<Desc/Clms Page number 1>
MEMOIRE DESCRIPTIF 'déposa à l'appui d'une Demande de BREVET D'INVENTION
EMI1.1
." .. . } ,f1:::: Pour: Installation de chauffage à combustible liquide.
La présente invention a pour objet une ins- tallation de chauffage, fonctionnant au mazout ou à tout autre combustible liquide, et perfectionnée en vue de permettre l'alimentation du brûleur sous faible pression, ce qui rend possible en particulier l'utilisation d'une canalisation dteau quelconque pour mettre en pression la canalisation d'alimenter tion en mazout.
Il est en outre possible, grâce à ces perfec- tionnements de réaliser une installation qui peut
<Desc/Clms Page number 2>
fonctionner sans l'aide d'aucun moteur électrique ou autre, ce qui évite de nombreuses causes de pannes dues à ce moteur ou au réseau de distribution.
Le brûleur est agencé en vue de brûler du mazout sommairement pulvérisé, juste assez pour per- ,mettre son inflammation, ce qui permet d'amener le mazout au brûleur sous une faible pression. Il est par exemple possible d'assurer l'alimentation en ma- zout par gravité avec une charge relativement faible ou au moyen d'eau ou d'air comprimé dont la pression est inférieure à 1 kg.
Le mazout sommairement pulvérisé est ensuite gazéifié par rayonnement des parois du brûleur, dis- posées pour être convenablement chauffées par la com- bustion, laquelle se poursuit grâce à des apports suc- cessifs d'air sur le trajet du combustible.
Le mazout ainsi gazéifié se mélange à l'air grâce à un brassage énergique, éminemment favorable à une combustion complète et à un chauffage efficace.
Il est prévu, pour le "gueulard" du brûleur, dans le- quel s'effectue le mélange de mazout et-d'air, une forme qui concourt à assurer les meilleures conditions de combustion et de chauffage en tenant compte à la fois de la qualité et de la fluidité du mazout utili- sé,
L'invention prévoit encore, dans cette ins- tallation, l'emploi l'un dispositif de blocage coupant automatiquemen.t l'arrivée de l'eau et par suite celle du mazout en cas d'extinction du brûleur. Ce disposi- tif annule à ce moment la pression dans le réservoir
<Desc/Clms Page number 3>
à mazout ce qui évite que le mazout ne continue à . arriver au brûleur et ne "noie" celui-ci.
Ce dispositif de blocage fonctionne aussi lorsqu'une obstruction accidentelle de la cheminée ou du brûleur provoque un retour des gaz de combustion vers l'intérieur du local , où se trouve la chaudière*
On décrira ci-après d'autres particularités de l'invention, relatives, notamment, à unjrégulateur maintenant automatiquement l'installation à un régime déterminé et permettant éventuellement de faire va- rier ce régime, Le dessin annexé représente, à titre d'exemple seulement, un mode de réalisation de l'ob- jet de l'invention.
La tige 1 est une vue d'ensemble schématique de l'installation*
La fig. 2 représente le brûleur en coupe verticale longitudinale.
Lafig. 3 est une coupe verticale du dispo- sitif de blocage automatique.
Les fig. 4 à 7 montrent schématiquement di- verses phases du fonctionnement de ce dispositif.
La fig. 8 est une coupe verticale du régu- lateur de régime.
L'agencement d'ensemble et le fonctionnement général de l'installation vont d'abord être décrits brièvement :
L'installation représentée comporte une chaudière 1, par exemple une chaudière de chauffage central, chauffée par un brûleur logé dans un corps 2, Ge brûleur estalimenté de mazout venant d'un réser-
<Desc/Clms Page number 4>
voir 3, d'ou il est chassé par l'arrivée, au fond de ce réservoir, d'eau provenant d'une canalisation de ville-4, Cette eau passe avant d'arriver au réser- voir 3 par un dispositif 5 de type quelconque propre à abaisser et régulariser sa pression, et par un dis- positif de blocage 6 qui sert à assurer la sécurité en cas d'extinction, d'obstruction accidentelle etc. et qui sera décrit plus loin.
Le mazout chassé du ré- servoir 3 passe à travers un régulateur de débit de mazout 7 et par un régulateur d'admission d'air 8, puis il arrive au bec 9 placé à l'entrée d'un gueulard 10 (fig, 2), Il en sort grossièrement pulvérisé, se mélange avec l'air qui arrive par une tubulure 11 et par des fentes ,la, et la flamme résultant de sa com- bustion pénètre dans la chaudière en 13.
14 désigne un tuyau avec robinet 15 servant à remplir le réservoir 3 avec du mazout provenant de l'extérieur et 16 désigne un tuyau avec robinet 17 servant à vider l'eau de ce réservoir et à la condui- re à l'égout 18.
Le corps 2 du brûleur représenté comporte une enveloppe cylindrique composée d'une chemise inté- rieure 19, d'une gaine calorifuge 20, d'une chemise d'eau 21 et d'une chemise extérieure 22. La chemise creuse 21 est reliée en bas et en haut à la chaudière 1 de façon qu'une partie de l'eau du chauffage cen- tral y circule en dérivation,La gaine calorifuge 20 évite que cette chemise d'eau ne refroidisse trop l'intérieur du brûleur, ce qui nuirait à la gazéifi- cati.on du combustible et au réchauffage de l'air de
<Desc/Clms Page number 5>
combustion.
Le gueulard 10 de forme biconique, en mé- tal réfractaire capable de supporter des températu- res élevées, a une inclinaison telle que le mazout ne puisse accidentellement s'y rassembler mais s'écoule complètement dans la chaudière.
L'admission de l'air nécessaire à la com- bustion se fait de la façon suivante:
A l'entrée du mazout dans le gueulard 10 une certaine quantité d'air est admise en même temps, suivant les flèches F.
Cette première admission d'air, outre qu'elle concourt à amorcer la combustion, a pour effet de centrer et de limiter le cône de pulvérisation, de perturber le noyau central de celui-ci et de refroi- dir l'orifice du bec 31 et l'entrée du gueulard. Ce refroidissement "décolle" la flamme du bec,, évitant ainsi que le mazout ne brûle dès la sortie de oelui- ci, ce qui aurait pour effet de produire sur le bec des dépôts charbonneux ou bitumineux.
L'air est admis dans le gùeulard, après avoir passé dans l'espace annulaire 43 régnant entre ce gueulard et la chemise intérieure 19 du corpsd
L'admission dans ltespace 43 se fait par la tubulure 11, qui est placée suivant les qualités de mazout à l'une ou l'autre des extrémités du cy- lindre 2.
Dans l'espace 43, l'air ainsi admis est réchauffé par le rayonnement de la paroi du gueulard e
<Desc/Clms Page number 6>
de toute la masse interne du brûleur. L'admission d'air chaud dans le gueulard par les fentes 12 assu- re le mélange intime des gaz, ainsi que la gazéifica- tion et la combustion complètes du mazout.
Ces fentes sont ménagées par découpage et dé- formation de la paoi du gueulard de façon à diriger tangentLellement l'air entrant et à imprimer aux gaz un mouvement hélicoïdal qui en assure ùn brassage parfait et évite la percussion constante et régulière en un même point des gouttelettes de mazout qui pro-
EMI6.1
duiraier-t du coke.
Cette admission continue la combustion et assure 1'échauffement intense de la paroi du gueulard, et, par rayonnement,. celui de la chemise intérieure du corps du brûleur, de sorte qu'il règne dans la chambre 43 une température de régime élevée. A l'in- térieur des fentes 12 sont disposées des languettes transversales 44 qui ont pour effet de réduire le pas de la trajectoire hélicoïdale des fluides en combus- tion. Les directions des lèvres des fentes 12 peuvent être déterminées de façon que cette trajectoire soit dextrorsum dans une partie du gueulard et sinistror- sum dans l'autre, ou de même sens d'un bout à l'autre, de même sens que le mouvement hélicoïdal du jet sor- tant du bec 9 ou de sens inverse.
Le nombre et l'em- placement de ces fentes seront choisis de façon que les courants gazeux soient particulièrement rapides au contact des parties du gueulard où les dép8ts de coke auraient plus particulièrement tendance à se former, La conicité et les proportions du gueulard
<Desc/Clms Page number 7>
doivent d'ailleurs tre étudiées suivant la nature du combustible employé:
La forme biconique du gueulard est calculé pour assurer le bon fonctionnement*
La forme divergente de la première portier évite, dans la régLon dont la température est insuf- fisamment élevée, le contact entre la paroi du brû- leur et les particules de mazout, contact qui risque- rait de produire un dép8t de coke.
La tubulure d'admission d'air 11 est munie d'un clapet de réglage 145 automatiquement commandé d@ telle façon que le débit d'air soit, à tout moment, en proportion convenable avec celui de mazout, ce qui assure, à tous les régimes, les conditions optima de combustion. A cet effet, le mazout passe dans le régu- lateur 8 cousis tant en un dispositif manométrique qui commande le clapet t 145 de façon à en faire varier con- venablement le degréd'ouverture en fonction de la pression du mazout.
Le dispositif de blocage 6, placé sur un côté du brûleur, sert comme il a été dit ci-dessus à contrôler l'arrivée de l'eau au réservoir 3 afin de provoquer ou d'interrompre l'alimentation en mazout du brûleur. Il comporte une botte à clapet 45 (fig.3) pourvue d'une tutulure d'entrée 46 et d'une tubulure de sortie 47 qui communiquent respectivement avec deux chambres 48 et 49 séparées par un siège de cla- pet 50. Ce siège peut être obturé alternativement par deux clapets 51, 52 solidaires d'une même tige 53 fixée au fond 54 de la chambre 48, fond qui est mobile
<Desc/Clms Page number 8>
et réuni par un soufflet 55 au.fond opposé portant le siège fixe 50.
La chambre 49 reliée au réservoir 3 par la tubulure 47 communique par un autre siège de clapet 56 avec une chambre 57 qui est reliée à l'égout 18 par un tuyau d'évacuation 58. Sur l'orifice de ce siège un clapet 59 est normalement appuyé par un fort res- sort 60, mais ce clapet est évidé et pourvu d'orifices latéraux 61, de sorte qu'il ne ferme la chambre 49 que si son évidement est lui-même obstrué par un cla- pet auxiliaire 62 qui peut passer avec jeu à travers le siège 56 et qui est relié élastiquement au clapet double 51, 52; à cet effet une chambre 63 est ména- gée dans le clapet 51 et la tige du clapet 62 porte un renflement 64 qui est engagé entre un rebord 65 de cette chambre et un ressort 66 moins fort que le ressort 60.
La commande de ces clapets 51, 52, 59, 62 est obtenue par les moyens suivants;
67 désigne un soufflet dent un fond 68 est relié rigidement à la boîte 45 par une douille 69 et dont le fond mobile 70 porte une tige 71 ayant son extrémité librement engagée dans un trou borgne de la tige 53.
Ce soufflet est relié par des tuyauteries 72, 73 à deux capsules 74 et 75 dont l'une est pla- cée à l'intérieur de lachambre à feu de la chaudière 1 et la seconde dans la tubulure 11 d'entrée d'air; ces capsules ainsi que les tuyaux 72, 73 et le souf- flet 67 sont remplis d'un liquide 76 qui, en s'échauf- fant et se vaporisant en partie, obligera le fond mo-
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
bile 70 avec la tige 7l de se déplacer dans le sens de la flèche Z- 1 et de pousser ainsi la tige 5µ, de fa- gon que le clapet 52 staggxooherl du siège 50 et pourra
EMI9.2
l'obturer* Sur la tige 71 est montée librement une came
EMI9.3
77 manie d'âne poignée 78 qei passa à travers tue tue- nêtres 79 de la douille 69 et qui peut être dµplao4e de la position vertio*l* haute (fig.4) la position verticale basàe ( fis'T) et vice-,
fera^ * Sur une de sas face&4 cette came porte des ramper 80 on dents de lonp coopérant avec des rampes correspondant" 81 portées par le fond mobile 54 et sur la face opposéer ella por- te one saillie à rampe hélicoemle, 82 qui coopère eo un bossage fixe 83 solidaire d'une oloison 84 montée dans la c'haille 69.
EMI9.4
EMI9.5
EoraQne la ohaadiere eat froide ainsi que la liquide 76 des oapsàlee 74 - 75 0 le safflet 67 est oontrao%4l , tandis qae le sônffle-t 55 notLR4* à 1#1 re- aion de l'eao en charge est distendu ,(fiàt;3)j i l*enseti-, ble des organes mobiles 70. 71< 77y 53# 5, i. 6a j 53 occupe la position de fin de cour$* vers la gauche dn dessin le siège 50 cet obturé par le clapet 51 et 1'; a^" en charge ne peut passer de la chambre 4$ à In oham- bre 49 4e sorte oue l'expulsion du mazout hors da r4- oervoir 3 est suspendue e Auoune pression ¯ne subsiste dans ce réservoir du fait one la chambre 49 oommanione alors avec l'drottt par la cavité du clapet 5.9 < ses ""
EMI9.6
EMI9.7
trons l@%4raux 62. et la tubulure* 580 Ea poisp4e 78 est alors retenue à la position horizontale du fait que la saillie 82 repose sar Be
<Desc/Clms Page number 10>
Bossage fixe 83.
EMI10.1
Lorsqa'on ytit allumer le br41.. on éohauffe le bec 9 au moyen d'un dispositif de chauffage aad- liaire non représenté ( lampe à alooglp résistance é- leotrique etc.) et on provoque l'arxiV4e de l'eau en charge dans le réservoir 3 en relevant la poignée 78
EMI10.2
presque verticalement* Baa* suite de la rotation de la came 77 entre le bossage 83 et les rampes 81, le fond 54 est repoussé vers la droite avec les clapets 51,
EMI10.3
52:
( fige4) d'Un@ quantité telle que Ilorifiae du siè- ge 50 laisse passer l'eau en charge de 48 en 49 ; en même temps le alapet 62 vient obturer la cavité du clapet 59, sans éloigner cependant celui-ci du siège 56 parce que la pression de l'eau ni la poussée du
EMI10.4
ressort 66 ne suffisent pas pour aixe-céder le res- sort 60; par suite la pression dans la chambre 49 et
EMI10.5
dans le réservnir 3 s'égalise avec celle régnant dans la chambre 48 (à la charge h."droste.t:10u.. près) et le mazout est refoulé du réservoir 3 au brûleur 9 à tra- vers les régulateurs, 6 et 7 comme il a été erpligué.
Le brdleur étant allumé, le liquida de la
EMI10.6
capsule 74 se dilate au bout de quelaae temps a tel point eue l'extrémité de la tige 71 finit par pousser.
EMI10.7
légèrement la tige 53 vers la droite (fig*5); les vola- pats- 515 laissent tous deux l'or1t1ce: du s.I1(. 50 libres pour le passaige de 1' eauw d'autre part la came 7T n'étant plus serrée entre le bossage 83 et les ram- pes 81 revient sous le poids: de la poignée 78 à la po- sition de la fig.3, sa saillie 82 reposant de nouveau sur le bossage 83 mais plus près de l'arête de celui- ci.
<Desc/Clms Page number 11>
EMI11.1
qu'il na se produit pats drtinoident la pression 1'eA,a restant r6galarisé* par le détendeur 5 le bit du mazout étant rég;é par la thermostat 7 et :
trée de l' air en il iégulaz4 sée par le dis positif fonction du débit du mazouts de sorte nue toutes
EMI11.2
conditions favorables à la combustion continue et
EMI11.3
tante du mazout pont masemrées, automatiquement* Si cependant la flacme vient à e'éteindre aidentellement, la chambre à feu de la chaudière e par suite la capatile 74 sa refroidiea:eût.imm6diete ment et le soufflet 67 se oentrte la pression d l'eau dans la chambre 48, déplaae aùssi%8% la fond vers la gauche ( f ig.6 ! antjeafnant ainsi tout le A: terne mobile.de façon eue le clapet 51 vient de nou, it0aeplicuer sur 1e.,siége 50 et eue le clapet f2 se d4sage du clapet 596 Il on resuite nue l'arrivée d<
EMI11.4
l'eau en charge au réservoir 3 est interrompue et
EMI11.5
toute pression dans celaî-oi est supprimée du fait sa mise e" communication avec 1-Owtt6rieur par 47 61# 57, 58.
L'arrivée da mazout au brdleur-aet par séquent absolument arrêtée uaQo'b, os Qu'on remette l'appareil en fonotionnement an relevant la peignas et en allumant de nouveau le -brgliur. he autre cause de dérangement consiste & l'obstruction accidentelle de la cheminée on du. brd. leur pendant la marche* sang. é:ktinction de la, flamme Dans ce cas, les ea& en combustion refluent à 1'ex- térieur par la tubulure 11,él échauffent, imm6d24l; e
EMI11.6
EMI11.7
la capsule '5.i1 s'ensuit une dilatation aupplémen - n
<Desc/Clms Page number 12>
taire du liguide 76 et le soufflet 67 s'allonge à tel
EMI12.1
point.
( fi+.7) oue le clapet S2,- repoussé par la tige 71, vient à son tour obstruer l'orifice du siège 50 et coupe ainsi l'arrivée d'eau au réservoir 3, d'où
EMI12.2
'arrêt de l'alimentation en mazout; en MOU6 teqpa ..1.e resaort 66 oomprimé ¯ à b ck-9 -.qz le réboièl 65 lai-m,$mes a reJ?uJ3é le o.pe -5. à 1! a ne tre- du resso-r-t 6Q¯ e ,sorte- Qe le r8;1r- -tlat pis en. p.9l1l(11ca1..9 , avec l' ertér1,- .P!'1"" 47s t 49fc 5T t 5.E%fc oe ati.¯ a apezj, e tonte persistance tomparaixe de l'al:t1l1en:tat1.cm- t, en oalre, la came 77 a elle-même été redouqîrde-par un épaulement 71a de la tige 71 de sorte Que sa saillie
EMI12.3
82 s'est échappée du. bossage 83 et on'elle a pivoté sous le poids de la poignée 78;
son retour vers la
EMI12.4
gauche est alors empêché par le bossage 83 lui-mtme contre ia4ual s'appuie la rampe de la saillie 82, de sorte, aile tqnt l'ensemble mobile est boqué a..fin de course vers la droite et-qne l' ez3.nQtion du brûleur et le refroidissement des 08p8111e. 749. 75 ne Peuvent avoir poar effet de rétablir le passage de l'eau en charge ni l'al1mentat1Q11.. en mazout* Pour remettre l'appareil en marche il suffira de relever la poignée 78 d'environ un dQm1-tour, (fig.7) et d'allumer de nouveau le brûleur.
EMI12.5
Ainsi qa'il a été dit préaédemmeats le mazout avant d'arriver aa beo nulv4rinekteury passe par le régulateur 7 ( f1g.J. et 8) oui maintient'automatique- ment l'installation à un régime déterminée et Qui par- met de faire varier oe régime à volonté, Ce régula- teur, soumis à l'aotion de la chaleur produite par le
<Desc/Clms Page number 13>
bruleur en un point quelconque de l'installation;
exemple dans la chaudière comme représenté, rédui
EMI13.1
at'f'lVte- amtoatatiqa.ement I. t admf. s sion du. mazout. quanc température en ce point excède une limite détermir d'ailleurs réglables
EMI13.2
(Sa 1'6'gt11ate1.1r" comorteun tube 87. conter un liquida 86 dont le coefficient de dilatation th mique est convenablement. choisi, et: plongeant par
EMI13.3
exemple daixe- 1 t eau,- de la chaudière L teuir le bouohon. 87 dm tube 8? est fixë un flet 88 aU! f ond duquel est f1e- une 1±g& axiale traversant le bouchon 87.
L'extrémité supérieure de la tige porte
EMI13.4
poussoir 94s Tisser &1J"" cette 8E'tt'âmi t±, au moyen du que-1 on pecLt en le vissant ou le dêttiasant, faire rieur la longueuw,- utile da la tige, et;.# par- mitai 1 régime de Itinstalladi10n ainsi qu'il sera upnquf ci.;après-, le poussoir 90 est mobile dans; un carter 9, firé sur- le bouchon 87, et agit surune tige 92 qui.
EMI13.5
t.ave-- 'tme paroi tranerea.te 93, du carter, et se termine par un pointeau 94.
EMI13.6
fêtanchêitâ (la 10int entre la tige 92r et, 1 paroi¯ 93 est aemrââ par un soufflât 95 SO;1Dli' d'une part à ltune de ses mrim1t.ês. iaar la paroi tl'anaver sale 95 et d'autre parla la tige* poussoir 92.
Le pointeau 94 coopère avec un trou 96 perc dans le fond d'un soufflet 97 fixé sous le couvercle 98 du cartel!- 91.
EMI13.7
:Le matout amenez par le conduit 99 est 1nt
<Desc/Clms Page number 14>
EMI14.1
duit dans le soufflet. 971 par une tige axiale 100 eoa- venablement perforée. lie conduit las de départ do- mazout débouche dans 1' espace 102 existant- entre le- carter-91 et le soufflet 97, 8Ildes de la paroi 9: la tige 10CJi forme butée pour limiter le mmv4W ment da contraction da soafflet97 elle est Peztbréie- à son extrémité 1nfériewe.. pour ne P8$ obtarer- le trou 9'ô çganct elle porte s#- le fond du s#f'fle't.
Le mouvement d'extension de ce dernier est. li!Bit& pas tateë de- son fbnd St1 la paroi 9,ii la régime normal le diapos1.t1f oe#pe une position telle cpxs celle figcu'ee Si la tempéra.ture de 1t&SI1 dans la chaudière aEtgmente, la tige. 92 est déplacée voie= le haut en sorte que: le po-.t1ttam. tend. à étrangler- l'orifice de passage- 96 du mazout, la prea$ sion en aval- an soufflet 97 dimim:te, ce SOtlff1e-t 801,-P- licites par- l'excédent de pression intérieure sur- son fond. mobile, &'81];ong&, entraînant l'orifice 9 'r le pointeau 94 f1\1ti; coiffa brusquement, et nsr pos1; tion d'égiailibre possible-.
La rétablissement der Il circulation du mazout quand la teuweatoi-s de, l'eau dans la chsMLière baisse s'effectue <1.Ua1ld, la tige. 92- sabaissEnt le fond mobile de la cellule 97 est rttE dans sa course par le fond 93, l'orifice est: 116;.
EMI14.2
couvert et. l'égalité da pression est rétablie en aval
EMI14.3
<eomBe en amont cle, 94a, Ie soufflet- 97 retourne donc par élasticités butar- contre la tige 100.
Pour êú.wl'!.-l'ext1nc:tioJ1 complète du. brd1eoz- (J1am lt#1f1ce< 96 est obtare7. 1l. est. prévu un ly,4p&gw 10?, réglabâ aix moyen d'une v1tipo1XLteA# 104,. qui
<Desc/Clms Page number 15>
EMI15.1
fait commoniqqusr- di rettemnt 99 ete 102o et Parme,t le marche en veilleuse det br41¯1 de sorte que le fon: tionnement normal de ce dernier reprend automatiquement quand l'orifice 96 est ouvert à nouveant.
EMI15.2
Pour leer- gr#.. brtlfJ1r8, on prévoit 11 empflol 81t lieu de ce bppasa, dtun gueulard auxiliaire f'sonn tiannant toujourwa pleine pression, et le regniattear ci..desS\1&: quand il fonctionne coupe complètement Ii 81"rif,. t4o de -mazout an gaoïlard. principal Se rêgulateU1', qcii fonctionne par "tout ou "peu offre et avantage que le brûleur est,.boujours
EMI15.3
aliment' en maz 011 t à la pression la plus favorable 1- son bon fonctionnement: