<Desc/Clms Page number 1>
PERFECTIONNEMENTS AUX BRULEURS A GAZ
Lorsque l'on se propose d'établir une rampe à trous multiples telles qu'on les utilise dans les appareils de chauffage au gaz, on se trouve en présence d'un problème assez délicat que l'on doit forcément résoudre et qui consiste à réaliser des flammes bleues de même grandeur. On a essayé par divers moyens d'attein- dre ce but. Dans certains dispositifs, la chambre de mélange est prolongée et quelque fois même repliée sur elle même pour ne pas dépasser la longueur du brûleur.
En outre, la chambre de mélange va souvent en s'agrandissant et le mélange gaz-air y perd de sa vitesse au fur et à mesure qu'il se propage vers l'extrémité de la chambre,
Ces particularités dans la forme de la chambre n'ont cepen- dant pas une influence sensible sur l'inconvénient des explosions ou retours .de flammes à l'injeoteur et il a été nécessaire d'en- visager également ce problème important.
<Desc/Clms Page number 2>
Il est vrai qu'on est arrivé par certains artifices,' à dimi- nuer et quelquefois à éviter les explosions et retours de flammes, soit par des accessoires mobiles garnissant les sorties des brû- leurs, soit par des toiles agissant comme écrans dans le genre de celles utilisées dans les lampes de mines.
Dans l'un ou l'autre cas, on fait donc intervenir des pièces fragiles, pouvant se briser ou se perdre, ou bien des parties relativement coûteuses parce que, pour être longtemps efficaces, doivent pour le moins être fabriquées en laiton, comme par exem- ple les tamis ou les cylindres à fentes que l'on introduit dans les chambres de mélange et qui servent à diffuser le courant gazeux, tout en présentant une très grande surface refroidis- sante pour le cas où la flamme arriverait jusqu'à cet écran des- tiné à arrêter la propagation vers l'injecteur.
De plus, il est évident que, pour introduire ces écrans, il faut absolument que l'intérieur de la chambre de combustion, @ soit accessible, en d'autres termes, la construction nécessite un mécanisage et un organe de fermeture (bouchon fileté) par conséquent, supplément de matière et de main-d'oeuvre.
Les brûleurs faisant l'objet de la présente invention, sont basés sur le fait connu, que la propagation de la flamme est arrêtée lorsque le cheminement s'opère d'une enceinte plus grande vers un étranglement. Gela s'explique facilement, pour le cas d'un brûleur à flammes bleues. On sait que la flamme ne se pro- page pas instantanément, mais par gradations ou, autrment dit, par ondes, représentées par un chapelet de flammes paraissant séparées par des zones sans flamme, tout le chapelet se dépla- çant vers l'injecteur. Ce cheminement, qui peut être néanmoins assez rapide pour qu'il soit malaisé d'en saisir les particu- larités, ne se produit que lorsque la vitesse du courant gazeux diminue et tend vers zéro, par exemple lorsque l'on ferme de plus en plus l'arrivée du gaz.
<Desc/Clms Page number 3>
Il peut alors arriver un moment, ou la composition de ce mélange air-gaz devient inflammable. Pour éviter la propagation de la flamme jusqu'à l'injecteur, on prévoit un rétrécissement dans le trou de sortie du brûleur et l'on sépare en deux la chambre de mélange, une partie servant à réaliser le mélange, l'autre partie étant conçue sous forme de chambre d'expansion, avec cette particularité, que la communication entre les deux chambres s'effectue par des ouvertures ou des fentes relative- ment faibles. Etant donné que le passage entre les deux encein- tes limitées par des enveloppes métalliques est généralement assez froid, il va de soi que ces petites ouvertures provoque- ront l'extinction de la flamme, si même elle se propageait jus- que dans la chambre d'expansion.
Selon l'idée d'invention, les brûleurs envisagés comportent donc, au moins, un étranglement et, par conséquent, présentent une grande sécurité au point de ' vue des retours de flammes à l'injecteur et des explosions.
S'il y a deux étranglements consécutifs, le danger de propaga- tion est naturellement encore beaucoup moindre.
Les figures annexées à la présente description montrent, à titre schématique, quelques exemples de réalisation de brû- leurs selon les caractéristiques énoncées.
Faisant abstraction du nombre de trous d'échappement du mélange et correspondant aux tubes à incandescence, il ne sera considéré que des sections transversales par un quelconque des trous de brûleurs, toutes les sections correspondantes pouvant être identiques ou analogues dans un même brûleur à trous mul- tiples.
La caractéristique prédominante est celle qui se rapporte à la combinaison d'une chambre de mélange et d'une chambre d'expansion juxtaposées et qu'en principe on peut représenter par le shhéma Fig. 1, dans laquelle 1 est le corps du mélangeur
<Desc/Clms Page number 4>
2 le corps de la chambre de détente, 3 un rétrécissement éventuel à l'entrée du mélangeur, 4 l'entrée du jet de gaz entrainant l'air, 5-5 ... des trous de diamètre relativement petit et en' nombre relativement grand, formant communication entre les cham- bres de mélange et de détente; 6-6... les trous de sortie du mélange.
(Le dessin montre une coupe horizontale par le dessous, la partie inférieure étant supposée enlevée)
La série des trous 5-5... peut être remplacée par une fente ' régnant sur toute la longueur ou sur une partie de la longueur de la paroi commune séparant les deux chambres.
Un avantage inhérent à ce mode d'exécution et qu'il convient de signaler à cette place, est le suivant: Par suite de l'existen- ce d'un étranglement sur le passage de la veine gazeuse de la' chambre de mélange à la chambre de détente, la masse air-gaz transfusée dans la chambre de détente y pénètre régulièrement et sa pression est très uniforme (homogène). Il en résulte que le mélange s'échappe par les diverses ouvertures dans des condi- tions identiques et les flammes auront par conséquent les mêmes dimensions.
Un brûleur conçu d'après Fig. 1 peut parfaitement bien être coulé d'une seule pièce et les trous ou la fente peuvent venir bruts de fonderie. C'est un grand avantage au point de vue du prix de revient.
Fig. 2 montre une deuxième forme d'exécution d'un brûleur conçu selon l'idée d'invention et les mêmes chiffres représentent des organes analogues. La seule différence est qu'ici le brûleur est en deux parties 1 et 2 , dont la superposition forme la cham-, bre de mélange 8, tandis que la chambre de détente 7 est venue de fonte avec la partie 2 qui forme couvercle. Les communications
<Desc/Clms Page number 5>
5 entre les deux enceintes sont multiples et consistent en des canaux de très faible épaisseur, placés en files des deux cotes.
Le gaz pénètrant en 4 il entraine de l'air et emplit l'enceinte 8 et, à cause de la pression qui règne'en 8, il s'écoule par la série de fentes 5-5... dans la capacité 7 et de là au dehors par les trous 6. loi, même en laissant les trous 6 entièrement ouverts, un retour à l'injecteur est pratiquement exclus, car la surface refroidissante est si considérable dans les canaux multiples et à faible section 5, qu'une extinction immédiate est réellement atteinte, cependant que le faible volume de la chambre d'expan- sion évite qu'il se produise une explosion bruyante si le mélange y prend feu. Ce brûleur est donc particulièrement silencieux.
Fig. 3 représente une coupe transversale par l'axe d'un des trous de sortie du brûleur selon Fig. 1. Pour la facilité, la nomenclature des différentes parties sera donnée encore une fois et les mêmes chiffres des figures suivantes représenteront les mêmes organes.
1 est le corps (enveloppe) du mélangeur, 2 l'enveloppe de la chambre de détente, ¯3 un rétrécissement éventuel à l'entrée .du mélangeur, 4 l'entrée du jet de gaz entrainant l'air, 5 la fente ou les troue de communication entre 1 et 2 et réunissant les chambres 8 et 7 ; 6 est un trou de sortie du mélange, formé par la virole 9. Dans le but de former un obstable aux retours de flammes, on peut prévoir une tige 10 avec tête en forme de champignon 11, bien centrée à la hauteur de la base du trou 6 et rivée au point 12. Le niveau du champignon pourra également se trouver plus haut que dans la Fig. 3 et, comme le montre la Fig. 4, il pourra se trouver à l'extérieur, juste au-dessus de la sortie du mélange, qui doit passer à travers la fente 13.
<Desc/Clms Page number 6>
Fig. 6 est la même coupe que Fig 3, mais le trou 8 et la virole 9- y sont plus grands et, au lieu d'un étranglement dans le genre de celui produit par la pièce 1-1 on a prévu un corps cylindrique 14 formant un canal cylindrique. Ceci a pour effet d'élargir la flamme à la base et d'obtenir, avec un même volume de mélange une flamme plus volumineuse, partant plue parfaite parce que de surface oxydante amplifiée.
La présence des organes 10-11 Fig. 3 et 4 et 14 Fig. 5, im- plique d'ailleurs la nécessité d'un dispositif tel que montré à la Fig. 1. Car si la chambre de mélange latérale était supprimée et que le mélange se formait directement dans le tube porte-aju- tages de sortie, le mouvement du mélange serait fortement oontra- rié par les tiges consécutives et il se formerait des remous et des chutes de pression sensibles. L'introduction latérale du mélange, en face de chaque trou de sortie, évite un désiquilibre dans la messe et améliore considérablement le fonctionnement de l'ensemble..
A part les formes des broches centrales comme indiquées aux Fig. 3 à 5, on peut en imaginer d'autres, remplissant le but d'étrangler la veine gazeuse à sa sortie de la chambre d'expan- sion.
Il va sans dire que les organes d'étranglement peuvent être conçus réglables, au lieu d'être fixes comme montré dans les figures 3 à 5. Dans ce cas, le rivetage 12 sera remplacé par un filet avec contre-écrou.
Relativement à la Fig. 5, on peut également modifier le noyau cylindrique 14 de telle manière qu'il soit creux, comme montré à la Fig. 6. Ici, de l'air secondaire peut entrer selon la flèche 15 à travers le creux de la pièce 14'et contribuer à l'amélioration de la combustion.
<Desc/Clms Page number 7>
Le tube 14'passe à travers une douille 16 filetée et le calage s'opère au moyen d'un contre-écrou 17.