<Desc/Clms Page number 1>
" Procédé et dispositif pour la pulvérisation de combustible liquide " %'invention se rapporte à un procédé et à un dispositif pour la pulvérisation de combustible liquide, par exemple, pour le chauffage au mazout de chaudières, ou chauffage semblable, suivant lequel le combustible èst pulvérisé auparavant au moyen d'air comprimé ou d'éjecteur, est amené à un pulvérisateur à action
<Desc/Clms Page number 2>
mécanique puis dirigé de ce dernier vers l'endroit d'utilisation.
L'invention consiste dans le fait que l'espace darus lequel se produit la pulvérisation mécanique et le mélange simultané avec l'air est refroidi.
Les pulvérisateurs d'huile lourde connus jusqu'à maintenant et utilisés en pratique n'étaient pas en état de mélanger l'huile lourde, par exemple, le mazout, assez intimement avec l'air pour pouvoir garantir une comsustion complète sans fumée. La raison en était que l'huile lourde du dispositif de pulvérisation mécanique, qui, tout d'abord, est réglé pour mélanger la quantité d'huile lourde voulue avec l'air, était amenée partie liquide., mais également partie sous forme déjà de vapeur.
On doit chauffer l'huile lourde avant son intro- duction dans le pulvérisateur, et lui donner ainsi une consistance liquide assez fluide pour que la pulvérisation soit possible au moyen de l'air comprimé. Toutefois, par le chauffage préalable, une grande partie de la quantité
EMI2.1
d'huile lourde et de l'élément qu'elle renferme le plus ..,,: < .. '1 l r t "Wi E"'L- '- est transformée vapeux \\\..-i- -1 f 8cilenienti, est transformée en vapeuisou en "< gaz.
Celles-ci entrent, de manière semblable à la distil- lation fractionnJe, tout d'abord, à l'état gazeux dans le pulvérisateur mécanique, le traversent toutefois plus rapidement que les gouttelettes de liquide des portions plus lourdes, et par suite n'arrivent pas aussi intimement en contact avec l'air tourbillonnant avec elles que les gouttelettes de liquide pour lesquelles ce contact intime
<Desc/Clms Page number 3>
est réalisé par suite du choc de celles-ci sur les parties en mouvement et les parois du pulvérisateur, et elles parviennent, par suite, toujours, sous forme de vapeur, sans être mélangées suffisamment avec l'air, en assez grandes que quantités dans'la flamme.
L'invention a donc pour but d'amener au pulvérisateur mécanique, sous forme liquide, tous les éléments d'huile lourde, et par suite également les parties facilement volatilisables, puisque, comme des essais précis l'on montré, ce n'est que dans ce cas qu'il se produit un mélange si intime avec l'air que l'on obtient une combus-
EMI3.1
tion complète sans fumée. L'invention fournit l'unique CÙVWMZ -7' possibilité jusqu'ici de diviser uniformément et complètement en particules infiniment petites tous les éléments d'huile lourde et d'envelopper avec de l'air chacune des plus petites gouttelettes liquides du mélange divisé en particules infiniment petites.
La caractéristique de l'invention consiste dans
EMI3.2
le fait que le dispositif de pulvérisation mécanique 1n< est refroidi, et tellement refroidi que/ les éléments -" --#, ' les plus facilement volatilisables de l'huile ' lourde sont aussi condensés en gouttelettes liquides.
En même temps on obtient aussi le phénomène par- ticulièrement favorable, que les gouttelettes liquides qui se forment de la manière indiquée, c'est-à-dire par condensation, sont plus petites que celles qui se forment sur le parcours de la pulvérisation mécanique, de sorte .
<Desc/Clms Page number 4>
qu'on obtient un degré, non atteint jusqu'à ce jour, d'homo- . généité et de finesse de brouillard en même temps que l'
EMI4.1
=n F:: o.e::=r t p::>r i air de cl1'?Que particule liquide obteiJ-#e par c09nsa0io.
Le refrùidisS8¯süt peut ê4ire obtenu par une ac- tion frigorifique externe, mais également d'une manière cenvenable, par l'exploitation au phénomène physique qui
EMI4.2
e,-#;1:#'== in ce -1.1- par un lûrisse:ent de la section du t-;1;au il se '.r':)=l1i-;:; une détente et, par suite, une con- ¯ t¯ =:vt.r¯ des Y.d",lD..'2 '.:.:Ü s'écoulent. Il est, par suite, i :::,. t;:i- 110 lors le 1' û t:.îisseent des dimensions du ' ¯,:'l-.<r:'.3ate-:....r/ 11 éla.r;iss:.:h.:r..t de la section soit prévue =#;- 1i -#-.';# )':;'.:1' ¯t..1 G..;ale:..:>ëmt encore, les parties les plus
EMI4.3
facile ,::;;nt 701 files de l'huile lourde qui oont en goutto .1e<t. =,, ,r, =, -" :otOI5 lici)i¯:;:3, soient condensées/sous forme de brouil- 1=;rd le plue' -'in possible.
Un dispositif pour la réalisation de ce procédé, principalement dans une installation servant à brûler IL-19 huile lourde, du mazoute par exemple, se compose de trois parties; la première dans laquelle on produit le mélange combustible d'huile lourde injectée et d'air, la seconde qui est le pulvérisateur mécanique, dans lequel les particules d'huile lourde qui subsistent sous forme de @ - gouttelettes sont divisées et mises sous forme de brouil- lard et Gans lequel le mélange est rendu homogène au moyen de roues à palettes et de filtres, et le troisième qui est l'ajutage ou buse du brûleur.
<Desc/Clms Page number 5>
On a représentée à titre d'exemple, un piùvérisateur conforme à l'invention, sur le dessin joint dans lequel :
La figure 1 est une coupe en long d'un pulvérisateur pour chauffage à l'huile lourde.
La figure 2 est une vue par en-dessus du pulvérisateur.
La figure 3 est une roue à palettes de pulvérisateur.
Les figures 4 et 5 sont les deux parties d'un appareil de réglage pour la quantité de mélange.
La partie de l'installation qui sert à la production du mélange d'air et d'huile lourde injectée comprend un tuyau 4, dans lequel débouchent les gicleurs, 8 & 9, pour l'huile lourde et au travers duquel entre, dans la direction de la flèche 5, l'air comprimé.
Pour obtenir la détente du mélange suivant l'invention, les parois internes du tuyau 4 sont évasées coniquement, dans le sens du courant d'air, à partir des orifices 41.
En vue de faciliter le réglage de la quantité d' huile lourde déversée dans le tuyau 4 pour l'obtention d'une production de flamme plus grosse ou plus petite, les orifices 41 des gicleurs 8 & 9 présentent une section variable. Le réglage de 'la quantité éjectée s'effectue de
EMI5.1
'1- Mm e- manière connue, par exemple au moyen diuille de gicleur 43 que l'on déplace en faisant -tourner la tiâdie d'aig'1,;Q-.l1e 44.
<Desc/Clms Page number 6>
La section d'entrée du tuyau 4 pour l'air oompri- @@ peut être modifiée au moyen d'organes amovibles 40, dont la section la plus étroite va en s'élargissant graduelle- ..-en# de chaque côté. Pour un combustible liquide plus lourd, en emploiera alcrs des organes dont la section de passage est plus petite.
Le méla ge qui prend naissance lors de la sortie le l'aile lourde des orifices de gicleurs 41, sous l'ac- Lion de l'air 1=1 sasse devant, avec une vitesse consi- dérable, parvient avec l'huile lourde pulvérisée qui est entre inée avec lui.au pulvérisateur mécanique qui sert . la ];
lise sous forme de brouillard de l'huile lourde et à l'obtention de la meilleure homogénéité possible du mé- lange. Ce pulvérisateur comprend une enveloppe, de préfé- rence en deux parties 12-13, dans laquelle sont placées les roues à ailettes 24-25 et les filtres 26-29, autour de l'arbre 22 placé dans la direction du flux, tandis que les roues à ailettes sont installées sur l'arbre fixe, de façon à pouvoir tourner sur ce dernier, au moyen de
EMI6.1
a6,!tt:: supports profilés 23. Les filtres 26-29/ rg:po09E.t par @ leur pourtour externe sur des boites cylindriques 20,28 dont le dianètre extérieur correspond au diamètre intérieur de l'enveloppe 12-3.
L'arbre 22 tourillonné, à une de ses extrémités, dans le disque 18, qui est pressé et maintenu fixe contre la partie rétrécie de l'enveloppe par la pression exercée sur les boîtes 28-20 par l'assemblage des deux demi- enveloppes 12,13 au moyen des boulons, 30.
<Desc/Clms Page number 7>
Pour obtenir la détente qui constitue la caractéristique de l'invention, et le refroidissement du mélan- ge lié à cette détente, la partie 12 du pulvérisateur dans laquelle entre le mélange est en forme de cône, de sorte que sa section s'agrandit beaucoup sur un court parcours du flux.
Le disque 18 et le disque 17 placé immédiatement près de lui, mais qui, toutefois, peut tourner dans l'enveloppe, sont, conformément aux figures 4 et 5, munis de fentes radiales 46, et, tous deux, ils forment ensemble, un dispositif pour le réglage de la quantité de mélange de combustible parvenant au pulvérisateur.
Au moyen d'un boulon 16 muni d'une tête 15, placé dans une fente ménagée dans l'enveloppe, le disque 17 peut être tourné d'une quantité telle que les fentes des deux disques peuvent se recouvrir en totalité ou en partie et que par les parties pleines d'un disque les fentes de l'autre sont plus ou moins fermées.
Les roues à ailettes 24,25 sont amenées à tourner à très grande vitesse et, de préférence,'en sens inverse l'une de l'autre par le mélange de combustible pénétrant sous pression dans l'enveloppe 12,13 par suite de la position convenable des ailettes par rapport à la direction du flux. Cela a pour conséquence que les gouttelettes liquides du mélange entrant sont brisées par les bords des ailettes et qu'on transforme complètement en brouil-
EMI7.1
4-''j. lard cet élément de IJ1élange, Llue, d'un autre cÔté, -- ¯, - -¯, -
<Desc/Clms Page number 8>
en même temps, on mélange parfaitement ce brouillard d'huile lourde avec l'air, en le rendant très homogène.
EMI8.1
'';:::ct acJioi: #: v -'-' ',)0:"'9 accrue au no. en de filtres 26, 29 sont placés, en. alt'3rncnce, avec les roues à ailettes, .z ¯ivi9nt 2± =Jzl- ae du i::ld2l;e en un grand nD.br3 0'3 petits jets, lc'?qu'il les traverse.
Los filtras peuvent consister non seulement,de "..e,llir9 connue en treillis métallique, mais encore être 0rs 1. DEni3re des radiateurs d'automobiles et être C ''''-:: -'--16C! 1)"'''''' 0<:< Or"""'"- places, serras, les uns à côté des autres, en nids d'abeilles, pour le passade du mélange.
La manière dent sont places l'arbre 22, les dis- @ves d'étranglement 17,13, les roues à ailettes 24,25 et
EMI8.2
y.1 r-¯ 26,2', rcnc possible de retirer facilement de 1'el17elo].3, cc..s 1.:'11 :"è".J,,: 1. i9')ositiI' intérieur, après 1 .i S8:]r'..rc.tic.n .::'<::3 brio.es G3 ":'eux aoui-enveloppes 12,13.
Pour pouvoir augmenter encore au besoin l'abais-
EMI8.3
saient de tê;.Lpérat1-TI'e pour la détente du mélange lors de son entrée dans l'enveloppe du pulvérisateur, ou pour pouvoir ob enir cet abaissement de température, dans cer-
EMI8.4
taiiis' cas, sanc '1-1::. entation de volume du mélange, l'en- veloppe 12,13 est à double paroi, de façon qu'on peut faire circuler dans l'espace vide 11 existant entre les deux parois, un liquide réfrigérant, au moyen des ajutages d'entrée et de sortie 6 et 7.
Mais, inversement aussi, l'abaissement .le température dû µ. la détente peut être trop considérable, et celle-ci peut tomber au-dessous
<Desc/Clms Page number 9>
du point de congélation de l'eau de sorte qu'il peut se former une couche de glace sur l'enveloppe par suite de la condensation de l'humidité de l'air. Il est alors nécessaire de faire circuler à travers l'espace vide 11 existant dans la paroi de l'enveloppe un liquide réchauffé, pour obtenir une température du pulvérisateur la plus favorable.
Au lieu de laisser tourner les deux roues à ailettes, on peut aussi installer la dernière roue *braver-
EMI9.1
sée par le flux de manière qu'elle soit fixe. l1nÉ&àwll La pièce 33, de préférence en òrmetQ.A +'l1y:;n.;., .-?," - sert à la fixation du pulvérisateur à la paroi 1 du foyer.
- "9 Celle-ci peut, dans certains cas, être '4 double et z = on peut faire circuler de l'eau froide à travers l'espace vide formé entre les deux parties de peroi, pour empêcher un échauffement, dépassant celui qu'il convient d'obtenir, de l'enveloppe du pulvérisateur par la chaleur amenée des parois du fuyer au pulvérisateur.
EMI9.2
y'' Le :él2.nL;e oomb stiple s'Óo01Jle iinn 3d.iatement de l'enveloppe du pulvérisatotir dams l'ajutage de brû- leur 38, qui est de préférence en forme de cône, allant en se rétrécissant vers l'embouchure 39.
Cet ajutage est fixe dans la bride de raccord 32 de l'enveloppe 13 du pulvérisateur par son extrémité d'admission m'unie par
EMI9.3
exemple de filetao;e. L'embouchure #;J.ovÍ ole 3> comporte, sur son côté interne.des ailettes 27 placées en direction axiale, qui servent au freinage du mouvement tourbillon-
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
l(?ire du = 1 1 .m -.e ccnibustible, et à l'obtention d'une ->::':',, S: ..r",lt:1:l"t r.ss:,:li: re::::,s11t. l.k'<1lS le même but, on peut al' ::,-:;i, au-- le c3"c'' iL. t ?:::..2 ¯8 l'embouchure, disposer des l':oin1.r,:,'3 <:-:1 :.:':.rnco de:> 7Í - 1 '3lus rrind pas, au moyen des- ':";'811 S Lon obtient lm ='1 u:-:
de --';.lBn8e gazeux en spirale, ..il, ,..;. .¯.¯. e, d.Oilll-S un3 ...-.:x.t..:e bien délimitée et brûlant T* ;¯1.¯ . ¯?} t..
,!'.'l'3 1 ;s ailettes 7 de l'embouchure, on peut T;:.. E ;-=:=- 1#.-#=.is 1,, , au travers desquelles arrive ',ce l'air 1.1êa.i ti(mnel, sur le c..,,:aün;:,e ..ui sort de l'enbouc 'cre: 8:1 71.1:" ¯¯'.;4.terir ;me cocibuEtion aussi complète .;".e .o-.:2sL.::'e. in psu't aussi réneggei? ..l8S ouvertures sembla- -':':':'2 .. =- .' z¯: L.#è . i x Le protection, , qui entoure l'aju- .y¯""H"''""'V -...", c . 4 ", ¯ ¯ ¯¯¯¯ = r . -, ,.+.',, .-1' ài ,"0--' r au r"o'-en duquel ':;'."i doit lT#1 .J*r \.11:'.. perturbation de la flambe du brûleur 1±,= L des aS3es d'air arrivant irrégulièrement et entraînées dans 1 a f1e.r. e par le mouvement du gaz.
D'après le procède conforme à l'invention et le àis=szii Ji:" de TI1v;ri2&teur correspondant, il est possible. coa#e 1 ' oi:r =:c-#it>é de nosibreu-x essais, d'obtenir une combustion '..:::.1 =....;IG...'1.g coinbuctible absolument sans fumée.
Il ,:en résulte ,j'a1etlent une combustion avec un J -;' ¯¯see-=ant tïerL.io: - .. celui .f-s-")-.'- <ea,ie.=ent therL.iq'.,.e, qui ,..;.épasse/not9 BIE.on'l:i celui des ¯ i x s ù¯ v :iorm de foyers =. 1.1ê-ci1e lourde connus, parce que tous les él<a=i1=ts du coi..b'L.'5tible liquide sont brûlés sans laisser de résidus. Il -ésulte de là, que lors du cÁfm:.:";:2.:;e de cliaudieres, la chaudière aussi bien que le
<Desc/Clms Page number 11>
foyer restant libres de résidus solides de la combustion
EMI11.1
/ et transformés en coke, et que, d'autre part, peu d'éléMûcc- ents de combustible non brûlés, maiEj éa16 n" liquides "Â quittent la flamme, comme cela arrive souvent dans les installations connues, de sorte que le foyer n'est souillé dans aucune direction.
L'augmentation de rendement thermique obtenu d'après le procédé conforme à l'invention, et avec la pulvérisateur de combustible construit conséquemment, est sensible en comparaison du rendement des installetions de chauffage aux huiles lourdes connues jusqu'il ce jour, et cet avantage est spécialement intére@ sant pour le chauffage des chaudières de navires.
Un avantage d'un dispositif de pulvérisateur conforme à l'invention réside aussi dans le fait, .. 'il est complètement en dehors du foyer et que seulement l'ajutage de brûleur pénètre dans le foyer. Il est, par là même, également facilement accessible pour le service ainsi qu'en cas de réparation.