<Desc/Clms Page number 1>
"PROCEDE POUR ALIMENTER LES BRULEURS A GRANDE CAPACITE, EN PARTICULIER POUR APPAREILS COWPER ET MOYENS POUR LA MISE
EN OEUVRE DU PROCEDE" @ Dane la technique actuelle des hauts-fourneaux, les brûleurs Cowper sont construits pour de très grandes capacités allant jus- qu'à 20,000 m à l'heure et davantage; pour pouvoir brûler d'aua- si considérables quantités de gaz, le gaz et l'air comburant doi- vent être envoyés au brûleur sous haute pression.
Il en résulte que la vitesse d'introduction du mélange de gaz et d'air dans la chambre de combustion augmente tellement qu'elle dépasse notable- ment la vitesse d'allumage du mélange, ce qui a pour effet de produire, en fonctionnement, des à-ooups et des irrégularités de la flamme, qui sont extrêmement dommageables.
Pour obtenir une flamme stable, même pour des brûleurs Cowper de très grande oapaoité, on a déjà proposé de réaliser un mélange plue intime de gaz et d'air, avant l'entrée dans la chambre de combustion, parce que la vitesse d'allumage du mélange est d'au- tant plus élevée que les deux gaz sont mieux mélangés l'un à l'autre. On a essayé d'obtenir ce meilleur mélange, dans les brûleurs où le canal d'arrivée de l'air pénètre à la manière d'une @
<Desc/Clms Page number 2>
trompe dans le tuyau d'alimentation en gaz, en soudant, dans le tuyau d'amende d'air, des tubes obliques, diriges vers l'avant, afin que l'air comburant, s'écoulant dans le tuyau d'arrivée d'air, puisse aspirer le gaz provenant du courant gazeux.
On a également proposé de disposer dans les canalisations d'arrivée de gaz et d'air, des surfaces de guidage en forme d'hé- lices, pour produire un mouvement tourbillonnaire du gaz et de l'air à l'arrivée dans la chambre de mélange. Hais cette dispo- sition est ooûteuse et elle a pour effet de produire une perte de vitesse de l'écoulement de gaz et d'air, ou bien de nécessi- ter une plus haute pression, si l'on veut maintenir la même vitesse d'écoulement.
La présente invention a pour objet un procédé permettant d'obtenir un excellent mélange de gaz et d'air, par des moyens peu coûteux et n'introduisant pas de résistance passive impor- tante dans les canalisations d'arrivée de gaz et d'air. Ce pro- cédé se caractérise en ce que le gaz et l'air comburant sont ame- nés à la chambre de mélange par couches alternatives de gaz et d'a@@,
Dans les brûleurs à grande capacité où les conduits de gaz et d'air s'enveloppent mutuellement à la façon d'une trompe à l'entrée de la chambre de mélange, le procédé, selon l'inven- tion, est particulièrement simple à mettre en oeuvre.
A cet effet, on dispose, à l'embouchure du tuyau interne, des tra- verses en forme de poches qui divisent le courant interne en plusieurs couches, tandis qu'entre ces couches le courant ex- terne circule également en plusieurs couches contenues entre les précédentes. Apres avoir quitté le tuyau et les traverses en forme de poches, les courants s'étalent et produisent ainsi un mélange extrêmement intime de gaz et d'air comburant, beaucoup mieux qu'on avai@ pu l'obtenir jusqu'ici. La vitesse d'allumage du mélange peut, par suite, être augmentée jusqu'à la valeur théorique maximum, de sorte que si l'on dispose en plus, dans la chambre de combustion, à la manière connue,
un obstacle en
<Desc/Clms Page number 3>
forme de grille devant m'embouchure de la chambre de mélange, obstacle contre lequel se heurte le courant, on obtient une flamme complètement stable, même aux plus hautes vitesses d'injection.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple seu- lement, une forme d'exécution d'un brûleur à grande capacité, établi pour la pisé en oeuvre du procédé précédemment défini.
La figure 1 est une coupe longitudinale de l'en- semble d'un appareil Cowper perfectionné suivant l'invention,
La figure 2 est une coupe faite suivant la ligne A-B de la figure 1.
Le gaz des hauts-fourneaux qui sert au chauffage d'un appareil Cowper, est amené, par le tuyau d'alimentation en gaz '1 courbé à angle droit, à la chambre de mélange 2.
La canalisation de gaz peut, à la manière habituelle, être fermée par un tiroir 3 déplacé au moyen d'un volant 4.
Dans le coude de la canalisation d'arrivée de gaz est disposé, à la manière d'une trompe, un tuyau d'arrivée d'air 5. L'as- piration de l'air comburant est assurée par un moteur 6 muni - d'une hélice ou autre 7. La chambre de mélange 2 peut 'être fermée et séparée du tuyau d'amenée de gaz 1 par un tiroir à fermeture rapide 8, à la manière déjà connue. Lorsque les tiroirs 3 et 8 sont ouverts, le gaz et l'air comburant parviennent à la chambre de mélange 2, à partir de laquelle ils parviennent dans la boîte à feu 10 de l'appareil Cowper 11, en traversant, de préférence, un obstacle 9 en forme de grille. Tout de qui est décrit ci-dessus est en soi connu.
Pour obtenir un mélange particulièrement intime de gaz et d'air comburant, dans la chambre de mélange 2, plusieurs traverses 12, en forme de poches, sont soudées ou fixées de toute manière appropriée, selon l'invention, dans le tuyau d'amenée d'air 5. De préférence, ces traverses sont établies
<Desc/Clms Page number 4>
pour constituer des sortes d'encoches inclinées vers le haut, à partir de l'avant. Ces poches divisent le courant d'air en plusieurs couches (dans la figure 2) tandis que le gaz s'é- coule par les poches en plusieurs couches (dans la figure, en deux couches). Le mélange de gaz et d'air comburant par- vient dans la chambre de mélange 2 de la façon suivante .
Un anneau de gaz enveloppe un courant qui se compose de plusieurs couches d'air (trois dans le cas considéré), sépa- rées par plusieurs couches de gaz (deux dons le cas indiqué).
Comme les couches alternatives de gaz et d'air en cours d'écou- lement, sont relativement très étroites, lorsqu'elles pénètrent dans la chambre de mélange il se produit, de cette façon, un mélange'de gaz et d'air extrêmement intime et rapide. Le mé- lange de gaz et d'air s'effectue dd la manière la plus complète jusqu'au ndyau interne du courant, parvient dans la chambre de combustion 10 et arrive, en cet endroit, à la plus grande vitesse d'allumage possible qui présente avec la vitesse d'é- coulement une très faible différence. On peut ainsi obtenir une flamme brûlant sans à-coup dans les ongles et dans l'em- bouchure, ainsi qu'au des obstacles que l'on peut disposer, le cas é@héant.
Il est évident que l'invention n'est pas limitée à l'exemple représenté. La disposition de l'appareil Cowper par lui-môme, ainsi que la construction des soupapes de fermeture dans l'appareil Cowper, pour la période d'insufflation d'air, sont sans importance en ce qui concerne l'invention.
Il est, en outre, indifférent que le tuyau d'amenée d'air débouche à la manièred'une trompe dans le tuyau des gaz, comme représenté ou inversement. De plus, le nombre de couches de gaz et d'air est à choisir selon les circonstances. Plus la itesse d'introduction est grande, plus il est avantageux de di- viser le courant de gaz et d'air en couohes nombreuses et, par
<Desc/Clms Page number 5>
conséquent, étroites. On ne doit cependant pas descendre au- dessous d'une certaine valeur en ce qui concerne la largeur des couches, pour éviter des résistances nuisibles.
La forme d'exécution représentée se rapporta on brûleur dans lequel l'arrivée d'air est faite sous forme de trompes dans la canalisation des gaz. Il est évident qu'on peut intervertir la position de l'arrivée des gaz et de l'ar- rivée d'air. De plus, le nouveau procédé, selon l'invention, est applicable aussi bien pour les brûleurs à grande capacité dans lesquels le gaz et l'air comburant sont amenés d'autre . manière. L'invention se prête à diverses formes d'exécution pour de tels brûleurs, suivant les besoins.
REVENDICATIONS
1 - Procédé pour alimenter des brûleurs à grande capacité, en particulier pour des appareils Cowper, caractérisé en ce que le gaz et l'air comburant sont amenés à la chambre de mélange en couches alternatives de gaz et d'air.