CA1108935A

CA1108935A - Installation pour la combustion pyrolytique des dechets tels que ligneux

Info

Publication number: CA1108935A
Application number: CA295,275A
Authority: CA
Inventors: Rene Tabel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-01-26
Filing date: 1978-01-19
Publication date: 1981-09-15
Also published as: FI60301C; ES466382A1; FI782267A; BE862930A; IT1102010B; IT7847757A0; DE2803158A1; GB2009899A; CH618781A5; FI60301B; GB2009899B; SE7800910L; DE2803158C2; US4186668A; OA06024A

Abstract

DE DIVULGATION: L'invention a pour objet une installation de combustion de déchets ligneux ou autres, tels que sciure de bois, ordures ménagères compactées, etc.... Une installation selon l'invention est caractérisée par trois points principaux à savoir : un bruleur dit pyrolytique comportant une pièce massive perforée destinée à transférer de la chaleur de combustion à contre courant des éléments combustibles, un broyeur doseur constitué par une pluralité de disques portant des éléments, certains de ces disques tournent à vitesse relativement lente, enfin par la mise en contact intime du mélange combustible et de l'air de combustion à la sortie du broyeur avec les fumées provenant du foyer. L'invention est applicable à la production de chaleur à partir de déchets varies ainsi qu'à la production de gaz combustibles pour alimenter les moteurs thermiques.

Description

11~8935 La présente invention est du domaine des techniques de chauffage ou de production d'énergie et plus particulièrement de celles de ces techniques qui visent à la récupération des déche.ts ligneux, tels que copeaux ou sciure, pour chauffer les chaudières de production d'eau chaude ou de vapeur, par exemple.
Donc, la présente invention concerne une installation permettant la combustion d'un mélange constitué par des déchets divisés, tels que ligneux, vehicules dans un courant d'air.
La cherté des combustibles fossiles tels que ~:
charbon et pétrole a, depuis un passé récent, stimulé les re-cherches visant la combustion à des fins de chauffage, de divers déchets industriels ou agricoles; c'est ainsi que l'on connait des procédés de chauffage par combustion des déchets ligneux tels que sciure et autres copeaux, ces procédés consistant généralement à prélever dans un silo les déchets à brûler, à les diviser par broyage puis à les in]ecter, véhiculés dans un cou-rant d'air dire~tement dans la gueule d'une chaudière où ils s'enflamment plus ou moins spontanément sous l'action de la cha-leur rayonnée dans le foyer; il semble bien toutefois que l'in-flammation des déchets ainsi injectés ne soit pas aussi sponta-née que cela serait souhaitable et ~ue la combustion soit bien - .-souvent incomplète; c'est la raison pour laquelle de tels pro-cédés comportent-aussi l'injection simultanée d'un combustible .
plus inflammable tel que pétrole ou gaz par exemple, les déchets .
ligneux devenant alors des co~bustibles d'appoint, de la combus-tion desquels on tire parti tant bien que mal.
Un but de la présente invention est de braler des déchets ligneux de façon complète sans adjonction d'autre combustible et l'idée directrice qui a guidé le demandeur dans sa démarche inventive a été de prélever une partie de la chaleur de combustion dans des zones chaudes du foyer pour la conduire : . .

1~6i8935 dans une zone plus froide dans laquelle circulent l'air et les déchets, et réchauffer ces derniers jusqu'à provoquer leur pyrolyse.
Un autre but de l'invention est déviter les inconvénients de grandes variations d'humidité des déchets ligneux destinés à être brûlés de la manière précitée tout en obtenant une amélioration dw rendement thermique de leur com-bustion et l'idée directri~e du demandeur a été de trouver dans la chaleur des ~umées l'énergie nécessaire à un séchage préala-ble des déchets, et de trouver dans le "cyclone".le moyen de provoquer cet échange tout en séparant les gaz humides des dé-chets séchés.
Un au-tre but de l'invention réside dans la produc-tion régulière et contrôlée de déchets ligneux divisés à partir de déchets ligneux même très humides.
Selon la présente invention, il est prévu une installation permettant la combustion d'un mélange constitué
par des déchets div.isés, tels que ligneux, véhiculés dans un courant d'air, cette installation étant caractérisée: en ce qu'elle comprend un brûleur dit pyrolytique constitué par: une .
enceinte dite chambre de pyrolyse pourvue d'une ouverture d'entrée et d'une ouverture de sortie, des moyens, dits de transfert, pour transférer une partie de la chaleur de combustion depuis l'ou-verture de sortie vers l'ouverture d'entrée, lesdits moyens de transfert étant constitués par au moins une pièce massive en métal de forme sensiblement allongée disposée dans ladite chambre et s'étendant approximativement de l'ouverture d'entrée ins~ à
l'ouverture de sortie, et des moyens pour ralentir la progression des dits déchets ligneux dans ladite chambre, les moyens de ralentissement de la progression des déchets étant constitués par au moins une pièce massive en métal en forme de grille ou

-2-.

~8g35 de tamis. ~.
De préférence la dite pièce en forme de tamis est, elle aussi, constituée d'une matière bonne conductrice de la . chaleur, telle que métal; de préférence encore la pièce constituant les moyens de transfert et la pièce consti-tuant les moyens de ralentissement sont en bon contact thermique;
il résulte de la coopération des deux moyens précités que la pyrolyse, d'abord, puis au moins partiellement la combustion, ensuite, des déchets ligneux peuvent commencer dès l'entrée -:~
des déchets dans la chambre de pyrolyse, grâce aux flux inversés . :
des matières d'une part, et d'une partie de la chaleur de com-bustion d'autre part; il en résulte aussi que les déchets ligneux ne peuvent sortir de la chambre de pyrolyse sans que leur volume n'ait été considérablement réduit, soit par la pyrolyse, soit par la combustion; de préférence enfin et en vue d'un meilleur échange de chaleur entre les gaz et la pièce massive, cette dernière offre au mélange combustible au moins dans sa partie :
la plus chaude, un trajet en chicanes, et elle est profilée au moins au voisinage de sa partie la plus froide de facon à per-mettre un bon écoulement et une bonne répartition du mélange combustible.
Selon une forme préférée de réalisation du brûleur, combinant avantageusement les deux caractéristiques sus-énoncées, a savoir: présence d'une pièce massive de forme allongée et présence d'une pièce en forme de grille dans la chambre de pyrolyse, la pièce massive est un cylindre métallique creux dont une première extrémité, voisine de l'ouverture d'en-trée de la dite chambre, est obturée et dont la paroi est pour-vue d'une pluralité de perforations faisant communiquer l'espace extérieur du cylindre avec son espace intérieur; toujours selon cette forme préférée de réalisation, l'ouverture de sortie de la B
, . j. ~ . ~ . .. , ~ -~`'` . ~

dite chambre est de forme circulaire pour permettre l'emboite-ment, de préférence étanche, de la seconde extrémité du dit cy-lindre; il résulte de cette disposition que le passage du mé-lange combustible constitué par l'air et les déchets ligneux s.e fait depuis l'ouverture d'entrée vers d'ouverture de sortie -.
à travers la paroi du cylindre; cette disposition, d'une part entraine la formation d'un trajet en chic.anes favorisant l'échange thermique, d'autre part empêche le passage des déchets non pyro-lysés, enfin a comme conséquence que la partie la plus chaude du mélange brûlé se trouve à l'intérieur de la pièce massive ce qui évite l'échauffement inutile des parois de la chambre. De préfé-rence encore et en vue d'éviter une surchauffe inutile de la pièce massive, surchauffe conduisant à la formation de résidus vitreux sur cette dernière, cette pièce massive est pourvue de moyens de refroidissement constitués par une pluralité de canaux .
longitudinaux ménagés dans la paroi du cylindre constituant la dite pièce massive, ces canaux étant destinés à permettre le passage d'un air secondaire de combustion et de refroidissement du cylindre; de préférence encore ces canaux contiennent une spirale métallique pour favoriser l'échange de chaleur entre l'air secondaire et le cylindre. Toujours selon cette forme préférée de réalisation, la première extrémité du cylindre est constituée par un disque métallique massif comportant une rainu-re annulaire pour relier entre eux les dits canaux et les mettre en relation avec un conduit d'arrivée d'air secondaire.
Selon une première variante de réalisation, l'air secondaire arrive à l'extrémité avant de la pièce massive cylindrique et est divisé en deux courants: un premier courant passant dans un espace annulaire ménagé entre l'extrémité avant de la pièce cylindrique et une tuyère prolongeant cette pièce dans le foyer, et un deuxième courant d'air de refroidissement D

de la pièce massive parcourant les dits canaux de l'avant vers l'arrière de la dite pièce, selon un sens de propagation contraire à celui du mélange de combustion, l'air secondaire ayant servi à refroidir la dite pièce est évacué, depuis le disque d'obturation par l'intermédiaire d'une cheminée passant à travers la chambre de pyrolyse, vers l'extérieur du brûleur;
il résulte de cette disposition que le transfert de chaleur de-puis 1'extrémité avant chaude de la pièce vers son extrémité
arrière plus froide n'est plus seulement réalisé par la seule conduction mais s'effectue également par convection, d'où il résulte finalement un transfert plus efficace et une température plus homogène de la dite pièce.
Selon une seconde variante, le disque d'obturation est évidé pour permettre le passage d'au moins une pièce métal-lique pleine de forme allongée s'étendant à l'intérieur du cylindre métallique creux et se prolongeant par de là le disque en dehors du dit cyIindre du côté de l'ouverture d'entrée de la dite chambre; de préférence la dite pièce pleine est bridée sur le disque Par l'intermédiaire d'un joint réfractaire isolant, un certain jeu étant ménagé entre le disque d'obturation et la dite pièce de fa~on à éviter un transfert de chaleur entre la pièce -et le disque; la pièce métallique pleine sert à récupérer uen partie de la chaleur produite à l'intérieur du cylindre pour la transférer au voisinage de l'ouverture d!entrée en vue d'y amorcer la pyrolyse des dits déchets.
L'enceinte peut avoir une géométrie cylindro-cônique, du type "cyclone", comportant au moins une entrée tagentielle et deux sorties axiales inférieure et supérieure respectivement; de préférence la dite enceinte comporte deux - 30 entrées tangentielles, supérieures et de même sens d'incidence, c'est à dire telles que les courants gazeux dans le cyclone 13 . . .

, .

ne se contrarient pas; l'une des entrées est sous la charge d'un ventilateur dit "d'extraction", entendant par ce terme qu'il est en relation directe avec un "broyeur-extracteur"
tel que précité, envoyant dans le cyclone le courant d'air véhiculant les déchets, l'autre entrée est sous la charge d'un ventilateur dit de "recyclage" envoyant dans le cyclone les fumées pour notamment en recycler les "imbrûlés"; la sortie -supérieure du cyclone constitue, ou est en relation avec, une -cheminée d'évacuation à l'atmosphère des gaz chargës d'humidité;
la sortie inférieure du cyclone constitue un goulot de débit des particules solides, déchets ligneux et imbrûlés.
Le ventilateur "d'extraction" est avantageusement alimenté en déchets ligneux broyés par un extracteur-broyeur ayant une fonction de dosage du débit des déchets, tel que le broyeur-extracteur précité, et le ventilateur "de recyclage" est en communication avec une boite à fumée de la chaudière. Afin de permettre une légère surpression appropriée dans la chaudière, tout en réalisant un refroidissement souhaitable des gaz de combustion envoyés vers le cyclone, une prise d'air à ouverture réglable peut être située en amont du ventilateur de recyclage, et de préférence située sur la boite à fumées. La chaudière est alimentée tant en air qu'en combustible par un ventilateur dit "d'alimentation" monté en charge sur le foyer, et alimenté
lui-même en déchets ligneux et en imbrûlés par le goulot de débit précité.
L'installation peut comporter à la base d'une trémie un bras d'extraction entrainé en circonvolution et/ou enrotation sur lui-même au moyen d'une transmission à cardan, et un moulin comprenant des couteaux et des contre-couteaux portés par des plateaux empilés verticalement et en rotation axiale les uns par rapport aux autres, caractérisé principalement ''D

`:
~8935 ~:

en ce que le bras d'extraction est supporté et entrainé en rotation par un arbre d'entrainement en rotation de certains des plateaux porte-couteaux et en ce que le mouvement de -rotation de l'arbre est relativement lent; on notera qu'outre l'avantage de simplicité apporté par l'utilisation d'un arbre et d'un moteur uniques, le dispositif autorise, grâce à la vitesse lente des couteaux, la division des déchets ligneux très humides.
De préférence le bras comporte au voisinage de son articulation sur l'arbre, une couronne crantée et le dit arbre comporte au voisinage de l'articulation du bras une coupelle crantée dont le crantage peut encranter avec le cranta-ge de la dite couronne; il résulte de cette disposition que le bras ne peut être calé en rotation sur lui-même en position in-clinée puisque dans cette position la couronne et la coupelle sont encrantées l'une dansl'autre et que le bras de ce fait est entrainé en circonvolution.
De préférence encore, le dit moulin comprend disposés coaxialement dans un carter un premier plateau fixe ~ -par rapport au dit carter, le dit premier plateau étant pourvu d'une première pluralité de lames dites contre-couteaux supé-rieurs, un deuxième plateau claveté sur le dit arbre, le dit second plateau étant pourvu d'une seconde pluralité de lames constituant des couteaux à deux tranchants, un troisième plateau fixe par rapport au dit carter, le dit troisième plateau étant pourvu d'une troisième pluralité de lames en forme de lumières ohlongues constituant des contre-couteaux inférieurs, un quatriè-me plateau décalable angulairement par rapport au dit troisième plateau, le dit quatrième plateau étant pourvu d'une pluralité
de lumières triangulaires égale à la dite troisième pluralité;

le décalage angulaire étant destiné à permettre de superposer `B -7-.' ' , , plus ou moins les dites lumières oblongues aux dites lumières triangulaires età permettre ainsi un réglage de la sectlon de passage des copeaux, les dits premier, deuxième, troi.sième.et quatrième plateaux étant empilés sensiblement faces contre fa- .
ces, un cinquième plateau claveté sur le dit arbre est situé à
une certaine distance au-dessous du dit quatrième plateau, le dit cinquième plateau constituant une sole tournante constituant le fond d'une chambre en couronne cylindrique dans la paroi latérale de laquelle est ménagé un orifice de sortie; de pré-. férence la vitesse de rotation est de l'ordre de quinze tours par minute; de préférence encore la première pluralité de lames est de trois, chaque lame étant située en bordure d'une lumière, la dite deuxième pluralité de lames est de deux, chaque lame comportant deux tranchants supérieur et inférieur destinés à
coopérer l'un avec les lames dù premier plateau et l'autre avec les lames du troisième plateau respectivement, les dites troi-sièmes pluralités de lames ou de lumières des trolsième et quatrième plateaux respectivement étant de six; de préféren~e !

encore chaque lame de la dite deuxième pluralité a une section en polygone concave, deux côtés adjacents du dit polygone concave formant un angle de 90 et constitùant les traces des faces en regard de chacun des tranchants, la trace de la face du tranchant inférieur étant nettement plus grande que celle de la face du tranchant supérieur, les deux autres faces des tranchants étant sensiblement parallè.les; de préférence encore le dit troisième plateau a la forme d'une cuvette ouverte vers le haut, l'espace intérieur de la dite cuvette étant destiné
à loger le dit deuxième plateau, et le dit troisième plateau est pourvu de lumières périphériques, les unes axiales et de forme allongée ménagées dans le plateau, les autres radiales et ménagées dans la paroi latérale de la cuvette; de préférence ,. . .

:~:

enfin la dite chambre en couronne cylindrique est partagée, selon un rayon, par une cloison se prolongeant dans un conduit reliant la dite chambre à une turbine d'aspiration.
La présente invention a aussi pour objet un procédé
de combustion de déchets ligneux plus ou moins humides, tels que copeaux, sciure, etc.... dans un foyer de chaudière d'où
ils sont ensuite évacués sous forme d'un méIange chaud, dit "fumées", de gaz et de particules solides dont certaines sont constituées par des déchets ligneux incomplètement brûlés, dit ;
"imbrûlés", principalement caractérisé en ce que l'on introduit - -dans une enceinte dite "échangeur-séparateur", d'une part les dits déchets ligneux et d'autre part les dites fumées, en ce que, dans la dite enceinte, les dits déchets ligneux sont mélangés intimement avec les fumées, et les particules solides, déchets frais et imbrûlés, séparées de la phase gazeuse, et en ce que l'on retire de la dite enceinte d'une part des gaz chauds chargés d'humidité et d'autre part les dits déchets ligneux et les dits imbrûlés, d'où il résulte en premier lieu que les dits déchets ligneux ont subi une certaine dessication et un - certain échauffement, et en second lieu qu'une grande partie des :
imbrûlés peut être recyclée vers le foyer.
Il y a lieu de noter que les fonctions d'échange e. de séparation assignées à l'enceinte dite "échangeur-séparateur" peuvent être réalisées soit simultanément, soit consécutivement; que la fonction d'échange peut être réalisée soit par transfert à travers une paroi, soit par contact direct ou mélange; que la fonction de séparation peut être réalisée soit par sélection stérique (tamisage, filtration) soit par sé-lection massique (décantation, centrifugation).
Plus précisément, les dits déchets étant introduits dans la dite enceinte véhiculés dans un courant d'air, on crée

3~7 8~35 dans l'enceinte un mouvement tourbillonnaire qui a pour effet d'une part de mêler intimement les fumées et le courant d'air véhiculant les déchets ligneux, et d'autre part de produire de façon quasi-simultanée la séparation de la phase gazeuse ~.
des particules solides; on notera que les moyens pour créer le mouvement tourbillonnaire peuvent être des moyens statiques, tels que géométrie particulière de l'enceinte et disposition particulière des arrivées des courants gazeux, aussi bien que des moyens dynamiques tels qu'agitateur à pâles.
La présente invention sera mieux comprise et des détails supplémentaires en relevant apparaitront à la descirption qui va être faite de formes particulières d'exé-cution en relation avec les figures et planches annexées dans lesquelles:
La fig. lA est un schéma illustratif d'une instal-lation pour la mise en oeuvre du procédé de combustion de déchets ligneux, conforme à l'invention, La fig. 2A est une vue en élévation d'un exemple de réalisation d'une installation de la fig. lA, La fig. lB est une vue schémati~ue en coupe ver-ticale d'un dispositif extracteur-broyeur-doseur de la figure précédente, La fig. l'B est une vue de dessus et partiellement coupée d'un organe du dispositif de la fig. lB, La fig. 2B est une vue de dessus du premier plateau porte-couteaux du dispositif de la fig. lB, La fig. 3B est une coupe partielle et grossie d'un contre-couteau du même, La fig. 4B est une vue d'un deuxième plateau porte-couteaux du dispositif de la ig. lB, ' La fig. 5B est une coupe partielle et grossie ,~.
D

: d'un couteau du même, La fig. 6B est une vue de dessus d'un troisième plateau porte-contre-couteaux du dispositif de la fig. lB, :-, `

"

il~8935 La fig. 7B est une vue de dessus d'un quatrième plateau à lumière de dosage coopérant avec le plateau de la fig. 6B, La fig. lC est un schéma explicatif du fonctionnement d'un ~ruleur pyrolytique de l'invention, La fig. 2C est une représentation en perspective, partiellement coupée d'une pièce massive caracteris-tique d'un bruleur de la fig. lC, La fig. 3C est une coupe longitudinale 10 d'un br~leur de l'invention selon unè pre~ière variante d'exécu-tion, La fig. 4C est une coupe longitudinale d'un brûleur de l'invention selon une seconde variante d'exécu-tion, et La fig. 4Cbis est une vue en bout de la pièce massive du brûleur de la figure precédQnte.
Sur la fig. lA, conformement au proce-dé de l'invention on introduit dans une enceinte la dite "échangeur-séparateur" d'une part des dechets ligneux stockes 20 dans un silo 2a, d'autre part des "fumees" sortant d'une chau-dière 3a, et l'on retire de l'enceinte d'une part des gaz chauds charges d'humidite, par une cheminée 4a et d'autre part des par-, - ticules solides ~ un goulot de debit 5a.
Sur la fig. 2A, l'enceinte la de la fig. lA a la forme cylindrocônique d'un cyclone 14 et comporte s deux entrées tangentielles 26a et 27a à sa partie supérieure et deux sorties axiales inférieure 21a et supérieure 19a consti-tuant une cheminée ; dans le cas de figure, les deux entrées 26a et 27a sont diamétralement opposees puisque l'installation ! 30 est en ligne : l'entree 26a est sous la charge, par l'interme-diaire d'un conduit 15a, du ventilateur d'extraction 16 alimen-te en dechets ligneux par le broyeur extracteur 11 qui puise , ., 19 q38935 les déchets dans un silo de stockage lOa ; la seconde entrée su-p.érieure 27a est sous la charge, par l'intermédiaire d'un con-duit 17a d'un ventilateur de "recyclage" 18a.
Le ventilateur de recyclage 18 est en communication avec la boite à fumées 29a d'une chaudière 12a ;
une prise d'air 23a à ouverture réglable au moyen d'une vanne 24a permet la mise en communication de la boite à fumées avec l'atmosphère ; une vanne 25a permet de réglage du d~bit des fu-mees entre la boite ~ fumées et le ventilateur de recyclage.
Un ventilateur dit d'alimentation 22a - :
charge un foyer 13a de la chaudière 12a en déchets ligneux et en imbrûlés recueillis au goulot de débit 21a mélangés ~ de l'air de combustion.
Il apparait sur la figure que grâce aux ventilateurs 16a et 18a chargeant le cyclone, celui-ci est .. en légère surpression et que de ce fait des gaz chargés d'humi-dite peuvent être évacu~s par la cheminée 19a apr~s avoir subis ..
éventuellement un dépoussiérage dans un filtre, tel que stati-que, 30a, tandis que les particules solides sont recueillies à
20 la base du cyclone ; ~ titre indicatif et pour une installation de.puissance moyenne la surpression dans le cvclone est de 200 millimètres de colonne d'eau et les fumées arrivant par le con-duit 17a ont une température comprise entre 80 et 250 C.
Il apparait aussi que grâce au venti-lateur d'alimentation 22a d'une part et aux vannes 23a et 25a ;
la chaudiere 12a peut être maintenue en légère surpression par exemple de 30 à 60 millimètres de colonne d'eau ; ~ titre in-dicatif i'humidité des déchets ligneux peut chuter de 80% ~ -10%.
Sur les fig. lB et l'B un bro~eur- ~.
extracteur-doseur de. l'invention destiné à être fix~ ~ la base d'une trémie lb, comprend un bras d'extraction 2b supporte et ~ ~'. '' ' .

11~8935 entraine en rotation par un arbre d'entrainement 3b entrainant aussi un moulin constitué par une pluralité de plateaux circu-laires disposés dans un carter cylindrique 4b, le bras 3b étant entrainé en rotation par un groupe moto-réducteur 5b. Un tel broyeur peut constituer l'organe lla de la fig~ 2A.
Selon une caractéristique de l'inven-tion le bras 2b comporte au voisinage de son arti ulation à
cardan 6b sur l arbre 3b, une couronne crantee 7b, et l arbre comporte au voisinage de l'articulation du bras une coupelle 10 crantée 8b ; de préférence le nombre de crans de la couronne est de six et celui de la coupelle de trois.
! Le moulin contenu dans le carter com-prend disposés coaxialement et de haut en bas, un premier la-teau L,orte-contre-couteaux 10b solidaire du carter, un deuxiè-me plateau porte-couteaux llb solidaire de l'arbre, un troisiè-me plateau porte-contre-couteaux 12b solidaire du carter, un quatrieme plateau à lumières de dosage 13b solidaire du carter et un cinquieme plateau 14b solidaire de l'arbre et consti-tuant une sole tournante. Le plateau 14b est dispos~ à une 20 certaine distance au-dessous du plateau 13b de façon a menager une chambre en couronne cylindrique 15b dont il constitue le fond ; dans la paroi latérale de la chambre est aménagé un ori-fice 16b de sortie de déchets en direction d'une turbine 17b par l'intermédiaire d'un conduit 18b. Une cloison 19b partage I la chambre 15b selon un rayon et se prolonge dans le conduit ; 18b qu'elle divise en deux compartiments distincts 20b et 21b, le compartiment 20~ étant en relation avec l'atmosphère, le compartiment 21b formant l'arrivée dans la turbine. On comprend ainsi que lorsque l'installation est en etat de marche, de 30 l'air arrivant par le compartiment 20b pénêtre dans la chambre 15b et, faisant le tour de l'arbre 3b, entraine les dechets bxoyes, par le compartiment 21b, vers la turbine 17b.

8~35 Sur les fig. 2B et 3B le plateau por-te-cont~e-couteaux lOb est pourvu d'une première pluralité de trois lames, telles que la lame 23b, situ~s chacune en bordure d'une lumière telle que 24b ; les lames 23b sont inclin~es par rappor~ à l'axe du plateau lOb.
Sur les fig. 4B et 5B le deuxieme pla-teau llb est pourvu d'une seconde pluralité de deux lames, tel-les que 41b, constituant des couteaux ~ deux tranchants ; la conformation de ces lames est mieux visible sur la coupe de la 10 fig. 5B sur laquelle une lame a une section en polygone concave, deux côtés adjacents 43b et 44b du dit polygone formant un an-gle de 90 et constituant les traces des faces en regard de chacun des tranchants, les deux autres faces 45b et 46b étant sensibleme~t parallèles ; on notera que la face 44b du tran-chant ïnférieur est nettement plus grande que la face 43b du tranchant supérieur.
Sur la fig. 6B un troisième plateau 12b en forme de cuvette comporte une troisième pluralité de six lames, telles que 61b, en forme de lumiares oblongues consti-20 tuant des contre-couteaux inférieurs destinés à coopérer avec les tranchants inférieurs (44b, 46b) d'un couteau 41b du pla-teau llb. Le plateau I2b grâce à sa forme en cuvette peut rece-voir concentriquement le plateau llb, et il est pourvu de lu-mières périph~riques axiales de forme allongée, telles que 62b, ét radiales, telles que 63b ; ces lumières sont destin~es à l'é-cavuation des fines poussi~res ligneuses qui ne manqueraient pas de s'accumuler entre les ~lateaux llb et 12b et gêneraient la rotation du plateau llb : ~ cette fin des fines languettes métalliques (47b, fig. 4B) Peuvent être insérées sur la face 30 inferieure du plateau lIb de fa~on ~ chasser les poussières vers les lumières 62b et 63b.

.

1~893S
Sur la fig. 7B un quatrième plateau 13b est pourvu d'une pluralité de six lumières triangulaires, telles que 71b, en correspondance avec les lumières 61b du pla- -teau 12b ;le plateau 13b est décalable angulairement par rapport au plateau 12b de façon ~ ce que la lumière commune ~ une lumiè-re 61b et à une lumi~re 71b soit reglable, permettant ainsi le ! réglage de la section de passage des dechets broyés et de ce fait leur d~bit.
Sur la fig. lC une chambre de pyroly-10 se lc a u.e conformation sensiblement allongee en tuyère pour - recevoir ~ son extr~mité d'entrée 2c un mélange combustible constitue par des déchets ligneux divisés, v~hiculés dans un courant d'air (flèches en trait plein 3d) et diriger ce mélan-ge vers son extr~mité de sortie 4c ; une pièce massive 5c de forme sensiblement allongée est constituée d'une matière bonne conductrice de la chaleur telle que métal et disposée dans la chambre de pyrolyse ; la piace massive 5c est destinee ~ trans-férer une partie de la chaleur de la combustion des déchets de-puis une zone chaude 6c voisine de l'extrémité de sortie vers 20 une zone plus froide 7c voisine de l'extremite d'entree : le transfert de la chaleur s'effectue par conduction dans la pièce ~t il est représente par les flèches en tirets 8C. Au moins une piace telle que gc, de preference elle aussi massive, en forme . .
de grille ou de tamis, est disposee sur le trajet du melange combustible et separe r la chambre,de pyrolyse en une section Z
amont et une section aval par rapport ~ ce trajet ; la pièce gc est destinee à retenir des déchets ligneux qui n'auraient pas subi la pyrolyse et~ou partiellement la combustion ; de préfé-rence la ièce gc est en bonne relatlon thermique avec la pi~ce 30 de forme allongée 5c et de préférence elle peut former corPs avec elle. Ainsi grace aux flux inverses du melange combustible (3C) et de la chaleur (8C), la pyrolyse des dechets ligneux :~ ' .

~8935 s'effectue au voisinage de l'en~_rée de la chambre et la combus-tion est ~ peu pras complète ~ la sortie. L'extrémité de la piè-ce massive la plus proche de l'ouverture d'entrée de la chambre est avantageuse~ent profilée de façon ~ permettre un bon écoule-ment et une bonne répartition du melange combusti~le dans la chambre. La par-~ie arrière de cette pièce peut être avantageu-sement conformée de fa~on à offrir au mélange combustible un trajet en chicanes afin d'améliorer l'échange thermique. Une telle chambre de pyrolyse, ou foyer, peut avantageusement cons-10 tituer le foyer 13a de la fig. 2A.
Sur la fig. 2C, une forme particuliè-rement avantageuse de réalisation des pièces massives sus-décri-; tes dans leur généralité, est constituée par un cylindre creux 10C obturé ~ l'une de ses extrémites par un disque llC ; la pa-roi du cylindre 12C faisant communiquer l'espace-extérieur du cylindre avec son espace intérieur 13c ; cette conformation de la pièce massive en cylindre creux à paroi perforée présente deux avantages : en premier lieu elle réalise la forme en chica-nes du trajet du malange combustible et permet un excellent 20échange thermique entre les flammes et la pièce ; en second lieu la partie la plus chaude des flammes se trouve à l'intérieur du cylindre tandis que la partle la plus froide se trouve-à l'ex-térieur de ce fait la paroi de la chambre de pyrolyse contenant .
le cylindre reste ~ une température relativement basse, ce qui a pour avantage d'une part que la corrosion en est réduite et qu'un - minimum de chaleur est perdu à travers cette paroi.
Une autre caractéristique représentée sur cette m8me figure réside dans une nluralité de canaux longi-tudinaux tels que 14 ménages dans l'épaisseur de la paroi du 30cylindre 10C , ces canaux sont reliés par l'interm~diaire d'une rainure l5C ménagée dans le disque llC à un conduit d'arrivée d'air 16C , cet air sert d'une part au refroidissement de la pièce 10C et d'autre part, comme cela sera expliqué plus loin, ~1~89~5 d'air secondaire de combustion. L'expérience a montre qu'il ~tait n~cessaire que la température de cette pièce n'exc~de pas 800, car il y a alors risque de formation de résidus vitreux provenant des cendres de combustion, et par 1~ risque d'obstruc-tion des perforations et diminution de l'échane thermique. Sur la fig. 2C une pièce pleine 17c est logée ~ l'interieur du cy-lindre creux lOc et, passant à travers une lumière du disque llC
débouche ~ l'exterieur du cylindre creux du côte de l'entree du melange combustible ; il est à noter-que cette pièce pleine est 10 facultative, elle est cependant utile dans certains cas pour ameliorer le transfert de chaleur des parties chaudes vers les parties plus froides.
Sur la fig. 'C et conformément à une première variante de réalisation d'un br~leur de l'invention, un courant d'air dit secondaire 18C arrive à l'extremit~ avant de la pièce massive cylindrique lgc et est divisé en deux cou-rants : un premier courant 20C passant dans un espace annulaire 21C menagé entre l'extrémité avant de la pièce massive cylindri-que lgc et une tuyère 22C conformée en tube de Venturi prolon-20 geant la pièce massive dans le foyer de la chaudière, et undeuxième c~ourant 23c ; le courant 23c parcourt des canaux longi--'-udinaux 24c perces dans la pièce massive lgc de l'avant à l'ar-rière de la dite pièce, selon un sens de Dropagation contraire à celui du melange de combustion (flèche 25C) constitue par l'air et les dechets ligneux ; llair secondaire de refroidisse-ment 23c est collecte par un dis~ue d'obturation 26C pour être evacue par l'intermédiaire d'une cheminée 27c passant ~ travers la chambre de pyrolyse 28C, vers l'ext~rieur du brûleur. Avanta-geusement la chambre de py~olyse 28C est une enceinte sensible-30 ment cubique pourvue sur ses faces laterales de portes d'accèstelles que 29c permettant la visite et le nettoyage des perfora-tions de la pièce massive ; avantageusement encore l'arrivee de 11q)8935 l'air secondaire de combustion et de refroidissement de la piè-ce massive a lieu par l'intermédiaire de deux conduits annulai-res respectivement 30c et 31c ouverts sur une partie d'un socle ¦ du brûleur formant conduit d'arrivée de l'air secondaire, tan-I dis qu'une autre partie du socle dans laquelle d~bouche la che-j minée z7c forme une boite de départ de l'air de refroidissement apr~s son passage dans les canaux ; des vannes 41c et 42c per-~ mettent de régler les quantités d'air secondaire affectées à la ¦ combustion d'une part et au refroidissement d'autra part, avan-~ 10 tageusement enfin la tuyère 22C est pourvue interieurement d'un , revêtement réfractaire.
Cette première forme de réalisation du brûleur de l'invention autorise un fonctionnement du brûleur pyrolytique à une température relativement basse (~ titre indi-: catif environ 300 dans la pièce massive et 100 sur l'enceinte) l'intérêt d'un fonctionnement à température relativement basse réside dans l'absence de risque de fusion des cendres sur la pièce mass-ive et dans la faible attaque phvsi~ue et chimique des pièces constitutives du brûleur et notamment de la ~ièce 20 maSsive.
Sur les fig. 4C et 4Cbis, un disposi-.
tif de l'inventi.on conforme ~ une seconde variante d'exécution, comprend ;principalement une chambre de pyrolyse 32c pourvue d'une ouverture d'entrée 33c dissymétrique et d'une ouverture de sortie 34C, et une pièce massive 35c comportant une pi~ce .
Lnt~rieure plelne 36C profilee en obus ; la pièce pleine 36c est bridée ~ar l'intermédiaire d'un joint isolant r~fractaire 37c sur le disque d'obturation rainuré 38c évidé en son centre, le cylindre creux 35c comporte comme dans le ~as precedent une 30 pluralité de perforations radiales telles que 39c et des ca-naux longitudi.naux tels que 40c au nombre de huit par exemple.

11~8g35 La forme dissym~trique de l~ouverture d'entrée 33c tient compte, ~ dans ce cas de variante d'exéuction par exemple, d'une forte ¦ granulométrie des déchets ligneux.
¦ Les dispositifs des fig. 2C et 3C sont ; destinés à être loges dans la gueule circulaire d'une chaudi~re ¦ qui peut être avantageusement une chaudière surpressée ; ces dispositifs sont alimentés en continu en air et en déchets li-gneux au moyen de dispositifs connus par ailleurs et ne rentrant pas dans le cadre de la présente invention. Leur mise en route 10 peut se faire grâce a l'injection temporaire d'un combustible fluide facilement inflammable, au moyen d'un injecteur tel que l'injecteur 31c de la fig. 2C ; les dispositifs de l'invention peuvent fonctionner tout aussi bien et pendant une période pro-longee à l'aide d'un combustible fluide tel que pétrole, en cas de manque de déchets ligneux. Il est à signaler, à titre indi-catif, qu'un fonctionnement optimal des brûleurs de l'invention ; peut être obtenu en créant, à l'aide d'un réglage approprié du débit et des proportions du mélange combustible, un lit de brai-se dans la partie inférieure de l'enceinte en pyrolyse.
Les brûleurs de l'invention peuvent également servir de gazogène par prélèvement des gaz partielle-ment brûlés, soit à l'intérieur du c~lindre creux, et avant l'arrivée d'air secondaire par les canaux, soit au moyen d'une crépine disposée dans la partie inférieure dans l'enceinte de pyrolyse, les gaz partiellement brûlés peuvent alors servir à
¦ alimenter des moteurs à combustion.
Il doit etre enfln compris que l'invention est applicable ~ toutes matieres pouvant être diviséeset produire par action de la Pyrol~se des ~az combustibles ;(il en est ainsi en 30 particulier de certaines matières "compactees" a partir d'ordures mé~agères riches en carbone?.

~' 19 .. ;

Claims

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme suit :

1.- Installation permettant la combustion d'un mélange constitué par des déchets divisés, tels que ligneux, véhiculés dans un courant d'air, ladite installation est caractérisée :
en ce qu'elle comprend un brûleur dit pyrolytique constitué par :
- une enceinte dite chambre de pyrolyse pourvue d'une ouverture d'entrée et d'une ouverture de sortie, - des moyens, dits de transfert, pour transférer une partie de la chaleur de combustion depuis l'ouverture de sortie vers l'ou-verture d'entrée, lesdits moyens de transfert étant constitués par au moins une pièce massive en métal de forme sensiblement allongée disposée dans ladite chambre et s'étendant approximati-vement de l'ouverture d'entrée jusqu'à l'ouverture de sortie, et - des moyens pour ralentir la progression des dits déchets li-gneux dans ladite chambre, les moyens de ralentissement de la progression des déchets étant constitués par au moins une pièce massive en métal en forme de grille ou de tamis ; .

2.- Installation selon la revendication 1, caractérisée - en ce que lesdites pièces massives sont réunies en un cylindre métallique creux dont une première extrémité est obturée et dont la paroi est pourvue d'une pluralité de perforations faisant com-muniquer l'espace extérieur du cylindre avec son espace inté-rieur, et - en ce que l'ouverture de sortie est de forme circulaire pour permettre l'emboitement de la seconde extrémité du dit cylindre dans l'ouverture de sortie de ladite chambre ;

3.- Installation selon la revendication 2, caractérisée:
par une pluralité de canaux longitudinaux ménagés dans la paroi du dit cylindre, ces canaux étant destinés à per-mettre le passage d'un air secondaire de combustion et de re-froidissement du cylindre :

4.- Installation selon la revendication 2, caractérisée:
en ce que ladite première extrémité est obstruée par un disque métallique massif comportant une rainure annulaire pour relier entre eux lesdits canaux et les mettre en relation avec un conduit d'air secondaire ;

5.- Installation selon la revendication 4, caractérisée:
en ce que l'air secondaire arrive à l'extrémité
avant de la pièce massive cylindrique et est divisé en deux cou-rants : un premier courant passant dans un espace annulaire mé-nagé entre l'extrémité avant de la pièce cylindrique et une tuyère prolongeant cette pièce dans le foyer, et un deuxième courant d'air de refroidissement de la pièce massive parcourant lesdits canaux de l'avant vers l'arrière de ladite pièce, selon un sens de propagation contraire à celui du mélange de combus-tion, l'air secondaire ayant servi à refroidir ladite pièce est évacué, depuis le disque d'obturation par l'intermédiaire d'une cheminée passant à travers la chambre de pyrolyse, vers l'exté-rieur du brûleur ;

6.- Installation selon la revendication 2, caractérisée:
par au moins une pièce métallique pleine de forme allongée disposée à l'intérieur du dit cylindre métallique creux et se prolongeant en dehors du dit cylindre du côté de l'ouverture d'entrée de ladite chambre, la dite pièce métallique pleine servant à récupé-rer une partie de la chaleur de combustion produite à l'inté-rieur du dit cylindre pour la tranférer au voisinage de l'ouverture d'entrée en vue d'y amorçer la pyrolyse des dits déchets ;

7.- Installation selon les revendications 5 et 6, ca-ractérisée :
en ce que ladite pièce pleine au moins passe à
travers ladite plaque d'obturation sur laquelle elle est bridée par l'intermédiaire d'un joint réfractaire isolant, un certain jeu étant ménage entre ledit disque d'obturation et ladite piè-ce pleine de façon à éviter un transfert de chaleur ;

8.- Installation selon la revendication 1 comprenant en outre un dispositif de séchage des déchets en provenance d'un broyeur et destinés à l'alimentation du dit brûleur pyro-lytique, caractérisée :
en ce que le dit dispositif de séchage comprend une enceinte dans laquelle sont introduits, pour y être mélan-gés intimement, les déchets ligneux véhiculés dans un courant d'air en provenance du broyeur et les fumées chaudes en prove-nance de la chaudière, et de laquelle sont retirés d'un côté
des gaz chargés d'humidité et d'un autre côté des déchets li-gneux séchés ;

9.- Installation selon la revendication 8, caractéri-sée :
en ce que ladite enceinte est conformée pour, ou comporte des moyens pour, provoquer un mouvement tourbillonnai-re des déchets ligneux et des fumées ;

10.- Installation selon la revendication 9, caracté-risée :
en ce que ladite enceinte est une enceinte cy-lindro-cônique du type "cyclone" comportant au moins une entrée tangentielle et deux sorties axiales inférieure et supérieure ;

11.- Installation selon la revendication 10, caractéri-sée :
- en ce que, ladite enceinte comportant deux entrées tangentiel-les de même sens d'incidence, l'une des entrées est sous la char-ge d'un ventilateur dit "d'extraction" envoyant dans le cyclone le courant d'air véhiculant lesdits déchets, tandis que l'autre entrée est sous la charge d'un ventilateur dit "de recyclage"
envoyant dans le cyclone lesdites fumées, et - en ce que ladite sortie supérieure constitue une cheminée d'é-vacuation à l'atmosphère des gaz chargés d'humidité, tandis que la sortie inférieure constitue un goulot de débit des particu-les solides ;

12.- Installation selon la revendication 11, caractéri-sée :
- en ce que ledit ventilateur d'extraction est alimenté en dé-chets ligneux par l'extracteur-broyeur ayant une fonction de do-sage, - en ce que le dit ventilateur de recyclage est en communication avec une "boite à fumées" de chaudière, et - par une prise d'air à ouverture réglable située en amont du dit ventilateur de recyclage.

13.- Installation de combustion de déchets, conforme à
la revendication 8, comprenant en outre un dispositif d'extrac-tion et de broyage des déchets destinés à alimenter le dit brû-leur en déchets divisés, ledit dispositif étant du type compor-tant, à la base d'une trémie un bras d'extraction entrainé en circonvolution, et/ou en rotation sur lui-même au moyen d'une transmission à cardan, et un moulin comprenant des couteaux et des contre-couteaux portés par des plateaux empilés verticale-ment et en relation axiale les uns par rapport aux autres, ca-ractérisée :
- en ce que le bras d'extraction est supporté et entrainé en rotation par un arbre d'entrainement en rotation de certains des plateaux porte-couteaux, - en ce que le mouvement de rotation de l'arbre est relative-ment lent, - en ce que ledit bras comporte au voisinage de son articula-tion sur l'arbre, une couronne crantée, et - en ce que ledit arbre comporte au voisinage de l'articulation du bras une coupelle crantée dont le crantage peut encranter avec les crantages de ladite couronne ;

14.- Installation selon la revendication 13, caracté-risée :
en ce qu'elle comprend, diposés coaxialement à
l'intérieur d'un carter, et de haut en bas :
- un premier plateau fixe par rapport au dit carter, ledit pre-mier plateau étant pourvu d'une première pluralité de lames di-tes contre-couteaux supérieurs, - un deuxième plateau claveté sur ledit arbre, ledit second plateau étant pourvu d'une seconde pluralité de lames consti-tuant des couteaux à deux tranchants, - un troisième plateau fixe par rapport au dit carter, ledit troisième plateau étant pourvu d'une troisième pluralité de lames en forme de lumières oblongues constituant des contre-couteaux inférieurs, - un quatrième plateau décalable angulairement par rapport au dit troisième plateau, ledit quatrième plateau étant pourvu d'une pluralité de lumières triangulaires égales à ladite troisième pluralité ; le décalage angulaire étant destiné à
permettre de superposer plus ou moins lesdites lumières oblon-gues aux dites lumières triangulaires et à permettre ainsi un réglage de la section de passage des copeaux, les dits premier, deuxième, troisième et qua-trième plateaux étant empilés sensiblement faces contre faces, - un cinquième plateau claveté sur ledit arbre est situé à une certaine distance au-dessous du dit quatrième plateau, ledit cinquième plateau constituant une sole tournante constituant le fond d'une chambre en couronne cylindrique dans la paroi laté-rale de laquelle est ménagé une orifice de sortie ;

15.- Installation selon la revendication 14, caractéri-sée :
- en ce que la vitesse de rotation est de l'ordre de quinze tours par minute, - en ce que ladite première pluralité de lames est de trois, chaque lame étant située en bordure d'une lumière, - en ce que ladite deuxième pluralité de lames est de deux, chaque lame comportant deux tranchants supérieur et inférieur destinés à coopérer l'un avec les lames du premier plateau et l'autre avec les lames du troisième plateau respectivement, et - en ce que lesdites troisièmes pluralités de lames ou lumières des troisième et quatrième plateaux respectivement étant de six;

16.- Installation selon la revendication 15, caractéri-sée :
en ce que chaque lame de ladite deuxième pluralité
a une section en polygone concave, deux côtés adjacents du dit polygone concave, formant un angle de 90° et constituant les traces des faces en regard de chacun des tranchants, la trace de la face du tranchant inférieur étant nettement plus grande que celle de la face du tranchant supérieur, les deux autres faces des tranchants étant sensiblement parallèles ;

17.- Installation selon la revendication 16, caractéri-sée :
en ce que le dit troisième plateau a la forme d'une cuvette ouverte vers le haut, l'espace intérieur de ladite cuvette étant destiné à loger ledit deuxième plateau, et en ce que ledit troisième plateau est pourvu de lumières périphériques, les unes axiales et de forme allongée ménagées dans le plateau, les autres radiales et ménagées dans la paroi latérale de la cuvette ;

18.- Installation selon la revendication 17, caracté-risée :
en ce que ladite chambre en couronne cylindri-que est partagée, selon un rayon, par une cloison se prolongeant dans un conduit reliant ladite chambre à une turbine d'aspira-tion.