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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l' appai d'une DEMANDE DE BREVET D'INVENTION Brûleur pour combustible liquide.
La présente invention est relative aux brûleurs à combusti- ble liquide du type comportant une coupelle conique rotative dans laquelle le combustible liquide est pulvérisé par l'effet de la force centrifuge, avant sa rencontre avec l'air comburant fourni par une soufflerie et servant, avant son mélange au combustible, à entraîner une turbine à air commandant la coupelle rotative.
, Dans certains des brûleurs connus de ce type, l'air est mé- langé au combustible à l'extérieur du brûleur proprement dit, de sorte que la dissociation ou la pulvérisation du combustible n'est produite que dans la' coupelle, la force centrifuge'agissant seule à cet effet.
Dans d'autres brûleurs connus, l'air est mélangé au combusti- ble dans la coupelle même, et agit, concurremment à la force cen- trifuge, pour donner une atomisation plus poussée du combustible.
Mais ces brûleurs ont l'inconvénient, de créer dans le four, à quelques centimètres du bec du brûleur, une zone d'aspiration, for-
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(3'ant siphon et susceptible de provoquer des égouttures dans le
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foyer ou hors de celui-ci.
La présente invention a pour but d'assurer une atomisation aussi poussée que possible du combustible liquide, tout en réalisant un mélange homogène et intime de l'air et du combustible, pour toutes les allures du brûleur, sans zone d'aspiration en avant du brûleur, et sans égouttures ni condensation à la sortie du bec du brûleur.
Un tel brûleur comporte comme éléments caractéristiques, un diffuseur central, tronconique, qui, grâce à la force centrifuge, provoque une première atomisation du combustible, ae diffuseur étant combiné avec une chambre de mélange rotative, également tronconique, dans laquelle le combustible déjà pqlvérisé, est mélangé à de l'air pénétrant parallèlement à l'axe du diffuseur, pour happer et atomiser complètement les fines gouttelettes de combustible amenées progressivement au bord en biseau du diffuseur.
Ce mélange sous forme de brouillard très ténu, est ensuite mélangé, à la sortie de la chambre de mélange, à l'air secondaire, alimenté par le ventilateur sous forme de couronne convergente qui coupe le nuage pulvérisé air-combustible exactement au bord tranchant externe de la chambre de mélange.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'air secondaire est divisé en deux couronnes annulaires, de même convergence, mais dont l'extérieure a une section libre décroissante vers la sortie pour obliger l'air sortant à râcler fortement les bords et ainsi empêcher toute condensation à cet endroit.
D'autres buts et caractéristiques de 1'invention ressortiront de la description ci-dessous, faite en se référant au dessin annexé à titre d'exemple, et dans lequel : fig.l est une coupe axiale du brûleur, fig. 2 est une coupe transversale suivant II-II de la fig.l et fig.3 est une coupe transversale suivant III-III de la fig.l.
Le corps du brûleur est fait d'un manchon cylindrique 1, dont l'extrémité antérieure 9 vers le foyer ou four, est tronconique. Ce manchon comporte une flasque 2 pour sa fixation à la paroi
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du four. Son autre extrémité fermée par le fond 3, est raccordée par 4 à une soufflerie non représentée. Le réglage de l'air ad- mis s'effectue par tout moyen connu ou non, par exemple par un cône 5 déplaçable suivant l'axe du manchon, et réglable dans di- verses positions grâce au bouton 6 et aux crans 7, de manière à augmenter ou réduire au minimum la section libre entre la surface externe de ce cône et le bord interne du raccord 4. Le cône est soutenu par des pattes 8 à la fois dans le manchon 1 et le raccord
4.
De préférence, le manchon 1 est fait en deux sections assem- blé,es étanchement par leurs flasques 10 qui servent entre elles par les boulons 11, un anneau plat 12 comportant trois rayons dont l'un 13 plus épais constitue le conduit 14 d'amenée du com- bustible liquide. Ce conduit 14 est fileté à la partie supérieure, pour le raccord d'un tube d'alimentation, non représenté, de préférence pourvu d'un pointeau de réglage ; il se termine, exactement dans l'axe du manchon, à un conduit horizontal 15, dont l'extrémité filetée se visse dans le moyeu central 16 auquel aboutissent les bras ou rayons de l'anneau 12. Le conduit 15 est rigidement maintenu par l'écrou 17.
Comme le montre la fig.l, le tube 15 s'étend à peu près jusqu'à la partie tronconique 9 du manchon 1 ; par l'intermédiaire de deux roulements à billes 18-
19, il supporte un long manchon 20. L'écartement entre les roule- ments à billes est maintenu par une mince buselure 21 enfilée sur le conduit 15 ; roulement 18 bute contre l'épaulement 22 tandis qu'un écrou 23, vissé, sur l'extrémité libre du tube 15, forme bu- tée pour le roulement 19.
Sur le manchon'20 sont fixées les pales 24 d'une hélice ou turbine s'étendant jusqu'à la paroi interne du manchon 1 ; l'air soufflé, par 4 met cette hélice en rotation rapide, en faisant tourner avec elle le manchon 20. Au voisinage du roulement 19, le manchon 20 est légèrement élargi pour former, autour de la bu- selure 21, une chambre annulaire 25 dans laquelle le combustible
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liquide du tube 15 passe par deux ou plusieurs trous 26 pratiqués dans la paroi de ce tube et dans la buselure 21.
Le manchon. 20 se prolonge au-delà du roulement 19, par une partie conique divergente 27, constituant coupelle, et terminée par un bord vif 28. Cette coupelle porte à l'avant une bague 29, à paroi interne 31 divergente, mais de conicité plus faible que celle de la coupelle, et à paroi externe convergente. Cette bague se prolonge, vers l'arrière, sur une distance à peu près égale à la moitié de la longueur de la coupelle ;cette partie a une paroi interne convergente 30, tandis que sa paroi externe est exactement dans le prolongement de la partie antérieure. A l'endroit où les deux parois internes 31 et 30 se coupent, est située la flasque 32 réunissant la coupelle à cette bague 29 ; cette flasque est percée d'un grand nombre de trous 33 dont l'axe est parallèle à celui du brûleur.
La bague 29 se termine à l'avant par un bord tranchant 39 qui fait très légèrement saillie en dehors de la partie conique 9 du manchon 1.
34 est un manchon tronconique, de même conicité que la paroi externe de la bague.29, et rattaché par sa grande base au'manchon 1 ,grâce à un rebord ou flasque 35 percée d'une couronne de trous 36. Entre ce manchon 34 et la partie tronconique 9 est ainsi réservé un espace annulaire 37, tronconique convergent, dont la section libre diminue progressivement grâce à la différence de conicité entre les parties 9 et 34.40 est un graisseur pour le roulement 18. Le cône 5 ayant été convenablement réglé, et le pointeau d'amenée du combustible étant également réglé en conséquence, le fonctionnement du brûleur est comme suit. L'air soufflé par le ventilateur passe dans le manchon 1 et met en rotation très rapide la turbine 24. Le manchon 20, la coupelle 27 et la bague 29 participent à ce mouvement de rotation.
Le combustible'liquide alimenté par 14, arrive en 15 et, traversant les trous 26, est amené dans la chambre annulaire 25, d'où il passe au travers du roulement 19.
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Celui-ci se trouve ainsi graissé automatiquement. Le combustible liquide arrive dans l'espace divergent compris entre la base de la coupelle et l'écrou conique 23 ; il y est soumis à l'action de la force centrifuge et se pulvérise sous forme de très fines gouttelettes qui cheminent, glissent le long de la paroi divergente de la coupelle pour arriver au bord tranchant 28 de celle-ci.
Une partie de l'air passant au-delà de la turbine 24 est happé par la surface convergente 30, et traverse les trous horizontaux 33. Cet air pénètre ainsi dans la bague 29 sous forme d'un anneau cylindrique concentrique à l'axe du brûleur, mais par la rotation rapide de la coupelle et de la couronne de trous 33, l'air, dans ce manchon cylindrique, se trouve en brassage énergique. Il entraîne les fines gouttelettes arrivées au bord 28, les brasse énergiquement et, la force centrifuge continuant à agir - avec plus d'intensité encore - dans la bague ou chambre de mélange 29, le mélange air-combustible se présente à la sortie de cette chambre sous forme d'un nuage très ténu, dans lequel le combustible est complètement atomisé, ce mélange n'ayant plus, à cause de sa division poussée au maximum, aucun effet d'aspiration à sa sortie de la buselure 29.
Une partie d'air passe entre les deux cônes 29 et 34 ; parla rotation de la bague 29, cet air est également soumis à un tourbillonnement énergique et le cône convergent qui sort, coupant le nuage atomisé de la buselure 29, exactement au bord tranchant 39, le mélange se produit immédiatement, et sans aucun effet de siphonage, grâce à la différence des sens de conicité des deux masses gazeuses.
Tous effets de condensation en 38, pour le cas de fours à refoulement ou à faible aspiration, sont évitée grâce au courant secondaire d'air admis dans la chambre 37, la forme de cette chambre (conicité différente des deux parois coniques) obligeant l'air à sortir sous frottement énergique, et à racler ainsi le bord 38.
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Le brûleur décrit assure une atomisation parfaite et complète du combustible, à toutes les allures du brûleur, avec de l'air froid, même en-dessous de 0 , et, avec de l'air à 80 pour le gaz-oil ou à 1000 pour le fuel-oil, on obtient une gazéification complète et instantanée dans le mélange sortant.
REVENDICATIONS.
1. Brûleur à combustible liquide, du type où l'air soufflé par une soufflerie met, dans le brûleur, en rotation une turbine qui entraîne à.grande vitesse une coupelle horizontale, dans laquelle le combustible liquide est soumis à l'action de la force centrifuge pour être pulvérisé avant son mélange à l'air comburant, caractérisé par ce que la coupelle, en forme conique divergente, se termine par un bord tranchant et est suivie d'une chambre de mélange, formée par une bague portée par la coupelle et tournant avec elle, cette bague, plus large que la coupelle, étant également divergente mais de conicité plus faible que celle de la coupelle, et ayant ses trous d'entrée d'air horizontaux et cylindriques,
pour forcer l'air à arriver parallèlement à l'axe de la coupelle et à entraîner les fines gouttelettes de liquide arrivées au bord tranchant de la coupelle.