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'BRUELUR POUR COMBUSTIBLES LIQUIDES"
La présente invention a pour objet des perfectionne- ments dans les brûleurs pour combustibles liquides.
Le principe sur lequel s'appuie le fonctionnement des pulvérisateurs mécaniques déjà connus est celui de faire prendre un mouvement hélicoïdal du liquide à pulvériser dans une espèce de petit gicleur cylindrique duquel il doit en suite s'écouler.
A cause du dit mouvement, les filets fluides se disposent selon un faisceau d'hélices et les particules li- quides, à l'instant où elles vont abandonner l'orifice d'écoulement, elles ont chacune une propre direction de .mouvement (les tangentes aux hélices qu'elles suivent) de ,façon que, si leur vitesse est suffisamment élevée, chacune d'elle tend à maintenir (par inertie) sa trajectoire, se séparant en suite l'une de l'autre.
Dans les pulvérisateurs usuels le mouvement hélicoidal est engendré de deux manières différentes, selon le type d'appareil.
Dans certains types on oblige surtout le liquide à prendre un mouvement de rotation très rapide dans un espace circulaire, ce qui est obtenu en faisant pénétrer le liquide même dans l'espace en direction tangentielle, et en l'obligeant en suite à s'écouler par un court conduit cylindrique, coaxial
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avec l'espace vide mentionne. Le liquide en s'écoulant le long du conduit acquiert un mouvement de translation qui, combiné aveo celui de rotation, engendre le mouvement hélicoïdal désiré.
Pour atteindre oe but le liquide doit subir un premier saut de pression tandis qu'il s'écoule dans les con- duits tangentiels à l'espace vide, et en suite un second saut pendant son écoulement dans l'orifice cylindrique.
Ca va sans dire, que, par ce procédé le liquide est obligé de remplir complètement l'espace circulaire et l'orifice de sortie et alors les particules,' qui s'écoulent tout près de l'axe de cet orifice suivant des hélices dont le pas devient d'autant plus grand quelles plus se rapprochent de la périphérie de l'orifice;
voilà pourquoi la pulvéri- sation est imparfaite au milieu du jet. i en outre l'on tient compte que, pour réaliser un mouvement hélicoïdal suffisament rapide, pour faire entrer en foction l'inertie des particules, il est nécessaire de faire acquérir au liquide, dans l'orifice d'écoulement une grande vitesse de translation,l'on comprend aisément que la variation de pression dans l'orifice doit être forte et telle que même pour de grandes portées, la section de l'ori- fice soit toujours très petite (au maximum 1,5 mm. de dia- mètre).
A cause de sa petitesse l'orifice s'obstrue facilement.
Ses inconvénients, que présente ces tubes de pulvé- risateur sont donc trois, c'est à dire: pulvérisation impar- faite, nécessité de pressiontrès élevées pour leur fonctionne- ment régulier et facilité d'obstruction du gicleur.
Dans d'autres types de pulvérisateurs le liquide est obligé à s'écouler parmis les spires d'un hélico'ide à
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pas multiple et ensuite à travers un trou cylindrique, le long duquel il; conserve le mouvement hélicoïdal acquis dans l'héliolde
Puisque la,section du passage entre deux spires consécutives est pratiquement assez grande, la vitesse, que le liquide atteint dans les canaux est modérée, et, puisque la pulvérisation n'est pas réalisée si la vitesse du mouve- ment hélicoïdal ne dépasse pas certaines limites, il en résulte qu'il faut augmenter notablement la vitesse du liquide dans l'orifice de sortie, de façon que, même avec ces types de pulvérisateurs, on a de petits trous de sortie,
les pressions doivent être très élevées pour leur fonctionnement, et la pulvérisation résulte également imparfaite dans la partie centrale du jet.
Dans tous ces types de pulvérisateurs l'on remarque donc que, pour pouvoir fonctionner rûgulièrement ils ont besoin d'une pression plutôt élevée, au-dessous de laquelle la pulvérisation résulte très imparfaite.
Le nouveau pulvérisateur suivant la présente invention, est fondé aussi, sur le Même principe du mouvement hélicoïdal, toutefois il est construit de telle façon à éliminer complète- ment les inconvénients susmentionnés.
Dans les dessins ci-joints
La fig. 1 représente en coupe longitudinale une partie du pulvérisateur suivant cette invention. la fig. 2 représente le pulvérisateur complet en coupe longitudinale, à une' échelle plus petite que celle de la figure 1, la fig. 3 est une modification de la figure 2, la fig. 4 représente le brûleur complet :en coupe verticale
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la fig. 5 est une modification de la figure 4.
.Le pulvérisateur est illustré schématiquement dans la fig. 1. Il consiste dans un étui cylindrique A, pourvu à l'une de ses extrémités d'un logement conique B, auquel aboutit l'orifice d'écoulement 0. Dance ce logement il y a un gicleur D tronconique pourvu d'un certain nombre de rainures E (de 4 à 8) disposées symétriquement, et avec des directions inclinées sur les génératrices du cône.
Lorsque le gicleur D est sur son siège, ces rainures constituent autant de canaux de forme aplatie, et si dans l'étui il y a du liquide sous pression, il est obligé à s'écouler dans ces canaux, et à parvenir à la base de l'orifice C en forme de filets aplatis, ayant une direction inclinée sur l'axe de l'orifice même ,de façon que le liquide }rend un mouvement éliooidal, qu'il conserve jusqu'à l'extrémité de l'orifice.
Et puisque la section de cet orifice est plus grande que celle complexive des canaux E, le liquide ne la remplit pas complètement, mais il se dispose en couche subtile, adhé- rante à la paroi cylindrique de l'orifice même, de façon que la veine fluide résulte creuse dans sa partie centrale. Par con- séquence le saut de pression, que le liquide soutient, à lieu dans les canaux E, entièrement à l'avantage de la pulvérisation, qui pourra alors être satisfaisante mime à des pressions très basses.
Et puisque la portée change avec la pression, il. s'ensuit que l'on peut faire varier la portée entre des limites bien étendues, en modifint seulement la pression de la haphte., Dans la figure 2*1 'on voix- le pulvérisateur complet en coupe longitudinale. Dans l'extérieur de l'étui est logée la tige K, dont l'extrémité gauche porte la tête D, pourvue de rainures E, et dont l'extrémité droite est pourvue d'un siège cylindrique M dans lequel se loge un ressort hélicoïdal S. En vissant le
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couvercle P on comprime le ressort, qui oblige ainsi le gicleur D, à rester fixe dans son logement. L'appendice H sert uniquement à guider et à maintenir centrée la tige K.
La naphte en pression parvient dans l'étui à travers le conduit Z, elle filtre à travers le tissu métallique R, et en passant dans les canaux N, avec de grandes sections, elle arrive à la base de la tête de gicleur D. La soupape V. sert à intercepter la naphte. et le robinet T a décharger le liquide qui se trouve dans l'étui.
Si l'on devrait procéder au nétoyage du tissu filtre et des rainures, il suffirait de fermer la soupape V, de dé- visser le couvercle P, et d'extraire la tige K sur laquelle est monté le tissu filtré R, et la substituer avec une autre tige de réserve, opération qu'on exécute en' peu de secondes, sans besoin de démonter l'étui.
Puisque l'orifice d'écoulement est très grand (de trois à quatre millimètres de diamètres) il n'est pas sujet à s'obstruer.
Lorsque le pulvérisateur doit servir pour des portées variables entre des limites bien étendues, et doit servir en- oore pour les premiers allumages, lorsque la naphte est encore froide, il est pourvu du dispositif illustré dans la figure 3.
La tige K est percée à l'intérieur d'une extrémité à l'autre, elle passe à travers le couvercle P et ensuite elle se divise en deux formant les conduits Y-Z1, le premier pourvu d'une soupape de renteur Ó, et l'autre d'un robinet Le conduit Y peut être mis en communication avec une source d'air comprimé, de façon qu'au moment de l'allumage on facilite la pulvérisation en!envoyant de l'air comprimé à la base de l'orifice d'écoulement 0 le long de la tige K, Le conduit Z1 peut être mis en communication avec l'apsiration
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de la pompe à naphte, et alors en ouvrant le robinet ,
on appire de la naphte à la base de l'orifice 0 en réduisant ainsi sans modifier les conditions de la pulvérisation.
Les dispositifs, adoptés dans la pratique -pour la distribution de l'air oomburant autour du jet pulvérisé, sont très diff érents: dans la plupart d'eux on fait parvenir une petite quantité d'air tout près du point où le jet pulvérisé se forme de façon que la combustion puisse avoir lieu tout de suite et en faisant après entrer dans le four un supplément d'air pour compléter la combustion.
En général on tend à faire entrer l'air en direction presque parallèle à l'axe du jet pulvérisé, et puisqu'elle doit rejoindre et se maintenir en contacte avec les particules li- quides, qui ont dans les pulvérisateurs communs des vitesses très élevées elle aussi doit posséder la même vitesse.
Telle vitesse doit être maintun4p aux dépens de fortes pressions.
En suivant ces principes l'on arrive par des essais à réaliser une combustion sans fumée, mais, outre à devoir recourir à de fortes pressions, l'on doit employer une remarquable quantité d'air, aux dépens du rendement, En outre puisque les flammes qui s'engendrent ont une forme très allongée, elles rejoignent le fond postérieur de la chambre à combustion, aux dépens de la bonne conservation des maçonneries réfractaires.
Avec des principes plus rationels il est possible d'éviter les susdits incouvûmats. Puisque le jet pulvérisé a une forme conique avec son sommt dans l'orifice d'écoulement, les particules liquides sont dès le début l'une près de l'autre, et elles s'éloignent d'entre elles à mettre qu'elles pro- cèdent de manière que à un certain point elles sont tellement
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séparées que chaque particule sera enveloppée par la quantité d'air nécessaire pour sa complète combustion. Et bien, si l'on fait arriver de l'air comburant à ce point, la combustion aura lieu rapidement et parfaitement, et puisque dans ce point la vitesse des particules est déjà très réduite, la vitesse de l'air aussi sera également petite.
La combustion doit, par conséquence commencer dans une partie bien définie du jet, dont la position dépend évidemment de la finesse de la pulvérisation et de l'angle d'ouverture du cône pulvérisée
Il est clair qu'en opérant de cette façon, non seule- ment il suffira d'avoir une vitesse modérée de l'air, mais l'on pourra aussi atteindre facilement la condition d'une parfaite combustion avec une quantité d'air minime.
Sur ces principes est fondé la construction du brûleur illustré schématiquement dans la figure 4.
L'air soufflé par les ventilateurs dans le local des chauffeurs, passe à travers les portée P dans l'espace A-A, et de celui-ci, à travers le conduit annulaire conique B-B, est envoyé sur le jet pulvérisé, en direction presque normale au jet même* Le courant d'air tend, par des raisons de symétrie, à bloquer le jet. et dans la contraction de la veine fluide a lieu le mélange intime entre combustibles et comburants.
Le pulvérisateur coulisse dans le manchon M, de façon qu'il est possible de le déplacer horizontalement afin d'obtenir ensuite la rencontre du courant d'air avec le jet pulvérisé dans la position la plus favorable.
Dans le canal B est logé le diaphragme conique 0, quiest joint au tambour D. En faisant coulisser horizontale-
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ment, ce tambour, on peut modifier la section de passage dans le canal B, et régler la quantité d'air en relation avec la portée du pulvérisateur.
Une modification non essentielle du brûleur est représentée dans la figure 5.
Le conduit annulaire-conique B est compris entre les parois coniques c-D qui sont mobiles, c'est à dire elles peuvent être manoeutrées pendant le fonctionnement du brûleur,à l'aide par exemple de poignée E, E, F, F, et
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des tirants El, El# Flp F 1 la partie conique G est mobile aussi et elle peut coulisser entre le manchon M et le pulvérisateur P, actionnée par les poignées H, H.
Ce dispositif permet un réglage plus parfait de la combustion parce qu'il est possible de donner à la flamme la forme, la longueur, et la position voulues.
Il est bien entendu que ces formes d'exécutions peuvent être modifiées différemment sans sortir des limites de protection du brevet de l'invention.
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1) Brûleur à portée vartable pour combustibles liquides, comprenant un pulvérisateur, les parois du brûleur étant coniques, partiellement fixes et partiellement mobiles, toutes coaxiales avec le pulvérisateur, formant ainsi un espace annulaire conique entre elles, d'empleur variable, une des paraois ayant les génératrices à peu près parallèles aux génératrices du jet pulvérisé, qui en reste enveloppé dans sa première position, les autres génératrices étant toutes parallèles entre elles, et presque perpendiculaires aux géné- ratrices du jet pulvérisé.
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2) Dans un brûleur à portée variable pour com- bustibles liquides, un pulvérisateur, un gicleur à la base de l'orifice d'écoulement du jet pulvérisé de forme tronc- conique, avec des rainures sur sa surface latérale, qui forme des canaux inclinés sur les génératrices du cône, la somme des sections des canaux étant plus petite que la section de l'orifice d'écoulement: le gicleur est guidé par une tige creuse coaxiale avec le pulvérisateur, -sur laquelle est fixé un organe circulaire de guide; une (cambre longitudinale pourvue à une de ses extrémités d'une ouverture filetée fermée par un bouchon
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métallique creux, etc l'âutre d'un orifioe d'écoulement.
Le bouchon métallique susdit comprime un ressort à hélice, logé dans son logement, pourvu sur la dite tige, sur laquelle est pourvu aussi coaxiallement un filtre pour le combustible; la tige, qui se prolonge à travers le bouchon, étant retenue dans la dite chambre longitudinale à l'aide du dit ressort, la chambre est pourvue d'un canal pour le combustible liquide réglé par une soupape et un ro- binet de décharge: la tige après avoir traversé le bouchon se reliant avec les deux conduits l'un desquels est muni de soupape de retenue, l'autre d*une soupape qui peut régler les conduits, reliés respectivement avec un générateur d'air et avec le coté d'aspiration de la pompe du combustible liquide.