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Brûleur à gaz comprimés pour four industriel ou analogue.
L'invention concerne les bruleurs à gaz comprimés pour fours industriels tels que four à réchauffer, four à. forger ou analogues dans lesquels le gaz oomprimé sortant par une buse pénètre dans un premier injecteur disposé en avan t et emtraine une partie de la quantité d'air nécessaire pour la combustion ,le jet de ce mélange pénétrant ensuite dans un deuxième injecteur faisant suite au premier et constitué comme chambre de mélange dans lequel se fait l'aspiration du reste de l'air nécessaire pour la combustion.
Dans les bruleursconnus de ce type la buse de gaz comprima, le premier injecteur et le deuxième servant de chambre de mélange sont montés de manière que la buse de gaz comprimé débouche dans le pranier injecteur, celui-ci débou- chant lui-même dans le deuxième.
Ceci a pour conséquences une série d'inconvénients.
L'un de ces inconvénients consiste en ce que l'air à aspirer
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est empêché d'affluer dans le jet de gaz sortant de la buse et dans le jet de mélange sortant du premier injecteurs. Si la buse pénètre jusque dans le premier injecteur on. si l'em- bouchure du premier injecteur pénètre jusque dans le seconde l'air aspiré doit passer à travers des canaux annulaires tomes par la paroi de 1a buse et 1a paroi du premier injec- teur ou par la paroi extérieure de l'embouchure du premier injecteur et la paroi intérieure du deuxième, ces parois produisent une résistance de frottement',,
ce qui a pour cons quenoe que la quantité d'air nécessaire pour une combustion complète ne peut pas être aspirée et qu'en outre la vitesse de sortie du jet de mélange est réduite. Ceci conduit à un e combustion incomplète et risque d'amener des retours de flammes pendant le maniement du brûleur. Un deuxième incon- vénient consiste en ae que la sortie du premier Injecte= qui pénètre dans le second rend difficile la fermeture de l'orifice d'entrée de ce deuxième injecteur et pratiquement la rend impossible;
Suivant l'invention , ces inconvénients sont évités par une disposition appropriée de 1a buse de gaz comprimé du premier injecteur monté en avant et du deuxième injecteur servant de chambre de mélange; suivant cette diapo- sition le premier injecteur est disposé à une certaine dista tance de la buse de gaz comprimé et le second injecteur (servant de chambre de mélange) à une certaine distance du premier',de sorte que pour une ouverture complète des sections de rentrée d'air', ces pièces ne pénètrent pas l'une dans l'autre et qu'il n'y a aucun canal circulaire d'aspiration d'air.produisant un freinage . Grâce à cela,
la possibilité de fermeture du deuxième injecteur est facilitée pour 1a mise
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hors / Itlt service du truies ', en introduiaant poe exemple un poussoir entre le premier et le deuxième injecter; oette
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/que disposition emptahe /les gaz d'échappement d'ml autre bru- leur encore en service dans le four se dégagent du deuxième injecteur ou que dies gaz de combustion qui Par suite du manque d'étanchéité de l'organe de fermeture du brûleur sortent encore de la buse y risquent de pénétrer dans la four arrêté en constituant un danger lors d'une nouvelle remise en service? pour exécuter avec sécurité l'aspiration de l'air de combustion en deux étapes indépendamment de l'action d'entraînement des gaz
comprimés', il est d'autre part impor- tant suivant l'invention que le jet de mélange sortant du premier injecteur soit sensiblement cylindrique et pénètre sous cette forme dans le deuxième Injecteur; c'est en effet seulement de cette manière qu'un entraînement efficace de la deuxième quantité d'air dans le deuxième injecteur peut Être réalisé avec sécurité indépendamment de la pression des gaz:
A cet effet'. le premier injecteur est constitué soua fome d'une buse cylindrique dans sa zone d'éjection,
Enfin, dans le brûleur suivant l'invention', les organes de support de la buse peuvent être constituée de matière à recevoir des buses de différentes grossemrs inter- changeables pour adapter le brûleur à des gaz de combustion différents, c'est à dire de différentes capacités dechauf- fage ;
pour cette adaptation', la section de 1a buse de gaz d'une part et la pression de ces gaz d'autre part doivent être modifiées de manière que la capacité de chauffage de la quantité de gaz secondaire sortant de la buse restent cons- tantes.'
Le dessin. annexé montre à titre d'exemple quel-
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'lues modes de ré a11sat&.On de l'ànventian2 La. f1g:" 1 est une coupe transversale d'un brûleur suivant lt1nveJ3t:1o ", les tige.
2 et 3 montrent reapéativenoet en coupe transversale et en élévation -,vue clans le sens de la flèche AS.g*' bzz un, demcième mode de la rdalisatJo2f* la :f1g. 4 montre également en coupe transversale une troisième forme de réalisation e.' Dans la Zig2. 1, la conduite de gaz comprime est iepréamt6e en 1 et la buse cleu gaz oompriméa supposée à un asul trou est représentée en 3 En avant de cette buse 2 est monhé un in jeotmr 3 , distance telle que le débauché de la buse ne péxtrpas dans l'injeotour 8, et qu'au contraire, il soit réservé entre ces organes un espace libre dans lequel la quantité d'air aspira par le jet de gaz puisse affluer librement .
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En avant du premier :1DJeotetLU' 3 et à une certaine distance de lui est monté un deuxième injecteur 4 fO:1'mB1l1t chaire de mélange et*; entre le débouché de l'injecteur 3 et l'injecteur 4.est laissa un espace dans lequel le reste
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de la quantité dt'air à aspirer puisse affluer librement L'injecteur 4 est assez long pour que le mélange de gaz et d'air puisse dans son trajet jusqu'au débouché ?,et par
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frottement le long des paroia".deven1r assez homogène .
On peut également à la ma.1DJ1ère oonnue PréVOIr entre 11 entrée 4 et le sortie 5 de l':b:ljecte1#% un élargissement: suivi d'un rétrécissement . Le mélange de gaz et d'air comprimés sort ensuite de la chambre de mélange 5 avec une vitesse supérieure à la vitesse d'allumage de manière qu'une combustion complète puisse se produire sans risques de retours de flamme.
La combinaison du premier injecter 3 avec la buse de gaz comprimé 8 peut se faire par exemple par l'in-
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terméti.a1%e d'un organe 6 en. anse de panier et la combaion du deuxième in3eoteur 4 servant- de obhm%1e de mélange aveo
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le premier injecteur' ou la conduite de gaz comprimé peut se faire à travers un élément analogue 7 .
Dans le mode de réalisation des figs. 2 et 3, la conduite de gaz est représentée en 8 et la buse par laquelle gicle ces gaz comprimés est représentée en 9. Comme précédem- ment, le premier injecteur 10 est monté à une certaine distance de cette buse 9 à un seul trou. Le premier injecteur 10 est alors du côté de sa sortie 10" conformé cylindriquement sur une certaine longueur minimum de sorte que le jet de mélange formé à l'intérieur de lui soit, avantd' sortis guidé cylin- driquememet et pénètre sous forme de jet sensiblement cylindre que dans l'enbouchure d'entrée 11' du deuxième injecteur 11, ce dernier étant également monté à une distance suffisante de la sortie du premier.
La section de sortie 12 de ce deuxième injecteur 11 servant de chambre de mélange est en outre dimensionnée de manière que le mélange combustible sorte avec une plus grande vitesse que sa vitesse d'allumage ne l'exigerait. le premier injecteur est monté règlalbe en position longitudinale dans une douille 13 portée par une traverse 14 fixée elle même aux barres de liaison 15 et 16 entre la conduite d'arri- vée de gas comprimé et le deuxième injecteur. Grâce au montage à distance de la sortie 10" de -'injecteur 10 par rapport à l'orifice d'entrée 11' de l'injecteur 11,
1a fermeture de ce deuxième injeoteur peut se faire très simplement par exemple comme représenté au dessin par une tête de fermeture 17 montée oscillante autour d'un tourillon 18 solidaire du siège 16', cette tète fermait dans sa position relevée l'orifice d'entrée 11' de l'injecteur 11.
Pour piuvoir adapter un brûleur suivant l'invention pour des gaz de chauffage de différentes capacités de chauffage on peut prévoir une disposition telle que représentée fig: 4.
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Sur cette figure 19 est une buse de gaz comprimé de petite section pour gaz à capacité de chauffage élevée', elle est entourée concentriqu ement par une buse de plus grande section intérieure 20 pour des gaz de plus faible capacité de chauffage et cette dernière est fixée dans l'orifice de sortie de la. chambre de gaz comprimé 21.
Lorsque le 'brûleur doit être adapté d'un gaz à haute capacité de chauffage à un gaz à capacité de chauffage plus faible *; la buse 19 peut être dégagée par une brocha pilotée 22 de manière qu'alors le brûleur fonctionne avec la grosse buse 20.
Comme précédemment l'injecteur 23 est monté à une certaine distance en avant des buses 19 et 20 et en avant de cet injecteur, et également à une certaine distance', le deuxième injecteur 24 formant chambre de mélange qui peut être mis hors de service par le poussoir de fermeture 25 .
Le réglage longitudinal du premier Injecteur par rapport à la buse de gaz comprimé et par rapport au deu- xième injecteur peut en outre, se faire par coulissement dans la douille de guidage 26 solidaire elle-même des siéges 28 et 29 par l'intermédiaire des traverses 27.
Le règlage ou Inadaptation du 'brûleur de la figure 4 à des gaz de capacités de chauffage très différentes se fait de manière que', en dehors de la section de la buse des gaz, la pression de ces gaz dont dépend l'admission puisse être réglée', le produit de 1a capacité de chauffage des gaz et de la quantité de gaz sortant de la buse devant rester sensible- ment constant:
Si par exemple au lien de gaz de four à coke pur d'une capacité de chauffage de 4000 calories par centimètre cube on veut brûler un mélange de plus faible capacité de
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chauffage, par exemple 2000 calories par centimètre cube, le règlage peut se faire de manière à employer une buse de section double tout en maintenant la pression constante de aorte que par suite de cette pression constante une quantité double de gaz comprima sorte de la buse:
Ce réglagesuivant les gaz employés peut également se faire par une modification simultané de la pression et de la buse de gaz par exemple en employant, pour adapter le bruleur à la combustion d'un mélange de 2000 calories par centimètre cube, une buse de seotion supérieure au double de la section de buse convenant au gaz à haute capacité de chalenr, par exemple de 4000 calories, la pressi on des gaz ne .restant plus constante mais au contraire étant réduite en concordance de sorte que , néanmoinay, la quantité d'air nécessaire pour la combustion complète du mélange secondaire sortant du bruleur soit aspirée ;
l'expérience a en effet montré que la plus grande quantité de gaz secondaire sortant (correspondant à une plus faible capacité de chauffage) aspire plus facilement que ne le ferait une plus petite quantité de gaz à plus grande capacité de chauffage car dans ce dernier cas il doit entraîner dans la flamme une quantité d'air un grand nombre de fois plus gramd que sa propre quantités
REVE N D I C A T I C N S
1) Bruleur à gaz avec buse,
premier injeoteur monté en avant de cells-ci pour l'aspiration d'une première quantité d'air et deuxième injeoteur monté en avant du premier dans la chambre de mélange du brûleur pour l'aspiration du reste de l'air caractérisé en ce que l'orifice d'entrée du deuxième Injecteur est monté à une certaine distance de
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l'orifice de sortie du premier.
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2) Brûleur gaz comprima suivant 1 caractérisa en ce que 3a buse de gaz comprimé ou la chambre de gaz du
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brûleur 't le premier injeoteur monté au delà.
et le deuxième injecteur monté après le premier, sont assemblés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un élément en anse de panier de manière que le premier injecteur puisse être règle en position longitudinale par rapport à la buse de gaz et au deuxième injecteur-*' 3 Brûleur suivant 1 caractérisé en ce que le premier injecteur est du côté de sa sortie conforme cylindri- quement et disposa du côté de l'entrée à une certaine distance
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de 2orifîce de sortie de la buse de manière qU'un jet de gaz oylindrique jaillisse de son extrémité de sortie et en entrant dans le deuxième Injecteur entraine le reste de l'air
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nécessaire à la combustion <'
4)
Brûleur suivant 1 caractérisé en ce qu'il est muni d'un poussoir on d'une valve amovible pour ouvrir ou
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fermer l'orifiae d'entrée du deuxième in.1eoteur.
5) Dispositif suivant 1 caractérisé en ce que les organes de montage de la. buse de gaz sont oonfo =de de
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manière que cette bued puisse Être interohangée pour adapter le 'brûleur à des gaz de différentes capacités de chauffage, par exemple pour remplacer une buse de section de sortie déterminée par une autre section.
6) Dispositif suivant 5 caractérisa en ce que
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la buse est <oonatituée sous forme de buse multiple dont les différents éléments amovibles les uns par rapport aux autres
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et piéaen4àn% des orifices de sortie de différentes grandeurs sont emboités concentriquement les uns dans les autres'*'
7) Procédé de règlage d'un brûleur suivant les'
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revenrllications 5 et 6 paur la combustion de gaz de différan- tes capacités de chauffage caractérisa en oe que lorsque
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la capacité de chauffage du gaz varier la section de la buse et la pression des gaz sont modifiées de manière que la capacité de chauffage du gaz secondaire sortant de la buse reste constante.
RESUME
L'invention concerne un bruleur à gaz comprimés et porte sur des dispositifs de sécurité et d'adaptation du brûleur à des gaz différents.