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Brûleurs pour combustibles liquides à buse conique rotative avec admission d'air primaire dans la dite buse.-
Les brûleurs à buse-coupelle rotative de projection du liquide combustible dans le foyer, au moyen d'une turbine à air datent de longtemps. - Le premier qui a appliqué ce principe parait être Mr. Dudley Wright résidant en Anglete:rre et son in- vention a fait l'objet du Brevet Anglais n 103147 (demandé le 12 janvier 1916).
Le même principe se trouve également dans le Brevet Anglais n 203840 demandé par Mr. James Newton Wetherilt le 15 juillet 1922.
Mais dans tous les brûleurs à buse rotative la dissocia- tion du liquide combustible en fines gouttelettes est produite exclusivement par la force centrifuge qui est fonction de la vi- tesse de rotation de la buse-coupelle et que l'air primaire four- ni par le ventilateur ne traverse pas le cône de pulvérisation de la buse-coupelle en rotation.
De cette façon le mélange du combustible et du comburant (l'air) ne se produit que dans le foyer et l'air n'intervient nullement dans l'action de pulvéri-
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sation du combustible. -
Or pour obtenir une dissociation convenable du liquide combustible en fines gouttelettes par l'unique force centrifuge il faut que la vitesse de rotation de la buse-coupelle soit consi- dérable, mais dès que cette vitesse de rotation se trouve dimi- nuée, la pulvérisation du liquide combustible est loin d'être bonne ou suffisante.
D'autre part, les régulateurs d'admission de l'air, fourni par ventilateur, dans la tuyère à l'intérieur de laquelle se trouve la buse-coupelle rotative sont conçus de manière à ce que l'air pénètre, lorsqu'on réduit son admission dans la tuyère, en suivant une partie seulement de la paroi intérieure de celle-ci, ce qui a pour effet qu'il n'agit plus avec force égale sur tous les points de la surface de l'hé lice.-
La présente invention a pour objet un brûleur avec buse- coupelle rotative dans laquelle une partie de l'air primaire four- ni par ventilateur à pression convenable (très basse pression) traverse l'intérieur de la buse rotative après avoir traversé l'hélice, où, par sa turbulence se mélange d'une façon intime avec le combustible dès l'intérieur du cône de pulvérisation.
Ce mélange assure en plus une atomisation parfaite du liquide combustible quelle que. soit la vitesse de rotation de la buse-cou- palle.- De plus ce Brûleur comporte : 1 ) A l'entrée de l'air (du ventilateur) dans la tuyère, un ré- gulateur conique extensible, permettant de réduire à volonté l'admission de l'air dans la tuyère et d'en proportionner le débit au débit du combustible-liquide, mais,, en l'obligeant d'emprunter l'axe longitudinal de la tuyère et d'agir avec une égale pression sur toute la surface de l'hélice.- 2 ) Un régulateur cônique (non extensible) d'envoi d'air dans le foyer.- Ce régulateur a pour but, lorsqu'on réduit l'inten- sité des flammes dans le foyer, en modérant le débit du combus- tible et celui de l'air,
d'obliger l'air primaire de passer presque en totalité par le cône pulvérisateur de la buse rotative
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en fermant presque complètement l'ouverture autour de ce cône, vers le foyer.
3 ) Un dispositif de graissage automatique et permanent des rou- lements à billes sur lesquels tourne la buse-coupelle.
Des dessins annexés, donnés à titre d'exemple d'exécu- tion d'une des formes de l'objet de l'invention, montrent les principales caractéristiques de ce brûleur.
La Fig. 1. montre vue de côté, en coupe longitudinale et axiale, la disposition des pièces et organes essentiels constituant l'ob- jet de la présente invention.
Dans cette figure on distingue : en 1 La Tuyère; en 3 un tube fixe formant conduite d'arrivée du combustible liquide suivant l'axe de la tuyère. Sur ce tube tourne la buse-coupelle rotative 2 qui est montée sur des roulements à billes R et Ri.-
La buse rotative 2 est formée essentiellement d'un man- chon cylindrique 2 dans lequel sont logés les roulements à billes R. Rl et se terminant par deux cônes évasés et opposés A. & B.
Sur ce manchon est montée l'hélice H laquelle fait tourner la buse rotative, par l'action de l'air du ventilateur. Le cône A constitue la coupelle de pulvérisation du combustible qui y ar- rive par les orifices 4 pratiqués convenablement en dessous d'un écrou de serrage formant bouchon à l'extrémité du tube 3 de ma- nière à ce que le combustible arrive à la naissance du cône A.
Le cône renversé B fait corps avec A et il a pour objet de capter une partie de l'air primaire et de l'obliger d'entrer dans le cône A par des orifices 0 pratiqués en nombre suffisant et d'un diamètre judicieusement calculé sur la force en calories du brû- leur.
Le tube fixe 3 sur sa partie axiale est pourvu en 9 d'un tout petit orifice pour laisser échapper en petites gouttelettes du combustible liquide, généralement des corps gras, pour grais- ser le roulement R. Le Roulement Rl est graissé en 10 par le liquide combustible sortant en 4 à la naissance de la coupelle conique.
L'air entre dans la tuyère par le tube 5 et aussitôt
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il rencontre le régulateur conique extensible 6.-
Ce régulateur est constitué par un c8ne tronqué (enton- noir) à mince paroi en métal flexible à tendance de ressort.
Ses faces pouvant glisser l'une sur l'autre par simple serrage circulaire dans un plan parallèle à la base.- Donc les deux sec- tions du cône sont variables à volonté. Une fourche guide fixée en 7 à la base de ce cône et parallèlement à celle-ci autour de laquelle se trouve un ressort en spirale complétent le régulateur proprement dit.- Le dessin montre une manière de montage de ce régulateur : une barre transversale D dans la tuyère une autre D1 dans le tube à air 5, reliées par une tige P suivant l'axe de la tuyère et sur laquelle coulisse la fourche 7.
Une manette N con- venablement reliée par une tige ,traversant la tuyère, à la base du cône extensible complète le dit régulateur.-
Lorsque la manette N est amenée vers la base de la tuyère et qu'elle est poussée à fond en N1, le c8ne 6 entre avec force dans la conduite d'air 5 et ses parois coulissent l'une sur l'au- tre de sorte que la section 8 de ce c6ne se resserre au minimum ne laissant plus qu'une ouverture d'un faible diamètre;
de ce fait l'admission de l'air dans la tuyère est réduite au strict minimum pour une combustion au ralenti. - Des positions intermé- diaires de la manette N permettent une variation de réglage à vo- lonté. -
L'air non capté par le cône B de la buse rotative entre dans le foyer par l'ouverture circulaire 11 de la tuyère qui est expressément étranglée afin que l'afflux de cet air vers le foyer soit tangentiel aux bords circulaires du cane de pulvérisation A de la buse rotative.
L'admission de cet air dans le foyer est réglée par le cône C coulissant par sa base cylindrique sur les parois intérieures de la tuyère au moyen de la manette M laquelle lorsqu'elle arrive en Ml fait monter le cône C en Cl fermant ainsi convenablement la sortie d'air 11.-
Les manettes M et N peuvent tre commandées par un dis- positif approprié permettant le fonctionnement simultané et con-
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jugué des deux régulateurs par une seule et unique manoeuvre.
La figure 2 montre en coupe longitudinale, une variante de la buse coupelle rotative à admission d'air dans le cône de pulvérisation. Dans cette fig. on remarque que le cône renversé B (vu fig. 1.) est remplacé par une simple collerette E autour du cône A et au-dessus des orifices 0 d'admission d'air.
Il est prévu encore d'autres formes de coupelles rotati- ves à admission d'air primaire à l'intérieur, comme par exemple une buse-coupelle dans laquelle l'air pourrait pénétrer à travers le roulement à billeAR à la naissance du manchon.
La figure 3 montre vue de face et suivant un plan perpen- diculaire à l'axe de la tuyère la bouche de l'appareil présentée au foyer. Dans cette figure le régulateur conique C d'air étant fermé on voit combien l'ouverture circulaire entre A et C est réduite.
La figure 4 - mêmes détails, mais le cône C étant descen- du vers la base de la tuyère, on remarque que l'espace circulaire d'arrivée d'air autour du cône A est entièrement ouvert.-
La figure 5 montre les deux sections du cône extensible vu en 6 sur la fig. 1 et explique pourquoi ces deux sections sont variables à volonté et simultanément variables.
Ce brûleur réalise le summum de l'atomisation des com- bustibles liquides et constitue un progrès industriel inconte sta- ble. L'atomisation obtenue est si parfaite et le mélange de l'air avec le combustible est si intimement réalisé que l'on peut dire que le liquide combustible à sa sortie du cône A est presque gazéifié.
De ce fait le rendement thermique de ce brûleur est de beaucoup supérieur à ceux obtenus avec les brûleurs existants à ce jour.
D'ores et déjà les inventeurs prévoient l'application de cette invention sur les moteurs à explosion dans le but de substi- tuer au carburant essence le carburant gaz-oil ou tout autre.-
Tous moyens mécaniques d'automaticité de réglage simul-
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tané de l'alimentation en combustible et ceux d'admission d'air dans la tuyère et dans le foyer, par leviers, cames, engrenages etc.. commandés par des pyrostats ou des thermostats sont prévus.
Cependant les formes, les dimensions et les matières utilisées pour la construction de ce brûleur pourront varier sans créer pour cela une novation ni réduire en quoi que ce soit la valeur de la présente invention.-
EMI6.1
RESU'# ET REVENDICATIONS
Brûleur pour combustibles liquides avec buse rotative à admission d'air dans son cône de pulvérisation caractérisé par : 1 Une buse-coupelle rotative formée d'un manchon cylindrique se terminant par une coupelle conique à la base de laquelle débouche un distributeur de liquide combustible dont les orifices de sortie sont à la naissance du cône et permettant le graissage du roule- ment à billes s'y trouvant.
2 La coupelle conique mentionnée au paragraphe ci-dessus est pourvue des orifices permettant l'entrée de l'air primaire dans son inté- rieur, air capté soit par un cône renversé prenant naissance juste au-dessus de ces orifices ou par un simple collier. L'un et l'autre de ces dispositifs faisant corps avec la buse rotative.
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