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'Appareil de-chauffage aux huiles lourdes pour
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soudure aInminothormique
On sait que la soudure aluminothermique des barres métalliques et en particulier des rails ne peut être convenablement réalisée qu'après un réchauffage énergique des abouts à souder. On connaît des appareils utilisant soit le charbon, soit des combustibles liquides purifiés, tels que ceux qui proviennent de la distillation des hui- les de pétrole, essence, benzol, dont le coût est actuelle- ment très élevé. On connaît d'autre part (Brevet français N 777.268 du 6 Novembre 1933) un mode d'application de A
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brûleurs à huile lourde au réchauffage préalable des rails à souder par aluminothermie.
La présente invention a pour objet un appareil utilisant comme combustible des huiles lourdes de toutes natures, telles que le fuel-oil, le gas-oil, etc... et son application à la soudure aluminothermique de toutes pièces métalliques.
Cet appareil comprend essentiellement un brûleur à. huile lourde auquel est annexé un réchauffeur d'air et qui comporte, disposés en série, un pulvérisateur dans lequel le combustible est émulsionné dans de l'air compri- mé, froid ou peu chauffé, et une chambre de mélange où. l'émulsion est projetée et est additionnée d'air secondaire porté par le réchauffeur à une température relativement élevée, le mélange formé brûlant à la sortie du bec du brûleur qui débouche dans l'enceinte entourant les éléments à souder.
Grâce au réchauffage préalable de l'air secondaire on parvient à élever notablement la température de combus- tion ; comme l'air primaire est froid ou est à température modérée et si l'huile est elle-même froide ou pratiquement froide, il n'y a à craindre aucune obstruction du pulvéri- sateur par des dépôts charbonneux ou goudronneux; de tels dépôts peuvent tout au plus se produire dans la chambre de mélange ou dans le bec, c'est-à-dire en des endroits aisément accessibles donc faciles à nettoyer et d'ailleurs peu sujets à se boucher en raison de leurs dimensions.
La pratique a montré qu'il était aisé d'augmenter de 200 à 3000 la température de combustion grâce au réchauf- fage préalable de l'air secondaire.
Tous les moyens connus des techniciens sont appli-
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réchauffage de l'air. Cependant l'invention concerne spécialement deux modes de chauffage qu'il y a intérêt à utiliser conjointement bien que cette dernière mesure ne soit pas indispensable.
Dans une forme de réalisation de l'appareil objet de l'invention, des résistances électriques sont adjoin- tes ou combinées aux canalisations d'air secondaire de façon à fournir à cet air la chaleur requise ou seulement un appoint calorifique.
A titre de variamte ou comme mesure complémentaire, un échangeur parcouru par les produits de combustion à leur sortie de l'enceinte précitée fournit aux canalisa- tions de l'air porté à haute température. On comprend immédiatement que ce réchauffage par récupération peut, avantageusement, être combiné à un réchauffage direct par exemple à l'aide des résistances précédemment nommées.
L'échangeur peut recevoir toute forme appropriée; par exemple il peut être réalisé sous la forme d'un radiateur tubulaire dont les tubes parcourus par l'un des fluides sont léchés extérieurement par l'autre fluide.
La. description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien com- prendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
La. fig. 1 représente schématiquement, en coupe longitudinale, la partie centrale du brûleur.
La fig. 2 est une vue extérieure, avec arrachement, du brûleur et d'un dispositif de réchauffage électrique de l'air secondaire.
La fig. 3 représente, en coupe par III-III de la fig. 4, un radiateur tubulaire servant de réchauffeur d'air.
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La. fig. 4 est une coupe par IV-IV de la fig. 3.
Dans le brûleur que représente schématiquement la fig. 1, de l'huile lourde est amenée au canal central 3 du pulvérisateur 11 par un tuyau 1, Dans le canal 3 débouchent, de préférence obliquement, des conduites 4 amenant l'air primaire froid ou peu réchauffé qui provient d'un tuyau 2. Cet air est comprimé par exemple sous une pression de 5 à 6 Kgs par cm2 et l'huile est, bien entendu, amenée à la même pression. Il se forme ainsi, dans le canal central 3, en aval des conduits 4, une émulsion de l'huile lourde dans l'air primaire; cette émulsion est éjectée par un petit trou 5 et est projetée avec force dans une chambre de mélange 6.
La chambre 6 reçoit latéralement par des conduits 7, qui peuvent eux aussi déboucher obliquement, de l'air secondaire préalablement réchauffée Le mélange produit par contact de cet air chaud avec l'émulsion sort du brûleur par le bec 8 qui pénètre dans un orifice de l'enceinte où se trouvent les pièces réchauffer, par exemple dans un moule en sable entourant un joint de rail à souder par aluminothermie, et c'est dans cette enceinte qu'a lieu la combustion. En pratique, le trou 5 peut être ménagé dans une buse qui débouche dans un convergent-divergent recevant, en un endroit convenable de sa partie resserrée, l'air secondaire préalablement réchauffé. 'Une fraction de cet air chaud peut même n'être ajoutée qu'un peu plus loin, en aval de l'orifice du trou 5.
Lorsque le brûleur est réalisé comme le montre la fig. 2, sa partie médiane est enfermée dans un boîtier 10 chargé de matière calorifuge 9 et les canalisations 7
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sont entourées de rPai atanae plp+'''''n1TAQ 19 Toc* fo-nai-r#
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que l'air ait le temps de subir un réchauffage suffisant, Bien entendu, les résistances peuvent être disposées autrement par rapport aux canalisations 7 si on le juge utile.
Les fig. 3 et 4 représentent schématiquement un réchauffeur d'air qui est constitué à la manière d'un radiateur tubulaire. Les produits de combustion sortant de l'enceinte dans laquelle se trouvent les pièces à réchauffer avant soudure pénètrent suivant les flèches dans les tubes 13 qui sont léchés extérieurement par de l'air pénétrant dans la chambre 14 par la tubulure 15 et sortant par la tubulure 16. La tubulure 16 est raccordée aux canalisations 7 par exemple par l'intermédiaire d'un collecteur jouant le rôle d'organe de distribution.
A titre d'indication, on signalera qu'avec un brûleur réalisé comme il a été dit ci-dessus et consommant 2 à 3 litres dthuile à l'heure et environ 2 M3 d'air pour la pulvérisation, on arrive, en moins de dix minutes., à réchauffer les abouts de deux rails Vignole de 46 Kgs au mètre si l'on se contente de porter le patin au blanc et le champignon du rail au rouge cerise.
Si l'on prolonge cette durée, on arrive à obtenir des températures très supérieures.
Il va de soi que l'on peut apporter à l'appareil de chauffage qui vient d'être décrit diverses modifications de détail sans pour cela sortir du cadre de l'invention.