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Appareil pour la vaporisation de combustible.
Dans le brevet n . 392.866 on a décrit un appareil destiné à la combustion continue de combustibles liquides, par exemple d'huile (fuel oil), où le combustible se vaporise dans un vaporisateur ou carburateur du fait qu'en le laissant tomber librement on l'amène en contact avec des surfaces du vaporisateur chauffées à une température élevée.
Le combusti- ble est débité au vaporisateur par une tuyère située en un endroit du vaporisateur, ou dans une partie de l'appareil reliée au vaporisateur, où la température est notablement moins élevée que celle des surfaces précitées, de sorte qu'il ne se produit aucune vaporisation notable de combustible,
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avant que le combustible vienne en contact avec les surfaces chaudes et qu'on évite ainsi une décomposition du combustible, qui aurait pour effet des dépts de carbone dans la tuyère à combustible.
Un gaz de dilution' froid est débité au vaporisa- teur avec le combustible et dans le même sens que celui dans lequel s'opère le débit de combustible, la fonction de ce gaz de dilution étant de diluer la vapeur de combustible produite dans le vaporisateur, en vue d'accroître l'aptitude de la vapeur de combustible à se mélanger à l'air comburant et aussi d'empêcher la vapeur de combustible de venir en contact avec la tuyère à combustible et les surfaces entourantes, qui sont relativement froides, et de s'y condenser. Autrement, le combustible condensé descendrait dans les parties plus chau- des du vaporisateur ou dans des parties y reliées, oÙ il se décomposerait et formerait graduellement des dépôts de carbone à un degré tel que le débit de combustible serait empêché.
Le gaz de dilution peut être exempt d'oxygène ou peut en contenir de grandes ou petites quantités. On peut ainsi employer avantageusement l'air, étant donné qu'à l'état froid on en dispose partout en quantités illimitées. Toutefois, l'emploi d'air comme gaz de dilution pour la vaporisation de ces combustibles, par exemple d'huiles minérales, dont la température de vaporisation est plus élevée que leur tempé- rature d'inflammation, présentait jusqu'à présent l'inconvé- nient qu'il n'était guère possible d'éviter entièrement une combustion dans le vaporisateur.
Quand l'air entre dans le vaporisateur, il en résulte forcément un mélange inflammable même lorsqu'on envoie une quantité d'air assez faible pour qu'en raison de l'excès de combustible le mélange d'air et de vapeur de combustible résultant produit dans le vaporisateur ne soit pas inflammable, ce qui s'explique par le fait que le
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mélange formé d'abord au moment où l'air entre dans le va- porisateur a une composition telle qu'il est inflammable avant d'avoir eu le temps d'absorber une quantité de vapeur de combustible suffisante pour rendre le mélange ininflammable grâce à un excès de combustible.
Etant donné que la tempéra- ture du vaporisateur doit être plus élevée que la température de vaporisation du combustible, et par conséquent plus élevée que la température d'inflammation, il se produit ainsi une inflammation du mélange combustible.
Il faut cependant éviter autant que possible une combustion de la vapeur de combustible dans le vaporisateur, car elle se produit alors que la teneur en oxygène du mélange est faible, de sorte que la combustion est incomplète et, par suite, est accompagnée d'une séparation de carbone qui a pour effet un dépôt rapidement croissant de carbone dans le vapo- risateur, mettant en danger le fonctionnement de celui-ci.
Aussi a-t-on essayé de diminuer la combustion dans le vapori- sateur en l'alimentant de la quantité d'air minimum possible.
Par exemple, on envoyait l'air et le combustible au vapori- sateur par un tuyau raccordé au vaporisateur et ayant la section transversale minimum possible. Toutefois, étant donné qu'on faisait entrer l'air dans le vaporisateur à une vitesse relativement élevée pour empêcher la vapeur de combustible d'entrer dans le tuyau et de se condenser sur les parois de celui-ci qui pour les raisons spécifiées ci-dessus doivent être maintenues relativement froides, et étant donné aussi que la section transversale du tuyau ne doit pas être inférieure à un certain minimum afin que le combustible puisse encore tom- ber librement à travers le tuyau, il ne fut guère possible d'empêcher de cette manière l'entrée d'une notable quantité
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d'air dans le vaporisateur où cet air provoque une combustion partielle de la vapeur de combustible.
La présente invention assure qu'on puisse employer comme gaz de dilution de l'air ou d'autres gaz riches en oxygène, sans qu'aucune combustion de vapeur de combustible se produise dans le vaporisateur. On atteint ce but en fai- sant en sorte qu'avan t d'entrer dans une zone du vaporisateur, qui a une température plus élevée que la température d'in- flammation la plus basse du combustible, l'air se mélange à une si grande quantité de combustible qu'en raison de l'excès de combustible le mélange résultant ne peut s'enflammer à la température de cette zone. Pour empêcher une condensation de la vapeur de combustible sur les parois avec lesquelles le mélange vient en contact, ces parois doivent toutefois avoir en tout point une température plus élevée que la température de rosée du mélange qui vient en contact avec le point.
Etant donné que pendant le mélange de la vapeur de combustible et de l'air la teneur en vapeur augmente graduellement, la tem- pérature de rosée s'élève aussi graduellement, et par consé- quent on peut accroître graduellement dans une mesure cor- respondante, au fur et à mesure que le mélange progresse, la température des parois avec lesquelles le mélange vient en contact.
On mélange le plus simplement le combustible et l'air (ou le combustible et un autre gaz de dilution) en donnant aux conduits d'air amenant l'air au vaporisateur des sections transversales choisies de manière que pour les différences de pression existantes l'air acquière une vitesse telle que, du fait que la vapeur de combustible produite dans le vapo- risateur diffuse dans l'air en sens inverse de la circulation de l'air, il se forme un mélange de vapeur de combustible et d'air dont la teneur en vapeur de combustible augmente suivant
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le sens du mouvement de l'air dans une mesure telle qu'en tout point où le mélange vient en contact avec les parois des con- duits ou du vaporisateur il ait une température de rosée in- férieure à la température de la paroi en ce point et ne soit pas inflammable à cette température.
L'invention est représentée à titre d'exemple sur les dessins annexés, dans lesquels:
Fig. 1 est un diagramme montrant comment la tempé- rature d'inflammation et la température de rosée de mélanges d'air et de vapeur dérivant d'une certaine huile minérale varient en fonction de la teneur en vapeur,
Fig. 2 indique schématiquement le fonctionnement d'une certaine forme d'exécution de l'invention,
Fig. 3 montre une autre forme d'exécution pratique, et
Fig. 4 montre une construction légèrement modifiée d'une partie du dispositif représenté sur la fig. 3.
Dans le diagramme de la fig. 1, la température en C. du mélange de vapeur d'huile et d'air est reportée en ordon- nées et la teneur en huile du mélange, en pour-cents, est re- portée en abscisses. La courbe supérieure a du diagramme in- dique comment la température d'inflammation du mélange varie avec la teneur en huile dans les limites de température qu'on suppose régner dans le vaporisateur, c'est-à-dire à des tem- pératures allant jusque 600 C. Il est évident, d'après cette courbe,que des mélanges contenant moins d'environ 5 % et plus d'environ 15% d'huile ne sont pas inflammables aux températures régnant dans le vaporisateur. Une autre manière d'exprimer ceci est de dire que la limite inférieure d'explosion du mélange est à environ 5% d'huile et que la limite supérieure d'explo- sion est à environ 15 %.
Quand on accroît la teneur en huile
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depuis 5 %, la température d'inflammation baisse d'abord rapi- dement et ensuite graduellement de plus en plus lentement jusqu'à ce qu'elle atteigne un minimum d'environ 300 pour environ 12 % d'huile. Un accroissemment ultérieur de la teneur en huile a pour effet de faire remonter la température d'in- flammation. Par suite, une inflammation et une combustion du mélange se produisent à l'intérieur de la courbe a, dans l'ai- re marquée de hachures diagonales entrecroisées.
Les plus volatils des ingrédients de l'huile se transforment en vapeur déjà à une température d'environ 220 .
L'aire du diagramme dans laquelle la vaporisation peut se pro- duire dans le vaporisateur est ainsi représentée par la surface à simple hachure comprise entre les ordonnées correspondant aux températures de 220 et 600 .
La courbe inférieure b du diagramme indique comment la température de rosée varie avec la teneur en huile du mé- lange, et une condensation de la vapeur d'huile se produit ainsi dans l'aire hachurée comprise entre la courbe et l'axe des abscisses.
Lorsqu'on veut envoyer au vaporisateur de l'air à la température atmosphérique, il est évident qu'il faut le mélan- ger à la vapeur d'huile de manière que l'état du mélange, c'est- à-dire sa température et sa teneur en huile, varie suivant une ligne du diagramme, qui n'entre en aucun point ni dans l'aire d'inflammation marquée de hachures entrecroisées, ni dans l'aire située en-dessous de la courbe de température de rosée.
A titre d'exemple, une telle ligne a été tracée sur le diagramme, cette ligne représentant un changement d'état progressant de manière que pendant ce changement, de l'air à la température de 20 puisse se mélanger à de la vapeur d'huile
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chaude pour donner un mélange dont la température est plus élevée que la température d'inflammation minimum de l'huile, par exemple 320 C., sans qu'il se produise une inflammation ou une condensation. A cette température la teneur en huile du mélange est de 17% quand le changement d'état s'est produit suivant la ligne c.
Si l'on trace une parallèle à l'axe des abscisses par l'extrémité supérieure de la ligne .±, située à 320 , elle coupe la courbe des températures d'inflammation a à environ 7% et 14 % d'huile et ces teneurs en huile sont, à cette température, aux limites d'explosion . Si au lieu de cela le changement d'état se produisait suivant une ligne d, de manière qu'à 320 la teneur en huile se trouve par exemple à 10 %, entre ces l'imites, cette ligne couperait la courbe des températures d'inflammation et l'inflammation aurait lieu.
Si à la suite d'un changement d'état représenté par la ligne e la température de 320 est déjà atteinte pour une teneur en va- peur de moins de 7 %, par exemple 5 %, l'inflammation ne se produit pas immédiatement, mais le mélange absorbe graduelle- ment de plus en plus de vapeur d'huile, de sorte que la ligne e entre dans l'aire d'inflammation, comme l'indique la partie e1 de la ligne, tracée en pointillés. Il est évident, d'après le diagramme, que l'aire comprise entre la courbe des tempé- ratures d'inflammation a et la courbe des températures de rosée b est relativement large, et de ce fait le trajet suivant le- quel le changement d'état peut se produire sans condensation ni inflammation peut varier dans de larges limites.
Tout ce qu'il faut est de veiller à ce qu'avant d'entrer dans une zone du vaporisateur dont la température est plus élevée que la tempé- rature d'inflammation minimum du combustible (par exemple 320 ), l'air soit mélangé à la vapeur d'huile dans une proportion telle (par exemple 17 %) que grâce à la teneur élevée en huile le
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mélange ne soit pas inflammable à cette température, et que la température du mélange formé soit tout le temps supérieure à la température de rosée déterminée par sa composition.
Sur la fig. 2, 1 est un vaporisateur ayant la forme d'un récipient haut et étroit dont le fond est en relation de conductibilité thermique avec une source de chaleur, par exem- ple avec un élément chauffé 2, et dont le sommet comporte une ouverture 3 par laquelle peuvent être débités dans le récipient de l'air et du combustible. Le combustible entre à l'état li- quide par une tuyère 4 traversant l'ouverture 3, d'où il tombe librement,de préférence sous forme de gouttes, sur le fond du récipient, qui est chauffé à une température si élevée que le combustible se vaporise immédiatement en venant en contact avec le fond.
Pour évacuer du vaporisateur la vapeur de com- bustible formée ou afin que l'air atmosphérique puisse entrer dans le récipient par l'ouverture 3, on raccorde avantageuse- ment le récipient par un tuyau 5 à un appareil de combustion, non représenté, de manière à produire un vide à l'intérieur du récipient. La vapeur de combustible et l'air s'échappent ainsi ensemble du vaporisateur par le tuyau 5.
Or il a été trouvé que lorsqu'on débite au vaporisa- teur une certaine quantité de combustible liquide par unité de temps et qu'on donne à l'ouverture 3 une section compatible avec le vide régnant dans le récipient 1, il est possible d'obtenir dans le récipient 1 une vitesse d'air dirigée de haut en bas telle que la vapeur de combustible soit apte à diffuser à la même vitesse jusqu'à un certain niveau H à travers l'air en circulation, en sens inverse du mouvement de l'air.
Quand deux gaz diffusent l'un dans l'autre, la concentration d'un des gaz, comptée dans le sens de sa diffusion, diminue suivant des lois connues, sensiblement de la même manière que diminue
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la température dans un conducteur homogène, au cours de la conduction de chaleur dans ce conducteur depuis un endroit à température plus élevée jusqu'à un endroit à température moins élevée, c'est-à-dire que la concentration diminue en substance linéairement. On peut donc admettre que la concentration de la vapeur de combustible augmente linéairement depuis ce niveau H jusqu'au fond du récipient 1, où il existe de la vapeur de combustible pure.
Si l'on reporte dans un diagramme tel que celui représenté sur la fig. 2 la concentration de la vapeur de combustible, calculée en pour-cents, en fonction de la hau- teur de niveau dans le vaporisateur, la variation de la concen- tration est ainsi représentée dans le diagramme par une droite k. Au niveau du récipient 1, où est située la sortie par le tuyau 5, le mélange de vapeur et d'air contient, comme le mon- tre le diagramme, environ 60 % de vapeur de combustible quand la couche limite entre le mélange et l'air pur est située au niveau H. Si G kilogrammes d'air sont débités au vaporisateur par unité de temps et si, pendant le même temps, Q kilogrammes de vapeur se dégagent, il s'échappe G + Q kilogrammes de mé- lange.contenant environ 60% de vapeur de combustible.
Si l'on suppose que le combustible est une huile mi- nérale pour laquelle on a tracé le diagramme de la fig. 1 et qui est capable de se mélanger à l'air de manière à former un mélange combustible dont la limite d'explosion inférieure est à environ 5% et dont la limite d'explosion supérieure est à environ 15 %, il est aisé à vérifier à l'aide du diagram- me qu'un mélange d'huile inflammable existe dans le récipient entre les niveaux H' et H". On suppose en outre que le vapori- sateur est construit de manière que sa température décroisse depuis son fond, qui reçoit de la chaleur, jusqu'à sa partie supérieure, comme indiqué sur la fig. 2.
Alors il n'y a évi-
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dément pas de risque d'inflammation du mélange, étant donné qu'entre les niveaux H' et H" la température de la paroi du récipient est d'environ 200 et la température d'inflammation du mélange d'huile est supérieure à 500 , ainsi qu'on le voit sur le diagramme de la fig. 1. Il n'y a non plus aucun risque de condensation de la vapeur d'huile aux niveaux H' et H", étant donné que la température de rosée du mélange est en- dessous de 150 aussi bien à 5% qu'à 15 de vapeur d'huile.
Par exemple, au niveau H''' le mélange contient 55% de vapeur d'huile et pour cette composition sa température de rosée est d'environ 180 . Il est évident, d'après la fig. 2, qu'à ce ni- veau la température de la paroi est un peu au-dessus de 400 , et par conséquent une condensation ne peut non plus s'y pro- duire. En examinant d'autres points de la paroi du récipient, on trouve que lorsque la concentration de l'huile varie sui- vant l'allure de la ligne k, la température de rosée du mé- lange est toujours notablement inférieure à la température de la paroi et que, par conséquent, une condensation de vapeur d'huile ne peut se produire.
Si l'on maintient à une valeur constante la quanti- té de vapeur Q dégagée par unité de temps, mais qu'on ajoute une quantité d'air par unité de temps plus grande que G, par exemple G1, la composition du mélange s'échappant par le tuyau 5 change à l'avenant. Soit G1 si grand que la teneur en vapeur du mélange s'échappant par le tuyau 5 est ramenée à environ 40 %. Il y a toutefois encore de la vapeur d'huile pure au fond du récipient et par conséquent la concentration de vapeur décroft de bas en haut suivant la ligne K1 du dia- gramme, de sorte que la couche limite entre l'air pur et le mélange est située au niveau H1.
Il y a alors au niveau H1''' un mélange inflammable contenant par exemple 10% de vapeur
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d'huile, et la température de la paroi du récipient à ce ni- veau est d'environ 350 . Vu que la température d'inflammation du mélange est d'environ 300 pour cette teneur en vapeur, le mélange s'enflamme. D'autre part, une condensation de va- peur d'huile ne peut non plus se produire quand la concentra- tion suit l'allure de la ligne k1, étant donné que les parties de la paroi du récipient qui viennent en contact avec le mé- lange ont une température plus élevée que dans le cas où la concentration suivait l'allure de la ligne k et où une con- densation ne pouvait se produire.
Du fait que la teneur en air est augmentée de G à G1, la couche limite entre l'air pur et le mélange s'abaisse du niveau H au niveau H1, de sorte qu'un mélange inflammable vient en contact avec des points de la paroi du récipient qui ont une température suffisamment élevée pour provoquer l'inflammation du mélange. Par suite, il ne faut pas débiter au vaporisateur une quantité d'air aussi grande que G1.
Qu'on suppose d'autre part que tout en maintenant la mime quantité de vapeur Q dégagée par unité de temps, on ramène la quantité d'air débité à une valeur G2 qui est in- férieure à la quantité d'air G débité. Initialement. Quand G2 est si petit que le mélange s'échappant par le tuyau 5 con- tient par exemple 75 % de vapeur d'huile, la concentration de l'huile dans le récipient varie suivant la ligne k2 du dia- gramme et la couche limite entre l'air pur et le mélange est située au niveau H. Le mélange contient alors 10% de vapeur d'huile au niveau H2'''. Etant donné qu'à ce niveau la tem- pérature de la paroi du récipient n'est qu'à un degré légère- ment inférieur à 50 , il ne peut évidemment se produire aucune inflammation du mélange.
Toutefois, comme la température de
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rosée du mélange est d'environ 90 pour une teneur en huile de 10 %, la vapeur d'huile se condense sur la paroi du réci- pient au niveau H2'''. Par suite, la quantité d'air employée ne doit pas être aussi petite que G2.
Il est ainsi évident que la quantité d'air débité au vaporisateur par unité de temps peut être telle qu'il ne se produise ni inflammation du mélange ni condensation sur les parois du récipient. Toutefois, il n'est guère possible d'aug- menter la quantité d'air au-delà d'une certaine valeur sans qu'un mélange inflammable vienne en contact avec des parois qui sont si chaudes que le mélange s'enflamme. D'autre part, la quantité d'air ne peut non plus être diminuée en-deçà d'une certaine valeur, étant donné que dans ce cas il se produit une condensation de vapeur d'huile sur la paroi du récipient.
Par conséquent, il faut choisir la quantité d'air débité , de manière qu' en tout point où il vient en contact avec la paroi du récipient, le mélange produit ait une température de rosée inférieure à la température de la paroi et une tem- pérature d'inflammation supérieure à la température de la paroi, à condition que sa composition tombe dans les limites d'explosion. Il a été vérifié par des expériences qu'il con- vient de débiter, par unité de temps, une quantité d'air telle que la vitesse de l'air dans le récipient soit d'environ 1 dé- cimètre par seconde.
Pour faciliter l'explication du principe de l'inven- tion, on a admis ci-dessus que la concentration de la vapeur de combustible décroft linéairement depuis le fond du réci- pient jusqu'à la couche limite séparant le mélange de l'air pur. Toutefois, en raison du départ du mélange par le tuyau 5 et par suite d'autres circonstances, la répartition des concentrations ne suit pas une loi absolument linéaire et,
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par conséquent, on ne peut guère déterminer exactement à l'aide du diagramme la composition réelle du mélange aux dif- férents points. Ces écarts n'ont cependant aucune influence sur l'essence du fonctionnement du dispositif.
Il est toujours possible de régler la quantité d'air débité au vaporisateur, de manière que l'air circulant dans le récipient ait une vi- tesse dirigée de haut en bas telle que la vapeur de combusti- ble puisse diffuser à la même vitesse, dirigée de bas en haut, à travers le courant d'air, jusqu'à un certain niveau qui est compatible avec les températures régnant dans le récipient.
Si l'on veut que le fonctionnement indiqué ci-dessus se réalise, il est nécessaire qu'à chaque niveau du récipient le mélange ait la même température que la partie de la paroi du récipient située au même niveau. En fait il en est ainsi, approximativement, vu que la circulation dans le récipient est très lente et qu'il y a ainsi suffisamment de temps pour que la température s'égalise très sensiblement.
La construction du vaporisateur représenté sur la fig. 2 n'est pas avantageuse au point de vue de la pratique.
Lorsque le combustible se vaporise, une turbulence violente se produit dans la partie inférieure du récipient et peut se propager de bas en haut dans les parties supérieures du ré- cipient. On ne peut alors obtenir par diffusion une concentration de combustible continuellement décroissante de bas en haut et il y a risque que les parties du mélange riches en combustible puissent venir en contact avec les parties su- périeures du récipient, plus froides, tandis que des parties combustibles du mélange peuvent descendre dans les parties plus chaudes du récipient et s'y enflammer. Pour obvier à ces inconvénients, on construit avantageusement le vaporisateur comme c'est représenté sur la fig. 3.
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On débite du combustible au vaporisateur 7 par un tuyau à combustible 6 et on chauffe le vaporisateur à une tem- pérature se prêtant à la vaporisation du combustible en le montant en contact avec un élément 8 ayant une température élevée. Cet élément peut être constitué par une partie chauf- fée de l'appareil de combustion dans lequel on brûle la vapeur de combustible développée dans le vaporisateur. De l'ouverture de sortie 9 du tuyau à combustible, le combustible tombe li- brement dans le vaporisateur par un tuyau 10 et il se vaporise en venant en contact avec le fond du vaporisateur. Au sommet, le tuyau 10 est relié à un tuyau 12 par un raccord 11, le tuyau à combustible 6 étant logé dans ce tuyau 12 de manière à le traverser.
Le diamètre intérieur du tuyau 12 est plus grand que le diamètre extérieur du tuyau à combustible 6 et, en outre, ces deux tuyaux sont disposés concentriquement de manière à ne pas venir en contact l'un avec l'autre. A l'extré- mité du tuyau 12 éloigné du raccord 11, le tuyau 12 est fermé par un élément 13, muni d'ailettes de refroidissement, que le tuyau à combustible traverse de manière à constituer avec lui un joint étanche. Le raccord 11 est équipé d'une tuyère com- portant une ouverture d'alimentation d'air 14. Le vaporisateur 7, les tuyaux 10 et 12 et le raccord 11 constituent ainsi en- semble une chambre unique fermée de l'extérieur excepté à l'endroit de l'ouverture 14.
En outre, le vaporisateur est raccordé à un appareil de combustion non représenté, où brûle la vapeur de combustible dégagée dans le vaporisateur.
Etant donné que le vaporisateur est maintenu à une température élevée, la chaleur a tendance à passer au tuyau à combustible 6 par le tuyau 10, le raccord 11, le tuyau 12 et le bouchon 13. Comme indiqué ci-dessus, il faut éviter un pareil échauffement du tuyau à combustible, et dans les dis-
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positions antérieures on atteignait ce but en permettant à une notable quantité de gaz de dilution de passer au vapori- sateur par le tuyau 12 et de refroidir ainsi le tuyau à com- bustible 6. Vu que dans la disposition conforme à la présente invention on ne peut admettre au vaporisateur qu'une très pe- tite quantité d'air, il faut assurer le refroidissement du tuyau à combustible par un autre moyen. A cet effet on munit l'élément 13 d'ailettes de refroidissement de manière qu'il soit maintenu à une température peu élevée.
En outre, on donne aux parois du tuyau 12 une épaisseur si grande que la chaleur passe facilement par conduction du raccord 11 à l'élément refroidi 13, tandis que les parois du tuyau 10 sont assez minces pour que la conduction thermique au raccord soit diffi- cile. De cette façon on peut maintenir bien refroidis les élé- ments entourant le tuyau à combustible et on empêche ainsi un notable échauffement du tuyau à combustible.
Etant donné que le vaporisateur 7 est maintenu à une température élevée et le raccord 11 à une basse température, la température du tuyau 10 décroît rapidement de bas en haut, si bien qu'au fond le tuyau a pratiquement la même température que le vaporisateur et au sommet une température relativement peu élevée. La répartition des températures est alors sensi- blement la même que celle présumée pour le récipient 1 de la fig. 2.
L'appareil de combustion raccordé au vaporisateur 7 y crée un vide, de sorte que l'air est aspiré dans le raccord 11 par l'ouverture 14 et descend par le tuyau 10 dans le vapo- risateur d'où il s'échappe conjointement avec la vapeur de com- bustible y dégagée. De la même manière qu'il a été décrit avec référence à la disposition de la fig.
2, il est possible de dimensionner la section de l'ouverture à air 14 de façon que la
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vitesse de l'air dans le tuyau 10 soit telle que la vapeur puisse diffuser du vaporisateur de bas en haut par le tuyau jusqu'à un certain niveau en sens inverse de la circulation de l'air et y créer un mélange dont la composition varie sui- vant la longueur du tuyau de manière à empêcher une inflam- mation du mélange produit par diffusion et à éviter une con- densation de la vapeur d'huile sur les parois du tuyau 10.
Le tuyau 10 étant relativement long en comparaison de son diamètre, une turbulence produite dans le vaporisateur gêne très peu la circulation dans le tuyau, de sorte qu'il se forme par diffusion dans le tuyau un mélange dont la teneur en vapeur combustible décroft de manière continue de bas en haut. Pour obtenir ce résultat, il a été trouvé utile de construire le tuyau de manière que sa longueur, calculée depuis l'ouverture de sortie 9 du tuyau à combustible jusqu'au vaporisateur 7, soit au moins deux fois plus grande que son diamètre.
On a montré ci-dessus que la quantité d'air débité au vaporisateur par unité de temps, et partant aussi la vites- se de l'air dans le tuyau la, ne doivent pas être inférieures à certaines valeurs pour qu'il soit possible d'éviter une condensation de la vapeur d'huile. Toutefois, la quantité d'air débité par unité de temps au vaporisateur est très petite ; par suite, l'ouverture à air 14 a des dimensions relativement réduites, et même une obstruction relativement peu importante de l'ouverture, due par exemple à une accumu- lation de poussière, provoque une diminution très notable de la vitesse dans le tuyau 10. A la suite de ceci la vapeur de combustible s'élève à un niveau supérieur et la teneur en vapeur du mélange augmente dans les parties supérieures du tuyau.
On peut y obvier dans une certaine mesure en donnant
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au tuyau un profil conique, plus large à la partie inférieure, comme le montre la fig. 4. La vitesse de l'air dans le tuyau 10 augmente ainsi de manière continue de bas en haut. Si, pour une raison quelconque, la quantité d'air entrant par l'ouverture diminue et, de ce fait, la couche limite supérieure du mélange tend à s'élever à un niveau supérieur, cette cou- che limite entre dans une partie du tuyau où l'air à une plus grande vitesse et elle ne peut ainsi s'élever à un niveau aussi haut que si la vitesse de l'air était constante sur toute la longueur du tuyau.
La forme conique du tuyau 10 présente en outre l'avantage qu'il y a moins de risque que le combustible tom- bant du tuyau à combustible vienne frapper les parois dans la partie inférieure du tuyau dans l'éventualité où le vapo- risateur serait monté dans une position inclinée.
On peut appliquer l'invention à la vaporisation de combustibles de diverses natures, mais comme il ressort de ce qui précède, elle est de la plus grande utilité pour la vapo- risation d'huiles minérales lourdes et d'autres combustibles dont la température d'inflammation est inférieure à la tem- pérature requise pour une vaporisation presque totale du combustible.
On peut varier de diverses manières, dans les li- mites de l'invention, les dispositions représentées et dé- crites. On peut débiter au vaporisateur de l'air ou tout autre gaz de dilution contenant de l'oxygène, ainsi que le combus- tible, en employant des dispositifs de divers genres. Par exemple, on peut débiter au vaporisateur le gaz de dilution sous pression, de manière que la vapeur de combustible déve- loppée puisse être amenée à entrer dans un brûleur, également sous pression.
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Il n'est pas nécessaire que dans le dispositif, à travers lequel on débite de l'air de dilution et du combusti- ble, la concentration de vapeur de combustible décroisse de bas en haut: le combustible peut aussi tomber à travers une atmosphère, constituée par un mélange de vapeur de combustible et de gaz de dilution, qui a partout une composition homogène.
Toutefois cette composition doit être telle que les conditions indiquées ci-dessus, relatives à l'inflammation et à la con- densation, soient observées. Il est évident, d'après le dia- gramme de la fig. 1, que lorsque le vaporisateur ou l'élément 10 y relié contient un mélange comprenant par exemple 20% d'hui. le, celle-ci ne peut se condenser si toutes les surfaces du vaporisateur ou de l'élément 10 ont une température supérieure à environ 120 C. S'il en est ainsi, le vaporisateur entier ou l'élément 10 y relié peut évidemment contenir un mélange ho- mogène de cette composition. Il n'y a non plus aucun risque que le mélange s'enflamme, étant donné que la limite d'explo- sion supérieure correspond à une teneur en huile d'environ 15%.
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