface inférieure et l'autre, rapportée sur la première partie et formant bouclier frontal de celle-ci pour porter de manière amovible la surface frontale. Le barreau selon l'invention peut ainsi être construit en deux matériaux différents afin de mieux répondre aux contraintes auxquelles il est soumis. Ainsi le matériau formant le corps du barreau devra être résistant à l'usure puisque ce sont ses surfaces qui coopèrent lors des mouvements relatifs des nappes de barreaux de la grille d'incinération alors que le nez du barreau constitué par le bouclier rapporté sur le corps de celui-ci sera dans un matériau réfractaire résistant bien à l'oxydation à chaud. Dans un mode préféré de réalisation, on se servira de ce bouclier amovible comme répartiteur des dispositifs de conduction de l'air de combustion. Ainsi, la première partie du barreau comporte une face d'extrémité dressée pour former une face d'appui de la seconde partie, cette face d'extrémité étant pourvue du débouché d'un conduit d' amenée d'air de combustion pour lequel la seconde partie forme déflecteur. A cet effet, le bouclier amovible possède en regard de la face d'appui de la première partie une zone évidée dans laquelle est logée une partie des éléments de fixation du bouclier à la première partie, cette zone évidée débouchant par un orifice de soufflage à la base du bouclier au voisinage de la surface inférieure du barreau. L'air de combustion est ainsi principalement insufflé dans le foyer à la base de chaque nez de barreau par un orifice relativement protégé et cet air de combustion sert également d'air de refroidissement pour le bouclier du barreau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après à titre d'exemple d'un mode de réalisation. I1 sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'une grille d'incinération, - la figure 2 est une vue en coupe partielle d'un barreau conforme à l'invention, - la figure 3 est une vue de dessus de la figure 2 du corps de barreau seul, - la figure 4 est une vue suivant F de la figure 2 de la seconde partie du barreau conforme à l'invention, - la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 2, - la figure 6 est une vue d'une variante de réalisation d'un barreau conforme à l'invention applicable à une grille à ringarder. A la figure 1 on voit qu'une grille d'incinération comporte plusieurs nappes de barreaux superposées, chaque barreau 1 possédant classiquement une surface supérieure 2, une surface inférieure 3. Chaque nappe peut être déplacée par rapport aux nappes adjacentes et lors de ses déplacement chaque barreau frotte par sa surface inférieure 3 sur la surface supérieure 2 du barreau sur lequel il repose. Entre les surfaces 2 et 3, le barreau possède une surface frontale 4 par laquelle le produit à incinérer est poussé lors des déplacements des nappes pour évoluer petit à petit de la partie amont à gauche de la figure I vers la partie aval à droite de cette figure de la grille d'incinération. Chaque barreau, comme représenté aux figures 2 et 3, comporte selon l'invention une partie principale 5 et une partie frontale 6. La partie principale 5 est en forme de caisson ouvert en partie inférieure, sa paroi supérieure portant la surface d'appui 2 tandis que la surface 3 est ménagée à la base d'une paroi frontale de ce caisson. Cette paroi frontale est dressée extérieure en un plan incliné 7, l'épaisseur relativement mince de cette paroi frontale étant pourvue de quatre orifices, deux orifices 8, 9 relativement larges, et deux orifices 10, 11 pour le passage de moyens de fixation. La partie 6 possède également une face 12 dressée pour venir s'appuyer sur la face 7, et est en forme de coquille dont la surface convexe forme la surface frontale destinée à coopérer avec le lit de produits en combustion. L'intérieur de ce bouclier 6 est donc évidé et cloisonné. Le cloisonnement, comme cela est visible sur la figure 4, ménage deux espaces à section trapézoïdale 13 et 14 qui se trouvent lorsque le bouclier est placé surface 7 de la partie 5, en regard des orifices 10 et 11 de passage du moyen de fixation Un second espace 15 fait face aux orifices 8 et 9 que présente la partie 5, et cet espace 15 communique à I'exte- rieur du barreau par un conduit 16 qui consiste en un léger évidement de la partie inférieure du bouclier 6 en regard de la partie inférieure du plan d'appui 7 voisine de la surface d'appui 3. Les espaces trapézoïdaux 13 et 14 permettent d'accommoder des écrous 17 et 18 que l'on peut mettre en place dans les espaces 13 et 14 grâce à l'évidement central 19 qui réunit les cavités 13, 14 et 15. Ces écrous trapézoï- daux peuvent alors coopérer avec des vis 20 et 21 qui sont relativement courtes pour que leur variation dimensionnelle sous l'effet de la chaleur soit négligeable. De manière connue l'air de combustion est amené sous pression sous la grille d'incinération et, dans les grilles classiques, passe dans le foyer par les interstices existants entre les barreaux et par les orifices prévus dans les barreaux à cet effet. Dans le cas de l'invention, l'air de combustion présent sous la grille est canalisé par le corps 5 en direction des orifices 8 et 9. Il pénètre dans la cavité 15 du nez d'où il s'échappe par l'orifice 16 en parvenant au coeur du foyer. Lors de son passage, il refroidit avantageusement la partie de la surface 2 du barreau adjacent qui se situe juste à l'avant de la surface 3 d'appui du nez. Le refroidissement de cette surface et du nez conduit à des surfaces en contact frottant moins chaudes donc moins sensibles à l'usure.Cet orifice est parfaitement protégé par le bouclier 6 et notamment la partie inférieure de celui-ci en forme de lèvre qui vient recouvrir la partie inférieure de la surface 7, de sorte que l'on préserve de toute obstruction les conduits d'alimentation en air de combustion du foyer. En outre, l'air de combustion qui pénètre dans la cavité 15 tourbillonne également dans les cavités 13 et 14 et constitue un refroidisseur efficace pour d'une part le bouclier 6 et d'autre part les moyens de fixation que forment les vis 20 et 21 et les écrous 18 et 17. Dans une variante de réalisation d'un barreau conforme à l'invention adapté à une grille à ringarder, le bouclier 6 est surmonté d'une excroissance 22 appelée ringard. Il est plus aisé de fabriquer des boucliers 6 pourvus de l'excroissance 22 qu'un barreau complet équipé de ce type d'excroissance. Ainsi, pour les grilles à ringarder, outre tous les avantages d'un barreau en deux parties donc en deux métaux de qualité différente pour être adaptés de manière optimale aux différentes contraintes auxquelles il est soumis, l'invention permet une fabrication beaucoup plus facile de ce type de barreau avec ringard. L'un des principaux intérêts de l'invention réside dans le fait que la pièce d'usure étant essentiellement formée par le bouclier 6, il suffit de démonter chaque barreau et de changer le bouclier 6 qu'il porte, le corps 5 étant souvent, s'il est fabriqué dans un matériau adapté, peu détérioré par rapport au bouclier 6. Il résulte de cela un coût de maintenance des chaudières d'incinération d'ordures ménagères beaucoup plus réduit que pour les chaudières actuellement existantes. En effet, on optimise la durée de vie du barreau en prévoyant de réaliser le bouclier 6 en acier réfractaire résistant à l'oxydation à chaud et la partie 5 du corps du barreau en acier résistant à l'usure. REVENDICATIONS 1. Barreau (1) pour grille d'incinération d'ordures ménagères, utilisé en pluralité sous forme de nappes, en marches d'escalier, mobiles les unes par rapport aux autres, chaque barreau (1) possédant une surface supérieure (2) sensiblement plane, une surface frontale d'extrémité (4) et une surface inférieure (3) d'appui sur la surface supérieure (2) d'un barreau de la nappe adjacente, caractérisé en ce qu'il est en deux parties (5,6), l'une (5) formant corps du barreau et portant la surface supérieure (2) et la surface inférieure (3), et l'autre (6) rapportée sur la première partie (5) et formant bouclier frontal amovible portant la surface (4) frontale. 2. Barreau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première partie (5) comporte une face d'extrémité (7) dressée formant face d'appui pour la seconde partie (6), cette face d'extrémité (7) étant pourvue du débouché (8,9) d'un conduit d'amenée d'air de combustion pour lequel la seconde partie (6) forme déflecteur. 3. Barreau selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bouclier (6) amovible possède en regard de la face d'appui (7) de la première partie (5), une zone évidée (13,14, 15) dans laquelle sont logés une partie (17, 18) des éléments de fixation du bouclier (6) à la première partie, cette zone évidée débouchant par un orifice (16) de soufflage à la base du bouclier au voisinage de la surface (3) inférieure du barreau. 4. Barreau selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de fixation du bouclier sont constitués par des boulons dont les écrous (17, 18) sont logés dans des évidements (13, 14) cloisonnés prévus dans la zone évidée. 5. Barreau selon la revendication 4, caractérisé en ce que les vis (20, 21) des boulons sont de courte longueur. 6. Barreau selon l'une quelconque des revendica tions précédentes, caractérisé en ce que le bouclier (6) possède un ringard (22) à l'opposé de l'orifice (16) de soufflage. 7. Barreau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bouclier (6) est en acier réfractaire résistant à l'oxydation à chaud. 8. Barreau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie (5) de corps du barreau est en un acier résistant à l'usure.