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PERFECTIONNEMENTS AUX CHARGEURS.
Cette invention se rapporte à des chargeurs du type utilisant un transporteur sans fin. Lorsque des chargeurs sont appelés à fonctionner dans des atmosphères à hautes températures, l'emploi de transporteurs sans fin à courroies en caoutchouc ou en matière analogue est proscrite On peut éviter cette difficulté en employant un transporteur entièrement métalliqueo Toute- fois, dans certains appareils de combustion, il est important d'assurer une vitesse d'amenée du combustible approximativement uniforme, et un chargeur qui comporte un élément transporteur sans fin comprenant dans le sens de sa longueur un certain nombre de sections, articulées entre elles, ne répond pas à cette condition, car à l'extrémité de décharge du transporteur,
le brin supérieur de l'élément transporteur sans fin qui porte le combustible s'incline section par section. Un but de l'invention est de procurer un char- geur capable de fonctionner dans une atmosphère à haute température et d'ame- ner la matière d'une manière continue et à une vitesse sensiblement constan- teo
Un chargeur suivant la présente invention comporte un élément transporteur sans fin, comprenant dans le sens de sa longueur une série de sections, dont les sections adjacentes sont articulées entre elles, pour transporter la matière admise sur un brin supérieur de Isolément transpor- teur à une extrémité avant ou de décharge de l'élément transporteur, conjoin- tement avec une plaque d'égalisation de la décharge,
placée en avant du brin supérieur de l'élément transporteur et susceptible d'intercepter la matière sur le point d'être déchargée de l'élément transporteur et de décharger d'u- ne manière continue la matière interceptée d'un bord avant de ce derniero
L'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemples, avec réfé- rence aux dessins annexés, dans lesquels
Fig. 1 est une vue en élévation montrant un chargeur comme élément d'un appareil amenant du combustible à un foyer cyclone;
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Figo 2 est une vue en plan., partiellement arrachée, et à plus grande échelle, du chargeur représenté sur la Figo 1;
Fige 3 est une vue en élévation, partiellement en coupe suivant la ligne 3-3 de la Figo 2;
Fig. 4 est une coupe verticale, à échelle encore plus grande, suivant la ligne 4-4 de la Figo 3 ;
Figo 5 est une vue de côté, partiellement en coupe, à échelle plus grande encore, d'une partie de la Figo 4, la coupe étant faite sui- vant la ligne 5-5 de la Fig. 4, et une partie de la paroi étant arrachée., et
Figo 6 est une vue en plan montrant des parties de la Figo 4.
Comme c'est indiqué sur la Fige 1, un foyer cyclone 10, du ty- pe à axe sensiblement horizontal, décrit dans la demande de brevet eméri= cain No. 552.747, par exemple, brûle du combustible pulvérisé ou granulé tel que du charbon gras ou demi-gras, le charbon étant amené par un con- duit d'admission de combustible 11, en provenance d'une source appropriée, non représentée et étant envoyé dans un chargeur-12 dont la construction sera décrite plus complètement ci-après. Le charbon venant du chargeur passe dans un carter ou un conduit d'échappement 13 du chargeur où il est rejoint par une arrivée réglable d'air primaire préalablement réchauffé admis par le conduit 14 sous une pression superatmosphérique d'environ trente cinq pouces (875 mm) de colonne d'eau.
Dans le type d'installation désigné, la température de l'air primaire s'échelonne entre 500 et 700 F (260 et 380 C) environo L'air primaire et-le\charbon pénètrent dans un broyeur de charbon à marteaux 15 où le charbon est réduit à l'état graau- laire, et le courant d'air primaire et de charbon granulaire est refoulé sous une pression positive relativement élevée dans la section primaire 16 du foyer cycloneo De l'air additionnel est admis séparément à l'inté- rieur du foyer dans une direction tangentielle et la flamme résultante ainsi que les produits chauds de la combustion sont refoulés par un gou- let central 17.
En vue de maintenir un degré élevé d'uniformité de la vitesse du flot de combustible allant au foyer cyclone 10, il est important d'as- surer un réglage précis de la vitesse à laquelle le charbon brut est ame- né au broyeur 15 et ce réglage est effectué par le chargeur 12.
Comme le représentent les Figso 2 à 6, le chargeur 12 comporte un carter externe possédant'des parois latérales 18, des parois d'extré- mité avant et arrière 19 et 21 et une paroi supérieure 23 pourvue d'un conduit d'entrée de combustible 24. La partie inférieure du carter con- stitue le conduit de sortie du chargeur ou goulotte de décharge 13 présen- tant des parois avant et arrière convergentes 25 et 26 qui se terminent par une sortie inférieure de combustible 27. Le mécanisme du chargeur com- prend un élément transporteur sans fin 28, d'un type connu à tablier, dont la surface de support de la matière est formée de plaques métalli- ques ou tôles 29 qui se recouvrent l'une l'autre et sont portées par les maillons successifs d'une chaîne à rouleaux à doubles maillons.
Ainsi qu'on le voit en coupe,, les tôles 29 sont établies sous formes cuvettes plates présentant des parties marginales avant et arrière courbes se re- couvrant,, comme c'est indiqué d'une façon générale sur la Fige 3. Les maillons de la chaîne sont en prise avec des roues à chaîne avant et ar- rière 31 et 32 disposées par paires horizontalement espacées entre les parois latérales 18, 18 et montées sur des arbres-avant et arrière 34 et 35 respectivement, l'arbre avant 34 servant d'arbre de commande et se prolongeant à l'extérieur du carter.pour recevoir une roue à chaîne de commande 36, comme c'est indiqué sur la Fige 2.
Le brin supérieur de l'é- lément transporteur, entre les roues à chaîne-avant et arrière 31 et 32 du transporteur, est supporté par dés barres latérales 37, par l'inter- médiaire de galets 38 qui font partie du dispositif de la chaîne, les barres 37 étant fixées aux parois latérales du carter. La largeur réel- le ou effective de chaque cuvette 29 est avantageusement de quatre pou-
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ces (100 mm) environ, mesurée dans le sens longitudinal du transporteur entre les axes des galets successifs 38.
La matière amenée à l'élément transporteur 28 est contenue dans la largeur des cuvettes de transport 29 par des joues latérales fixes 39 qui s'étendent verticalement de haut en bas de la paroi supérieure 23 du carter en un point situé au-dessus du brin supérieur du transporteur où les joues recouvrent des parois 41 sur les côtés des cuvettes. Le bord inférieur de chaque joue latérale est maintenu parallèle au brin supérieur du transporteur et est ainsi recourbé.de haut en bas vers l'ex- trémité avant comme c'est indiqué en 42. Une joue arrière 43 s'étend transversalement entre les joues latérales 39 et de haut en bas du bord arrière de la conduite d'entrée 24 pour empêcher que la matière entrante ne soit projetée vers l'arrière du transporteur.
Pendant le fonctionne- ment, toute la matière amenée au transporteur est par conséquent entraî- née vers l'avant par les cuvettes ou augets 29 et déchargée à l'extrémi- té avant adjacente à la paroi 19. Un registre réglable verticalement 45 sert à régler la hauteur de la couche de matière transportée. Le régla- ge de la position du registre est effectué par des vis 46 qui s'étendent de bas en haut dans la boite 47 du registre.
L'élément transporteur 28 est actionné par un moteur électri- que 48, par exemple, au moyen de diverses pièces connues d'un mécanisme de transmission de mouvement permettant d'obtenir-des vitesses réglables du transporteur jusqu'à un maximum d'environ 9, 25 pieds (2,80 m) par minute. Ainsi, le moteur 48 est relié par une courroie 49 à un disposi- tif de réglage de la vitesse variable 51, comportant un levier de com- mande 52, et ensuite par l'intermédiaire d'un accouplement cuirassé 53 à un réducteur de vitesse 54 pourvu d'une roue à chaîne 56 qui est re- liée par une chaîne 57 à la roue à chaîne de commande 36 montée sur l'ar- bre moteur 34 du transporteurL'ajustement de la chaîne 57 est maintenu par une poulie folle 58 portée par un'bras libre 59.
Si le chargeur devait être actionné dans la forme telle qu'el- le vient d'être décrite,comme chaque tôle ou cuvette 29 se déplacerait en avant suivant un arc autour de l'arbre 34, le contenu de la cuvette ou auge serait déchargé directement de l'extrémité avant du transporteur 28 dans la goulotte 13. La décharge de la cuvette ou auge se ferait à la manière d'une petite avalanche de charbon et cette action se répète- rait chaque fois que le contenu des cuvettes successives serait déversé.
Il résulterait de la répétition périodique de cette action que le flot de charbon se rendent au broyeur et de là ou foyer cyclone 10 serait suf- fisamment irrégulier pour nuire au rendement de toute l'installation.
Pour éviter cette difficulté, on place un égalisateur décou- lement 65 à proximité de l'extrémité avant de l'élément transporteur 28, de façon à maintenir un taux sensiblement uniforme de distribution de charbon au foyer cyclone 10. Comme c'est représenté sur le dessin, l'éga- lisateur d'écoulement 65 comprend un racleur plat ou une plaque de déver- sement 67 qui s'étend transversalement sur toute la largeur de Isolément transporteur 28 et au-delà de cette largeur et qui est disposé en avant du brin supérieur de cet élément transporteur à proximité de celui-ci, la plaque étant inclinée de haut en bas sous un angle de 5 environ du bord arrière au bord avant.
Le bord arrière 68 de la plaque est droite paral- lèle à l'arbre 34 et d'une largeur légèrement inférieure à la distance en- tre les deux joues latérales en regard 39, tandis que le bord avant ou¯ bord de décharge 69 est découpé obliquement vers l'arrière y comme c'est indiqué sur la Figo 6, de manière à maintenir une répartition approxima- tivement uniforme de la matière déchargée, sur toute la partie médiane de plus grande largeur de la plaque.
La plaque 67 est fixée aux deux extrémités à des bras verticaux 71 qui sont suspendus à un arbre horizontal supérieur 72 et fixés à celui- ci au moyen de colliers 73 et de vis de réglage 74, et l'arbre 72 est mon- té de manière à pouvoir tourner dans des coussinets 75, qui sont fixés
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dans des trous des parois latérales 18 du carter. A l'extérieur de celui- ciun levier 76 est fixé en-son extrémité supérieure à un prolongement de l'arbre 72, tandis qu'il est maintenu à proximité de son extrémité in- férieure par une force qui tend à l'appliquer contre un arrêt 78 fixé à l'extérieur de la paroi latérale adjacente 18 du carter.
Dans ce but il est fait usage d'un ressort 79 dont une extré- mité est fixée à la paroi latérale externe 18, au moyen d'un boulon 81 tandis que l'extrémité opposée est fixée d'une manière réglable au levier 76 au moyen d'un boulon tendeur 82 et des écrous associés 83. En service normal, lorsque le levier 76 est en contact avec l'arrêt 78, la plaque racleuse 67 occupe une position où son bord arrière droit 68 se trouve à une distance d'environ un demi-pouce (12,5 mm) de la trajectoire périphé- rique externe des cuvettes transporteuses 29 passant autour des roues à chaîne avant 31.
Pendant le fonctionnement du chargeur, la couche du charbon amenée par la conduite d'entrée 24 au transporteur 28 est nivelée par le registre 45 à une hauteur prédéterminée de telle sorte que les cuvettes ou auges 29 transportent lorsqu'elles s'approchent de l'extrémité de dé- charge du transporteur., des quantités approximativement égales de matiè- res. Lorsque les cuvettes successives passent devant l'égalisateur d'écou- lement 65, la plaque 67 agit pour intercepter et racler la plus grande par- tie du charbon des cuvettes ou augets, et le charbon ainsi raclé continue à se déplacer vers l'avant le long de la face supérieure de la plaque 67 d'où il est déchargé par=-dessus Ie bord antérieur 69 en un courant conti- nu et sous un débit uniforme,.
L'inclinaison de la plaque 67 de haut en bas dans la direction où le charbon en est déchargé a pour effet de limi- ter et de réduire au minimum la résistance offerte au charbon qui s'écou- leoUne proportion relativement faible de charbon transporté restant dans les cuvettes passe sous la face inférieure de la plaque 67, directement dans la goulotte d'évacuation 13, mais par suite du faible jeu entre la plaque et l'élément transporteur, la quantité qui est détournée de la pla- que est suffisamment faible pour ne pas altérer sensiblement l'uniformité d'ensemble de la décharge.
Le but du ressort agissant sur la plaque 67 est d'assurer un dégagement automatique de tous morceaux relativement grands de pyrites ou autres matières solides qui pourraient autrement se caler entre la plaque 67 et l'élément transporteur 28.
La décharge totale du transporteur est dirigée dans la goulotte de décharge 13 entre la paroi avant 25 et une chicane intérieure 84 qui converge de haut en bas vers la paroi arrière 26 de la goulotte, la chi- cane 84 se terminant au-dessous du centre de l'entrée d'air 14 et laissant un passage d'air 85 dans lequel l'air primaire circule pour rejoindre le charbon qui se décharge. L'air est ainsi dirigé de haut en bas vers la sortie inférieure 27 de manière à maintenir le mouvement du charbon dans le même sens.
Dans les installations à foyers cyclones brulant du charbon, où l'invention a été appliquée, l'effet avantageux de la plus grande régulari- té du débit de charbon du chargeur a été reconnu par l'observation de la marche du foyer. L'invention peut être appliquée à d'autres cas d'installa- tions brûlant du charbon où un réglage uniforme de l'arrivée de combusti- ble est indispensable.
REVENDICATIONS.
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IMPROVEMENTS TO CHARGERS.
This invention relates to loaders of the type using an endless conveyor. When loaders are called upon to operate in high temperature atmospheres, the use of endless conveyors with rubber belts or the like is prohibited. This difficulty can be avoided by employing an all-metal conveyor. However, in certain loaders. combustion, it is important to ensure an approximately uniform fuel delivery speed, and a loader which has an endless conveyor element comprising in the direction of its length a certain number of sections, articulated together, does not meet this requirement. condition, because at the discharge end of the conveyor,
the upper strand of the endless conveyor element which carries the fuel tilts section by section. It is an object of the invention to provide a charger capable of operating in a high temperature atmosphere and of feeding the material continuously and at a substantially constant rate.
A loader according to the present invention comprises an endless conveyor element, comprising in the direction of its length a series of sections, the adjacent sections of which are hinged to each other, for transporting the material admitted on an upper strand of the conveyor unit at one end. front or discharge end of the conveyor element, together with a discharge equalizing plate,
placed forward of the upper strand of the conveyor member and capable of intercepting material about to be discharged from the conveyor member and continuously discharging the intercepted material from a leading edge of this last
The invention will be described below, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which
Fig. 1 is an elevational view showing a charger as part of an apparatus supplying fuel to a cyclone hearth;
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Figo 2 is a plan view, partially cut away, and on a larger scale, of the charger shown in Figo 1;
Figure 3 is an elevational view, partially in section taken along line 3-3 of Figure 2;
Fig. 4 is a vertical section, on an even larger scale, taken on line 4-4 of FIG. 3;
Figo 5 is a side view, partially in section, on an even larger scale, of part of Figo 4, the section taken along line 5-5 of Fig. 4, and part of the wall being torn off., And
Figo 6 is a plan view showing parts of Figo 4.
As shown in Fig. 1, a cyclone hearth 10, of the substantially horizontal axis type, described in US Patent Application No. 552,747, for example, burns pulverized or granulated fuel such as coal. fat or semi-fat, the charcoal being fed by a fuel inlet pipe 11, coming from a suitable source, not shown and being sent to a loader-12, the construction of which will be described more fully below. . The coal coming from the loader passes into a casing or an exhaust duct 13 of the loader where it is joined by an adjustable inlet of preheated primary air admitted through the duct 14 under a superatmospheric pressure of about thirty five inches (875 mm ) water column.
In the type of installation designated, the temperature of the primary air ranges from approximately 500 to 700 F (260 to 380 C). The primary air and the coal enter a coal hammer mill where the coal is reduced to gravel, and the stream of primary air and granular coal is discharged under relatively high positive pressure into primary section 16 of the cyclone furnace. Additional air is separately admitted to the interior - the fireplace in a tangential direction and the resulting flame as well as the hot products of combustion are discharged through a central vent 17.
In order to maintain a high degree of uniformity in the velocity of the fuel flow to the cyclone hearth 10, it is important to ensure a precise control of the speed at which the raw coal is fed to the mill 15 and this adjustment is made by charger 12.
As shown in Figs 2 to 6, loader 12 has an outer casing having side walls 18, front and rear end walls 19 and 21, and a top wall 23 provided with an inlet duct. fuel 24. The lower part of the casing constitutes the charger outlet duct or discharge chute 13 having converging front and rear walls 25 and 26 which terminate in a lower fuel outlet 27. The charger mechanism com - takes an endless conveyor element 28, of a known apron type, the material support surface of which is formed of metal plates or sheets 29 which overlap each other and are carried by the links successive roller chains with double links.
As seen in section, the sheets 29 are established in the form of flat cups having curved front and rear marginal parts covering each other, as is generally indicated on Fig. 3. The links of the chain are engaged with front and rear chain wheels 31 and 32 arranged in pairs horizontally spaced between the side walls 18, 18 and mounted on front and rear shafts 34 and 35 respectively, the front shaft 34 serving as a drive shaft and extending outside the housing. to receive a drive chain wheel 36, as shown in Fig. 2.
The upper strand of the conveyor element, between the front and rear chain wheels 31 and 32 of the conveyor, is supported by side bars 37, through rollers 38 which form part of the device of the conveyor. chain, the bars 37 being fixed to the side walls of the housing. The actual or effective width of each bowl 29 is advantageously four inches.
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these (100 mm) approximately, measured in the longitudinal direction of the conveyor between the axes of the successive rollers 38.
The material supplied to the conveyor element 28 is contained within the width of the transport cups 29 by fixed side flanges 39 which extend vertically from top to bottom of the upper wall 23 of the housing at a point above the strand. top of the conveyor where the cheeks cover walls 41 on the sides of the bowls. The lower edge of each side cheek is kept parallel to the upper strand of the conveyor and thus is curved up and down towards the front end as indicated at 42. A rear cheek 43 extends transversely between the cheeks. sides 39 and up and down the rear edge of the inlet duct 24 to prevent incoming material from being thrown towards the rear of the conveyor.
During operation, all material supplied to the conveyor is therefore drawn forward by the bowls or buckets 29 and discharged at the front end adjacent to the wall 19. A vertically adjustable register 45 serves to store. adjust the height of the transported material layer. The position of the register is adjusted by screws 46 which extend from bottom to top in the register box 47.
The conveyor element 28 is operated by an electric motor 48, for example, by means of various known parts of a motion transmission mechanism allowing adjustable conveyor speeds up to a maximum of about. 9.25 feet (2.80 m) per minute. Thus, the motor 48 is connected by a belt 49 to a device for adjusting the variable speed 51, comprising a control lever 52, and then by means of a armored coupling 53 to a speed reducer. 54 provided with a chain wheel 56 which is connected by a chain 57 to the drive chain wheel 36 mounted on the motor shaft 34 of the conveyor The adjustment of the chain 57 is maintained by an idler pulley 58 carried by a free arm 59.
If the loader were to be operated in the form as just described, as each plate or bowl 29 would move forward in an arc around shaft 34, the contents of the bowl or trough would be discharged. directly from the front end of the conveyor 28 into the chute 13. The discharge of the bowl or trough would be done like a small avalanche of coal and this action would be repeated each time the contents of successive bowls were spilled. .
The periodic repetition of this action would result in the flow of coal going to the mill and hence the cyclone hearth 10 would be sufficiently irregular to adversely affect the performance of the entire plant.
To avoid this difficulty, a flow equalizer 65 is placed near the front end of the conveyor member 28, so as to maintain a substantially uniform rate of coal distribution to the cyclone hearth 10. As shown in In the drawing, the flow equalizer 65 comprises a flat scraper or discharge plate 67 which extends transversely across the entire width of the conveyor unit 28 and beyond that width and which is disposed forward from the top strand of this conveyor member near it, the plate being tilted up and down at an angle of about 5 from the trailing edge to the leading edge.
The rear edge 68 of the plate is straight parallel to the shaft 34 and of a width slightly less than the distance between the two facing side cheeks 39, while the front edge or discharge edge 69 is cut obliquely towards the rear y as indicated in Fig. 6, so as to maintain an approximately uniform distribution of the discharged material, over the whole of the middle part of greater width of the plate.
The plate 67 is attached at both ends to vertical arms 71 which are suspended from an upper horizontal shaft 72 and secured thereto by means of clamps 73 and set screws 74, and the shaft 72 is mounted from above. so as to be able to rotate in bearings 75, which are fixed
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in holes in the side walls 18 of the housing. On the outside thereof a lever 76 is fixed at its upper end to an extension of shaft 72, while it is held near its lower end by a force which tends to apply it against. a stop 78 fixed to the outside of the adjacent side wall 18 of the housing.
For this purpose use is made of a spring 79, one end of which is fixed to the outer side wall 18 by means of a bolt 81 while the opposite end is fixed in an adjustable manner to the lever 76 at the end. by means of a tension bolt 82 and associated nuts 83. In normal service, when the lever 76 contacts the stopper 78, the scraper plate 67 occupies a position where its right rear edge 68 is at a distance of about one-half inch (12.5 mm) from the outer peripheral path of the conveyor cups 29 passing around the front chain wheels 31.
During the operation of the loader, the layer of coal supplied through the inlet line 24 to the conveyor 28 is leveled by the register 45 to a predetermined height so that the pits or troughs 29 transport as they approach the tank. discharge end of the conveyor, approximately equal amounts of material. As successive bowls pass the flow equalizer 65, the plate 67 acts to intercept and scrape most of the coal from the bowls or buckets, and the thus scraped coal continues to move forward. along the top face of the plate 67 from where it is discharged over the front edge 69 in a continuous stream and at a uniform rate.
Tilting plate 67 up and down in the direction the coal is discharged from it has the effect of limiting and minimizing the resistance offered to the flowing coal. A relatively small proportion of the remaining coal transported in the bowls passes under the underside of the plate 67, directly into the discharge chute 13, but due to the small clearance between the plate and the conveyor element, the quantity which is diverted from the plate is sufficiently small so as not to significantly alter the overall uniformity of the discharge.
The purpose of the spring acting on the plate 67 is to provide automatic release of any relatively large pieces of pyrites or other solids which might otherwise get stuck between the plate 67 and the conveyor member 28.
The total discharge of the conveyor is directed into the discharge chute 13 between the front wall 25 and an inner baffle 84 which converges from top to bottom towards the rear wall 26 of the chute, the choke 84 ending below the center. of the air inlet 14 and leaving an air passage 85 in which the primary air circulates to join the coal which is discharged. The air is thus directed from top to bottom towards the lower outlet 27 so as to maintain the movement of the coal in the same direction.
In installations with cyclone hearths burning coal, where the invention has been applied, the advantageous effect of the greater regularity of the flow of coal from the loader has been recognized by observation of the operation of the hearth. The invention can be applied to other cases of installations burning coal where a uniform control of the fuel supply is essential.
CLAIMS.
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