[0001] La présente invention concerne un incinérateur destiné à l'incinération de résidus
urbains, notamment pour des capacités comprises entre 1 et 3 tonnes/heure, tel que
les gaz rejetés comprennent des émissions polluantes en quantités inférieures aux
installations actuelles, et aux limites imposées par les nouvelles réglementations.
[0002] De manière typique, les incinérateurs couramment utilisés se composent d'un foyer
sous la forme d'une chambre comportant une sole, ou grille inférieure sous laquelle
est disposée une boîte à cendres, et une paroi extérieure en matériau réfractaire.
Un dispositif d'alimentation débouche de l'extérieur vers la chambre pour introduire
des résidus à incinérer au fur et à mesure de la combustion.
[0003] Une combustion aussi complète que possible est assurée par insufflation d'air primaire
au dessous de la sole et, comme enseigné dans le document US-A 3 631 823 d'air secondaire
au dessus de la masse en combustion, pour assurer une oxydation complète des gaz de
combustion et des résidus solides qu'ils entraînent.
[0004] De son côté, le document FR-A 790 568 enseigne d'insuffler dans les gaz de combustion
de l'air secondaire au moyen d'un très grand nombre de canaux produisant des jets
d'air dirigés dans de multiples directions.
[0005] Cependant, malgré les précautions prises, on constate que le taux d'imbrûlés gazeux
ou solides reste souvent nettement au-delà des limites réglementaires.
[0006] Dans le but de réduire ce taux d'imbrûlés à un niveau aussi bas que possible, et
compatible avec la réglementation en vigueur, la présente invention propose un incinérateur
comprenant une chambre de combustion comportant une sole ou grille inférieure sous
laquelle est disposée une boîte à tendres et une paroi extérieure en matériau réfractaire,
un dispositif d'alimentation destiné à introduire des matériaux à incinérer, un circuit
d'alimentation d'air primaire comportant une boîte d'insufflation disposée sensiblement
au centre de la sole, et un circuit d'alimentation d'air secondaire comportant des
buses d'insufflation réparties à la périphérie de la chambre de combustion caractérisé
en ce que lesdites buses d'insufflation sont disposées suivant au moins un étage compris
dans la hauteur de la masse en combustion, et en ce qu'une partie au moins desdites
buses est formée de paires de buses orientées suivant un angle prédéterminé, l'une
au dessus et l'autre au dessous d'un plan horizontal, ainsi que suivant un second
angle prédéterminé de part et d'autre d'un plan vertical diamétral de la chambre de
combustion.
[0007] Ainsi, grâce à l'invention l'air secondaire est insufflé suivant des jets dirigés
tant vers le haut que vers le bas par rapport à l'horizontale et dirigées d'un côté
et de l'autre par rapport à la verticale, ce qui produit de multiples turbulences
de l'air secondaire et un excellent contact entre cet air secondaire et les éléments
solides et gazeux de la masse en combustion, donc une combustion encore plus complète.
[0008] A titre complémentaire, l'appareil comprend également un autre étage d'insufflation
d'air secondaire comportant des buses d'insufflation réparties à la périphérie de
la chambre de combustion et disposées suivant au moins un étage au-dessus de la hauteur
de la masse en combustion.
[0009] Ces buses d'insufflation peuvent être uniques et dirigées simplement radialement,
ou encore être constituées de buses doubles comportant les mêmes particularités d'orientation
que précédemment. Dans les deux cas, on obtient un excellent contact entre l'air secondaire
et les gaz de combustion s'échappant de la masse en combustion, ce qui permet une
meilleure oxydation de ces gaz de combustion et une réduction complémentaire du taux
d'imbrûlés.
[0010] L'invention prévoit en outre une chambre de réaction, placée au-dessus de la chambre
de combustion, dans laquelle les gaz de combustion sont admis suivant une colonne
ascendante sensiblement au centre de ladite chambre de réaction et dans laquelle on
insuffle de l'air frais de réaction, suivant un flux annulaire hélicoïdal descendant
autour de la colonne ascendante de gaz de combustion.
[0011] De la sorte, on crée de multiples turbulences entre la colonne ascendante de gaz
de combustion et du flux annulaire descendant d'air frais, grâce auxquelles on obtient
une oxydation complémentaire des imbrûlés présents dans les gaz de combustion et une
réduction importante de la température des gaz de combustion avant leur rejet à l'atmosphère.
A titre d'avantage complémentaire, on remarquera que la paroi extérieure de la chambre
de réaction est refroidie par le flux annulaire d'air frais de réaction, qui est insufflé
par un ventilateur correspondant, ce qui permet de réaliser cette paroi extérieure
en matériau moins coûteux tout en garantissant une longévité suffisante.
[0012] D'autres détails et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture
de la description qui va suivre, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels
:
- la figure 1 est une vue latérale d'un incinérateur conforme à la présente invention
;
- la figure 2 est une vue en coupe agrandie de la partie inférieure, ou chambre de
combustion, de l'incinérateur de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue en coupe agrandie de la partie supérieure, ou chambre de
réaction, de l'incinérateur de la figure 1 ; et
- la figure 4 est une vue schématique en perspective de l'agencement des buses d'insufflation
d'air secondaire dans la chambre de combustion.
[0013] L'incinérateur, représenté dans son ensemble à la figure 1, a une forme générale
cylindro-cônique d'axe XX vertical et se compose successivement, de bas vers le haut
:
- d'une trémie 12 de réception de cendres
- d'une chambre de combustion 14
- d'une chambre de comburation 16, et
- d'une chambre de réaction 18.
La structure et le fonctionnement de chacune de ces composantesseront explicités ultérieurement.
On notera à ce stade que cette construction étagée de l'incinérateur en fait un ensemble
modulaire qui peut être construit tronçon par tronçon. Ceci constitue un avantage
appréciable pour la maintenance ou les réparations éventuelles.
[0014] L'ensemble de l'incinérateur est supporté par un bâti 20, de façon à ménager une
surélévation entre le sol et l'embouchure inférieure de la trémie de réception des
cendres. Le bâti a également pour rôle de supporter un certain nombre de passerelles
22 d'accès aux différents niveaux de l'incinérateur.
[0015] A côté de l'incinérateur sont prévus une trémie de stockage 24, une trémie de chargement
26 et un poussoir d'alimentation 28.
[0016] Les déchets à incinérer sont reçus dans la trémie de stockage 24 où un convoyeur
25 les élève jusqu'à la trémie de chargement 26.
[0017] Au fond de cette dernière est raccordée une goulotte verticale 27, commandée par
une trappe motorisée 30, qui débouche dans une goulotte d'alimentation 29, dans laquelle
se déplace le poussoir d'alimentation 28.
[0018] La goulotte d'alimentation 29 débouche en partie haute de la chambre de combustion,
où elle est obturée par une porte de chargement basculante 32.
[0019] En se référant maintenant à la figure 2, on remarque que la chambre de combustion
14 comporte une paroi cylindrique 34, en matériau réfractaire, et une voûte supérieure
36 ménageant une ouverture centrale 38 pour le passage des gaz de combustion vers
la chambre de transfert 16 comme il sera vu plus loin.
[0020] A la base de la chambre de combustion, une grille de foyer 40 reçoit les matières
en combustion introduites par le poussoir 28. Cette grille est de préférence formée
de barreaux oscillants de manière à permettre l'évacuation des cendres et mâchefers
vers la trémie de réception des cendres. Pour simplifier la figure, le mécanisme d'oscillation
des barreaux a été omis.
[0021] Au centre de la grille de foyer est disposée une boîte d'insufflation 42 d'air primaire,
qui est alimentée au moyen d'un ventilateur primaire 44 via un conduit 46 traversant
la partie supérieure de la trémie de réception des cendres, et qui diffuse de l'air
primaire au sein du matériau de combustion, sensiblement au centre de la chambre et
à la manière d'une pomme d'arrosage, c'est-à-dire dans toutes les directions et aussi
uniformément que possible. De préférence, on utilisera pour réaliser ce conduit 46
l'un des profilés rectangulaires creux faisant partie de la structure de support de
l'ensemble de l'incinérateur.
[0022] Au dessus du niveau de la grille et à plusieurs étages différents sont prévus des
buses 48 d'insufflation d'air secondaire alimentées par un ventilateur secondaire
50 via un conduit 52 plaqué sur la paroi extérieure de la chambre de combustion, assurant
la distribution d'air à des collecteurs annulaires 62 alimentant les buses précitées.
[0023] Dans l'exemple illustré, il y a quatre étages d'insufflation d'air secondaire, soit,
du bas vers le haut, trois étages 54, 56 et 58 destinés à insuffler de l'air secondaire
au sein même du matériau en combustion et mis en service selon la hauteur de ce dernier,
puis un étage 60 destiné à insuffler de l'air secondaire au dessus du matériau en
combustion au sein des gaz de combustion.
[0024] Comme illustré en détail à la figure 4, chacun des étages de buses, tout au moins
des étages 54, 56, 58 est formé d'une série de buses réparties à la périphérie de
la chambre de combustion, et ces buses, ou tout au moins une partie d'entre elles,
sont formées de paires de buses 48a, 48b, orientées d'un angle prédéterminé a par
rapport au plan horizontal, l'une des buses 48a étant orientée au-dessus de ce plan
horizontal et l'autre buse 48b étant orientée au-dessous de ce plan horizontal. En
outre, les buses sont orientées d'un second angle prédéterminé b de part et d'autre
du plan vertical diamétral passant par la buse, c'est-à-dire que l'une des buses est
orientée d'un angle b d'un côté de ce plan diamétral, et l'autre buse est orientée
d'un angle b de l'autre côté.
[0025] En variante, seule une buse sur deux est formée d'une paire de buses, comme indiqué
ci-dessus, les autres buses étant dirigées seulement radialement.
[0026] Les multiples jets d'air secondaire ainsi insufflés dans le matériau en combustion
provoquent, en raison de leurs orientations particulières, une pénétration optimale
de l'air secondaire au sein du matériau en combustion et donc une combustion aussi
complète que possible en minimisant le taux d'imbrûlés dans les gaz de combustion
qui s'élèvent au-dessus de la masse en combustion.
[0027] La hauteur de cette dernière est détectée au moyen d'un détecteur et un dispositif
de commande exploite cette information afin de mettre en service les différents étages
d'insufflation d'air secondaire successivement en fonction de cette hauteur, au moyen
de soupapes 55, 57, 59 (Fig. 1).
[0028] Le quatrième étage d'insufflation d'air secondaire se compose également d'une série
de buses réparties à la périphérie de la chambre de combustion qui sont elles aussi
formées de paires de buses 60a, 60b.
[0029] Ces buses peuvent, comme les précédentes, avoir les mêmes orientations caractéristiques,
à savoir:
- un angle a au-dessus/au-dessous du plan horizontal
- un angle b d'un côté/de l'autre du plan vertical diamétral
de façon à provoquer de multiples turbulences et un brassage intense de l'air secondaire
ainsi insufflé avec les gaz de combustion, ce qui complète la combustion des imbrûlés
présents dans ces gaz.
[0030] En variante, ces paires de buses peuvent être dirigées dans le plan horizontal (l'angle
a étant égal à zéro) et orientées d'un angle b de part et d'autre du plan diamétral
vertical, et produisant ainsi un rideau d'air secondaire au dessus de la masse en
combustion. Ce rideau a pour effet de constituer un barrage efficace contre l'entraînement
de particules solides.
[0031] Selon une autre variante, les buses 60 sont uniques et dirigées seulement radialement.
[0032] Préférentiellement, dans le cadre de l'invention, les angles a et b sont égaux ou
inférieurs à 15 degrés.
[0033] Les conduits 62 (figures 2 et 4) désservant chacun des étages de buses forment des
anneaux ceinturant la chambre de combustion et situés dans l'épaisseur du matériau
réfractaire qui constitue la paroi. Ceci permet un refroidissement de la paroi grâce
à la circulation d'air secondaire et un réchauffement de ce dernier avant son insufflation
dans la chambre de combustion.
[0034] Au somme de la chambre de combustion, l'ouverture de sortie 38 des gaz de combustion
est entourée par une collerette focalisatrice 64, de forme troncônique, dont l'angle
au sommet c est tel que le sommet soit situé sur l'axe XX sensiblement à la base de
la chambre de réaction qui sera décrite en détail plus loin.
[0035] Grâce à cette à collerette 64, les gaz de combustion sont groupés, ou focalisés,
sous la forme d'une colonne ascendante 66 qui traverse la chambre 16 de transfert
et d'échappement en entraînant à sa périphérie une faible quantité des gaz circulant
sur le pourtour de cette chambre, et donc leur recyclage dans la chambre de réaction.
[0036] La chambre de réaction 18 (figure 3) a également une forme troncônique, d'un angle
au sommet d de l'ordre de 14 à 24 degrés (Figure 3), de préférence compris entre 15
et 18 degrés.
[0037] La grande base, située à l'extrémité inférieure 68, correspond au sommet de la chambre
16 de transfert et d'échappement, et la petite base, située à l'extrémité supérieure
70, est coiffée par un circuit 72 d'admission d'air de réaction.
[0038] Le circuit d'admission d'air de réaction se compose d'un ventilateur 74 et d'une
couronne d'admission 76, de forme annulaire et équipée intérieurement d'une série
d'aubes 78 inclinées, de telle sorte que l'air de réaction est introduit sous la forme
d'un flux annulaire descendant "collé" à la paroi extérieure 80 de la chambre de réaction
et animé d'un mouvement hélicoïdal et centrifuge ayant pour effet de refroidir la
paroi inférieure 70 de la chambre de réaction et d'autre part de créer une dépression
dans la zone axiale qui aspire à la grande base du cône une partie de l'air insufflé
et la colonne de gaz et fumées issus de la chambre de combustion.
[0039] Il se crée entre ces deux courants de nombreuses turbulences 86 qui assurent un mélange
poussé entre eux et un complément d'oxydation des imbrûlés éventuellement encore présents
dans les gaz de combustion, ainsi qu'une réduction importante de la température de
ces derniers. A titre d'exemple illustratif, la température des gaz de combustion
à la sortie de la chambre de combustion est de l'ordre de 900 à 950 degrés C et la
température à la sortie de la chambre de réaction, c'est-à-dire dans la zone annulaire
sur le pourtour de la base de celle-ci, est de l'ordre de 750 à 800 degrés C.
[0040] Pour le réglage de la vitesse d'insufflation d'air frais de réaction, le circuit
d'admission 72 comporte un plongeur de réglage 73, sous la forme d'un cylindre fermé
à son extrémité inférieure et que l'on peut descendre plus ou moins dans la couronne
d'admission.
[0041] A la base de la chambre de réaction 18, la paroi 80 comporte une courte section 81
approximativement cylindrique, de telle sorte que le flux issu du mélange air de réaction/gaz
de combustion est légèrement rabattu verticalement en direction de la colonne ascendante
de gaz de combustion afin, d'une part de bien confiner cette dernière dans la zone
centrale de la chambre de comburation 16, et d'autre part de créer dans cette zone
quelques turbulences de mélange et d'oxydation des gaz de combustion de la colonne.
[0042] Le mélange sortant de la chambre de réaction 18 traverse enfin la chambre de comburation
16 dans la zone annulaire 88 entourant la colonne de gaz de combustion 66. Ce mélange
s'écoule suivant un mouvement tournant dans le même sens que le mouvement hélicoïdal
d'air de réaction, puis s'échappe par un orifice 90 tangentiel d'où il est aspiré
par un ventilateur d'extration et de rejet qui n'a pas été représenté par simplification.
[0043] La chambre de comburation a une forme bi-cônique, à savoir: une portion troncônique
supérieure 92 qui va en s'évasant vers le bas depuis la grande base de la chambre
de réaction, puis une portion troncônique inférieure 94 qui va en se rétrécissant
vers le bas jusqu'à une zone entourant la collerette focalisatrice 64 au sommet de
la chambre de combustion. Avantageusement, comme illustré à la figure 3, l'arête supérieure
65 de la collerette focalisatrice 64 et le bord supérieur 91 de l'orifice tangentiel
90 seront placés approximativement au même niveau.
[0044] Ceci détermine donc dans la zone annulaire 88 un écoulement du mélange air de réaction/gaz
de combustion tout d'abord divergent avec détente du mélange et formation de turbulences
qui augmentent le temps de séjour et de réaction, puis un écoulement légèrement convergent
par réflexion sur la partie troncônique inférieure qui entraîne un contact d'interface
avec la colonne ascendante provenant de la chambre de combustion.
[0045] De plus, au voisinage de la partie inférieure de la chambre de comburation, le mélange
qui se réfléchit sur la partie troncônique inférieure est à nouveau dévié sur la surface
externe de la collerette, ce qui augmente encore le brassage du mélange gazeux avant
son évacuation finale par l'orifice 90.
[0046] Les matériaux employés pour les différentes parties de l'incinérateur seront, à titre
d'exemple, les suivants :
![](https://data.epo.org/publication-server/image?imagePath=1990/41/DOC/EPNWB1/EP87401055NWB1/imgb0001)
[0047] Pour la conduite et le contrôle de l'incinérateur, on prévoira bien entendu tous
les mécanismes et détecteurs nécessaires, ainsi que les installations de prélèvement
de sécurité prescrites.
[0048] Sur option, la conduite pourra être effectuée manuellement ou automatiquement. Le
dispositif de conduite automatique peut être restreint au fonctionnement en continu,
les phases de démarrage et d'extinction étant pilotés manuellement.
[0049] Notamment, que la conduite soit manuelle ou automatique, on notera quelques points
importants :
a) le fonctionnement du poussoir d'alimentation sera déterminé afin de conserver une
hauteur constante de la masse dans la chambre de combustion ;
b) le nombre d'étages d'insufflation d'air secondaire mis en service correspond à
la hauteur de la masse en combustion ;
c) le variateur de vitesse du ventilateur secondaire est commandé en fonction de la
température des gaz de combustion, pour maintenir cette dernière dans une plage de
900 à 950 degrés C pour éviter la fusion des verres et mâchefers dans la masse en
combustion ;
d) le variateur de vitesse du ventilateur d'admission d'air de réaction est commandé
en fonction de la température des gaz dans la chambre de comburation pour maintenir
cette dernière dans une plage de 750 à 8001 C et favoriser la pyrolyse et la combustion
complète des imbrûlés gazeux ou solides dans les gaz de combustion ;
e) une détection de la teneur en poussières des gaz à l'échappement, au moyen d'un
opacimètre, permet d'agir sur le ventilateur d'air de réaction dans le sens d'un accroissement
du débit, ainsi que sur le circuit d'air secondaire par diminution du débit et mise
hors service d'un ou deux étages.
[0050] On notera de la description qui précède que l'incinérateur permet un fonctionnement
semi-continu, nécessitant un arrêt de courte durée (environ 2h et demi par jour) pour
l'extraction des mâchefers et le réallumage. Cet allumage ne requiert aucun dispositif
spécifique et est effectué manuellement à l'aide de papiers et de cartons, et d'une
couche minimale de déchets. Ce type d'incinérateur est considéré comme autonome et
fonctionne par auto-combustion.
1. Incinérateur comprenant une chambre de combustion (14) comportant une sole ou grille
inférieure (40) sous laquelle est disposée une boîte à cendres (12) et une paroi extérieure
(34) en matériau réfractaire, un dispositif d'alimentation (24-32) destiné à introduire
des matériaux à incinérer, un circuit d'alimentation d'air primaire (44, 46) comportant
une boîte d'insufflation (42) disposée sensiblement au centre de la sole, et un circuit
d'alimentation d'air secondaire (50, 52) comportant des buses d'insufflation (48)
réparties à la périphérie de la chambre de combustion caractérisé en ce que lesdites
buses d'insufflation sont disposées suivant au moins un étage (54, 56, 58) compris
dans la hauteur de la masse en combustion, et en ce qu'une partie au moins desdites
buses est formée de paires de buses (48a, 48b) orientées suivant un angle prédéterminé
(a), l'une au dessus et l'autre au dessous d'un plan horizontal, ainsi que suivant
un second angle prédéterminé (b) de part et d'autre d'un plan vertical diamétral de
la chambre de combustion.
2. Incinérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins
deux étages (54, 56) de buses d'insufflation d'air secondaire compris dans la hauteur
de la masse en combustion et des soupapes (55, 57) commandant l'insufflation d'air
secondaire par lesdits étages en fonction de la hauteur de ladite masse en combustion.
3. Incinérateur selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce
qu'il comprend en outre un étage (60) de buses d'insufflation d'air secondaire situé
au-dessus de la masse en combustion.
4. Incinérateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce
que lesdits angles prédéterminés (a) et (b) sont compris entre 0 et 15 degrés.
5. Incinérateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce
qu'il comprend une chambre de réaction (18), placée au-dessus de la chambre de combustion
(12), dans laquelle les gaz de combustion sont admis suivant une colonne ascendante
(82) sensiblement au centre de ladite chambre de réaction et dans laquelle on insuffle
de l'air frais de réaction, suivant un flux annulaire hélicoïdal descendant (84) autour
de la colonne ascendante de gaz de combustion.
6. Incinérateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la chambre de réaction
comporte une paroi extérieure (80) troncônique dont la grande base est située à l'extrémité
inférieure (68) et ayant un angle au sommet (d) prédéterminé, compris entre 14 et
24 degrés.
7. Incinérateur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit
d'admission (72) d'air de réaction, situé à l'extrémité supérieure (70) de ladite
chambre de réaction (16), composé d'un ventilateur (74) et d'une couronne d'admission
(76) de forme annulaire et coiffant ladite chambre de réaction.
8. Incinérateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite couronne d'admission
(76) est équipée d'une série d'aubes (78) inclinées, de telle sorte que le flux annulaire
descendant d'air de réaction est animé d'un mouvement hélicoïdal.
9. Incinérateur selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce
que la chambre de combustion comporte à sa partie supérieure une collerette focalisatrice
(64) de forme troncônique dont l'angle au sommet (c) est tel que le sommet soit situé
sensiblement à la base de ladite chambre de réaction (18).
10. Incinérateur selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce
qu'il comprend une chambre de comburation (16) interposée entre la chambre de combustion
(14) et la chambre de réaction (18) et traversée en son centre par la colonne ascendante
de gaz de combustion depuis la chambre de combustion vers la chambre de réaction,
et à sa périphérie par le flux annulaire descendant d'air de réaction, mélangé aux
gaz de combustion, provenant de la chambre de réaction.
11. Incinérateur selon la revendication 10, caractérisé en ce que la chambre de comburation
(16) est formée d'une portion troncônique supérieure (92) qui va en s'évasant vers
le bas depuis la base de la chambre de réaction (18), puis d'une portion troncônique
inférieure (94) qui va en se rétrécissant jusqu'au sommet de la chambre de combustion
(14) et dans laquelle est ménagé un orifice d'échappement tangentiel (90).
1. Incinerator comprising a combustion chamber (14) having a floor or lower grate
(40) under which is placed an ash box (12) and an outer wall (34) in refractory material,
a supply device (24-32) for introducing the materials to be incinerated, a primary
air supply circuit (44, 46) comprising a blower casing (42) situated substantially
in the center of the grate, and a secondary air supply circuit (50, 52) comprising
injection nozzles (48) distributed on the periphery of the combustion chamber, characterized
in that said injection nozzles are placed within at least one stage (54, 56, 58) comprised
within the height of the burning stark, and in that at least part of said nozzles
is formed of nozzle pairs (48a, 48b) oriented according to a first predetermined angle
(a), one above and one under a horizontal plane, as well as according to a second
predetermined angle (b) on either side of a vertical diametral plane of the combustion
chamber.
2. Incinerator according to claim 1, characterized in that it comprises at least two
stages (54, 56) of secondary air injection nozzles, situated within the height of
the burning stack and valves (55, 57) controlling the blowing of secondary air by
said stages as a function of the height of said burning stack.
3. Incinerator according to either one of claims 1 and 2, characterized in that it
further comprises a stage (60) of secondary air blowing nozzles situated above the
burning stack.
4. Incinerator according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said predetermined
angles (a) and (b) are between 0 and 15 degrees.
5. Incinerator according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises
a reaction chamber (18), placed above the combustion chamber (12), in which the combustion
gases are admitted according to an upwardly flowing column (82) substantially in the
renter of said reaction chamber and into which fresh reaction air is blown, according
to a downward helical annular flow (84) around the upwardly flowing column of combustion
gas.
6. Incinerator according to claim 5, characterized in that the reaction chamber comprises
a truncated external wall (80) of which the large base is situated at the lower end
(68), and having a predetermined top angle (d) between 14 and 24 degrees.
7. Incinerator according to claim 6, characterized in that it comprises a reaction
air admission circuit (72), situated at the upper end (70) of said reaction chamber
(16), composed of a blower (74) and of an annular-shaped admission ring (76) topping
said reaction chamber.
8. Incinerator according to claim 7, characterized in that said admission ring (76)
is equipped with a series of inclined blades (78), so that the downward annular flow
of reaction air is imparted with a helical movement.
9. Incinerator according to any one of claims 5 to 8, characterized in that the combustion
chamber comprises at its upper part a concentrating collar (64) of truncated shape
of which the top angle (c) is such that the top is situated substantially at the base
of said reaction chamber (18).
10. Incinerator according to any one of claims 5 to 9, characterized in that said
incinerator comprises an oxidizing chamber (16) situated between the combustion chamber
(14) and the reaction chamber (18) and traversed in its center by the upwardly flowing
column of combustion gases from the combustion chamber towards the reaction chamber,
and on its periphery by the downward annular flow of reaction air, mixed with the
combustion gases exiting from the reaction chamber.
11. Incinerator according to claim 10, characterized in that the oxidizing chamber
(16) is formed of an upper truncated portion (92) which opens out downwardly from
the base of the reaction chamber (18), and of a lower truncated portion (94) narrowing
towards the top of the combustion chamber (14) and in which a tangential outlet (90)
is provided.
1. Verbrennungsofen mit einer Verbrennungskammer (14), welche eine untere Sohle oder
ein unteres Sieb (40) aufweist, unter dem ein Aschenbehälter (12) angeordnet ist,
und eine Außenwand (34) aus feuerfestem Material aufweist, einer Zuführvorrichtung
(24-32), die dazu bestimmt ist, zu verbrennendes Material einzuführen, einem Erstluftzuführkreis
(44, 46), der einen Einblasbehälter (42) aufweist, der im wesentlichen in der Mitte
der Sohle angeordnet ist, und einem Zweitluftzuführkreis (50, 52), der Einblasdüsen
(48) aufweist, die am Umfang der Verbrennungskammer verteilt sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die genannten Einblasdüsen gemäß wenigstens einer Etage (54, 56, 58) angeordnet
sind, enthalten in der Höhe der Verbrennungsmasse, und daß wenigstens ein Bereich
der genannten Düsen aus Düsenpaaren (48a, 48b) gebildet ist, die unter einem vorbestimmten
Winkel (a) ausgerichtet sind, die eine oberhalb und die andere unterhalb einer horizontalen
Ebene, sowie gemäß einem zweiten vorbestimmten Winkel (b) beiderseits einer vertikalen
Ebene diametral zur Verbrennungskammer.
2. Verbrennungsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens zwei
Etagen (54, 56) von Zweitlufteinblasdüsen aufweist, enthalten in der Höhe der Verbrennungsmasse,
und Ventile (55, 57) aufweist, die das Einblasen von Zweitluft durch die genannten
Etagen in Abhängigkeit der Höhe der genannten Verbrennungsmasse steuern.
3. Verbrennungsofen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
er weiterhin eine Etage (60) von Zweitlufteinblasdüsen aufweist, die oberhalb der
Verbrennungsmasse angeordnet ist.
4. Verbrennungsofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die vorbestimmten Winkel (a) und (b) zwischen 0 und 15° betragen.
5. Verbrennungsofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
er eine Reaktionskammer (18) aufweist, die oberhalb der Verbrennungskammer (12) angeordnet
ist, in der die Verbrennungsgase aufgenommen werden gemäß einer aufsteigenden Säule
(82), welche im wesentlichen im Zentrum der genannten Reaktionskammer verläuft und
in die Frischreaktionsluft eingeblasen wird, gemäß einem ringförmigen, schraubenförmigen
absteigenden Fluß (84), um die absteigende Säule von Verbrennungsgas herum.
6. Verbrennungsofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskammer
eine kegelstumpfförmige äußere Seitenwand (80) aufweist, deren große Basis am unteren
Ende (68) angeordnet ist, und die einen vorbestimmten spitzen Winkel (d) zwischen
14 und 24 Grad aufweist.
7. Verbrennungsofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Zuführkreis
(72) von Reaktionsluft aufweist, der am oberen Ende (70) der Reaktionskammer (16)
angeordnet ist, gebildet aus einem Ventilator (74) und einem Zuführkranz (76) von
Ringform, der die Reaktionskammer abdeckt.
8. Verbrennungsofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführkreis (76)
mit einer Reihe von geneigten Ventilatorflügeln (78) derart versehen ist, daß der
ringförmige absteigende Fluß von Reaktionsluft in eine schraubenförmige Bewegung versetzt
wird.
9. Verbrennungsofen nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbrennungskammer an ihrem oberen Bereich einen fokalisierenden Kragen (64) von
Kegelstumpfform aufweist, dessen Spitzenwinkel (c) derart ist, daß die Spitze oder
die Oberseite im wesentlichen an der Basis der genannten Reaktionskammer (18) angeordnet
ist.
10. Verbrennungsofen nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
er eine Sauerstoffverbrennungskammer (16) aufweist, die zwischen der Verbrennungskammer
(14) und der Reaktionskammer (16) angeordnet ist, und in ihrer Mitte von der aufsteigenden
Säule von Verbrennungsgas von der Verbrennungskammer zur Reaktionskammer durchquert
wird und an ihrem Umfang durch den absteigenden ringförmigen Reaktionsluftstrom durchquert
wird, der mit den von der Reaktionkammer kommenden Verbrennungsgasen vermischt wird.
11. Verbrennungsofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, da ß die Sauerstoffverbrennungskammer
(16) mit einem oberen kegelstumpfförmigen Bereich (92) gebildet ist, der sich nach
unten von Basis der Reaktionskammer (18) aus vergrößert, sodann aus einem unteren
kegelstumpfförmigen Bereich (94) gebildet ist, die sich bis zur Spitze bzw. Oberseite
der Verbrennungskammer (14) verjüngt und in der eine tangentiale Ablaßöffnung (90)
vorgesehen ist.