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Brûleur au mazout pour chalumeau et autres applications.
La présente invention a pour objet un brûleur au mazout, susceptible d'être employé comme brûleur proprement dit ou d'être combiné à un bec de chalumeau. Il comporte essentiellement un corps en fonte, traversé dans sa longueur par un canal d'amenée réglable de mazout sous pression, ce corps étant équipé, à son extrémité de sortie du mazout, de manière à pouvoir recevoir un gicleur spécial qui comporte, centralement, un ajutage convergent pour la sortie du mazout et, extérieurement, des canaux de passage d'air sous pression répartis autour de cet ajutage et s'ouvrant en arrière de la sortie de l'ajutage dans une chambre divergente de mélange constituée par un diffuseur conique à visser sur le gicleur.
Le mélange air-mazout se produit donc 'dans le diffuseur même et sort de celui-ci dans un espace alimenté en air secondaire de combustion, cet espace étant libre ou étant délimité par une buse de chalumeau vissée sur le corps du brûleur et pourvue d'orifices par où l'air secondaire est aspiré par le mélange sortant du diffuseur.
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Afin que l'invention soit bien comprise, elle est représentée au dessin annexé, en coupe axiale verticale.
1 est un corps en fonte monté par exemple pivotant en 2 et pourvu d'une lumière en arc de cercle 3 pour le régler dans toute position désirée. Ce corps en fonte comporte un forage axial 4 relié à l'arrière à un conduit 5 d'amenée du mazout à partir d'un réservoir non représenté ; ce conduit 5 est muni d'un robinet ou vanne de réglage, non représenté, et le mazout est alimenté sous une pression égale à celle de l'air primaire. Dans la masse du corps 1, et parallèlement au forage 4, est pratiqué un autre forage 6 aboutissant au raccord 7 qui, muni d'ane vanne de réglage non représentée, est alimenté en air comprimé à partir d'une source quelconque.
A son extrémité ouverte, le forage 4 est fileté pour recevoir un gicleur en bronze ou en acier 8 dont la tête s'applique étanchement contre la face frontale du corps 1. Ce gicleur comporte un conduit axial terminé par un bec convergent 9 pour la sortie du mazout, et des canaux 10, répartis uniformément autour du conduit central. Ces canaux 10 inclinés sur l'axe du gicleur, parallèlement à la génératrice du bec 9, partent tous d'un évidement circulaire 11 pratiqué dans la face du gicleur qui s'appuie contre le corps 1, pour communiquer avec le forage 4 d'amenée d'air comprimé. Le bec 9 fait saillie en avant du gicleur, et sa paroi externe est également conique convergente, comme le montre le dessin.
Sur le gicleur est monté un diffuseur mélangeur 12, maintenu en place par l'écrou de serrage 13. La paroi interne de ce diffuseur converge vers l'orifice de sortie convergent ; la conicité de cette paroi interne est plus forte que celle du bec 9 et que celle de l'orifice de sortie qui est elle-même sensiblement égale à celle du bec 9. Le combustible liquide sort du bec 9, sous forme d'un jet divergent, qui vient frapper la paroi convergente du diffuseur 12, dans lequel il se mélange à la nappe conique conver-
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gente d'air primaire, pour former-, dans le diffuseur même, un mélange complet qui sort de ce diffuseur sous forme pulvérisée, atomisée, éminemment favorable à la combustion complète.
L'air secondaire de combustion est fourni par l'ambiance ou, si le brûleur est combiné avec une buse conique de chalumeau 14 vissée sur le corps 1, par des orifices 15 formés dans le fond de cette buse. Cette buse 14 peut d'ailleurs être un gueulard en acier, par exemple quand il s'agit d'un brûleur pour four de fusion. Grâce à la pression de sortie du mélange gazeux formé dans le mélan- geur-diffuseur 12, l'air secondaire est aspiré en quantité voulue par les orifices 15, permettant ainsi la suppression des souffleries à grand débit jusqu'ici nécessaires avec les brûleurs au mazout.
La pulvérisation du mazout s'opère donc dans le diffuseur 12, grâce aux différences de conicité mentionnées précédemment, alors que, dans les brûleurs connus, cette pulvérisation ne s'opère que dans la chambre de combustion même. Le mazout sortant finement pulvérisé du diffuseur, et déjà mélangé intimement à l'air primaire, brûle beaucoup plus aisément ; la combustion est complète et il n'y a pas de perte de combustible. On peut donc désigner l'ensemble du gicleur et du diffuseur-mélangeur comme un dispositif de pulvérisation interne.
L'alimentation en mazout se fait ici toujours sous pression, à l'inverse des autres systèmes de brûleurs qui travaillent en charge. Le mazout est, comme spécifié, contenu dans un réservoir mis sous pression de 1 à 3 kg/cm2,l'air primaireétant de même contenu dans un réservoir placé à la même pression. Les robinets prévus aux raccords b et 7 ne servent qu'au départ, pour régler l'allumage ; en marche normale, ils sont complètement ouverts.
On peut aussi prévoir, comme le montre le dessin, un dispositif de réglage supplémentaire de débit du mazout, pour la marche au ralenti. Ce dispositif comporte par exemple une tige 17, montée dans l'axe du forage 4, et terminée par un cône 18 réglant la sec-
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tion d'entrée vers le gicleur. Cette tige 17 traverse à l'arrière le corps du brûleur, équipé à ,cet effet d'un bourrage d'étancheité 19 et d'un presse-étoupe 20 ; un volant 21 permet d'agir sur la tige 17.
Le brûleur ou chalumeau décrit consomme beaucoup moins de mazout - et d'air sous pression - que les brûleurs connus. La consommation d'air est d'environ 4 m3 par heure à une pression de 1 kg.
Ce brûleur a le grand avantage de supprimer les souffleries coûteuses et de pouvoir être raccordé, sans achat de soufflerie, directement sur une bouteille d'air comprimé.
Le brûleur peut fonctionner au fuel oil. Dans ce cas, il est prévu, autour de la buse 14, un serpentin 16 relié d'une part au réservoir de combustible et aboutissant au raccord 5, après que le fuel oil a été réchauffé (aux environs de 70 ) au contact de la buse 14. Pour le démarrage, il faut évidemment chauffer le serpentin 16 par une source extérieure de chaleur.
REVENDICATIONS.
1. Brûleur pour chalumeau et autres applications, fonctionnant au mazout ou autre huile lourde, caractérisé en ce que le combustible est amené au corps du brûleur sous une pression sensiblement égale à celle de l'air primaire et débouche, d'un bec convergent du gicleur, dans un diffuseur mélangeur, à paroi interne de conicité plus grande que celle du gicleur, l'air primaire, soufflé par des conduits disposés concentriquement autour du bec, en retrait de celui-ci, et sous même conicité que les parois interne et externe de ce bec, se mélangeant au combustible dans le diffuseur, pour y pulvériser complètement ce combustible et y former un mélange homogène atomisé qui sort du diffuseur par un orifice convergent, vers une atmosphère d'air secondaire.
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Oil burner for torch and other applications.
The present invention relates to an oil burner, capable of being employed as a burner proper or of being combined with a torch nozzle. It essentially comprises a cast iron body, traversed in its length by an adjustable supply channel for pressurized fuel oil, this body being equipped, at its fuel oil outlet end, so as to be able to receive a special nozzle which comprises, centrally, a converging nozzle for the outlet of the fuel oil and, on the outside, pressurized air passage channels distributed around this nozzle and opening behind the outlet of the nozzle into a divergent mixing chamber formed by a conical diffuser to be screwed on the nozzle.
The air-fuel oil mixture therefore takes place in the diffuser itself and leaves it in a space supplied with secondary combustion air, this space being free or being delimited by a torch nozzle screwed onto the body of the burner and provided with 'orifices through which the secondary air is sucked in by the mixture leaving the diffuser.
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In order for the invention to be fully understood, it is shown in the accompanying drawing, in vertical axial section.
1 is a cast iron body mounted for example pivoting at 2 and provided with an arcuate light 3 to adjust it to any desired position. This cast iron body comprises an axial borehole 4 connected at the rear to a pipe 5 for supplying fuel oil from a tank, not shown; this conduit 5 is provided with a tap or regulating valve, not shown, and the fuel oil is supplied at a pressure equal to that of the primary air. In the mass of the body 1, and parallel to the borehole 4, another borehole 6 is made, leading to the connection 7 which, provided with an adjustment valve not shown, is supplied with compressed air from any source.
At its open end, the borehole 4 is threaded to receive a bronze or steel nozzle 8 whose head is tightly applied against the front face of the body 1. This nozzle comprises an axial duct terminated by a converging nozzle 9 for the outlet. fuel oil, and channels 10, distributed uniformly around the central duct. These channels 10 inclined on the axis of the nozzle, parallel to the generatrix of the nozzle 9, all start from a circular recess 11 made in the face of the nozzle which rests against the body 1, to communicate with the borehole 4 of compressed air supply. The nozzle 9 protrudes in front of the nozzle, and its outer wall is also converging conical, as shown in the drawing.
A mixer diffuser 12 is mounted on the nozzle, held in place by the clamping nut 13. The internal wall of this diffuser converges towards the converging outlet orifice; the taper of this internal wall is greater than that of the nozzle 9 and that of the outlet orifice which is itself substantially equal to that of the nozzle 9. The liquid fuel leaves the nozzle 9, in the form of a jet divergent, which strikes the converging wall of the diffuser 12, in which it mixes with the converging conical layer.
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gente of primary air, to form, in the diffuser itself, a complete mixture which leaves this diffuser in pulverized, atomized form, eminently favorable to complete combustion.
The secondary combustion air is supplied by the environment or, if the burner is combined with a conical torch nozzle 14 screwed onto the body 1, by orifices 15 formed in the bottom of this nozzle. This nozzle 14 can moreover be a steel mouthpiece, for example when it is a burner for a melting furnace. Thanks to the outlet pressure of the gas mixture formed in the mixer-diffuser 12, the secondary air is sucked in the desired quantity through the orifices 15, thus making it possible to do away with the high-flow blowers hitherto necessary with the burners at fuel oil.
The spraying of the fuel oil therefore takes place in the diffuser 12, thanks to the differences in conicity mentioned above, whereas, in the known burners, this spraying takes place only in the combustion chamber itself. The fuel oil coming out finely pulverized from the diffuser, and already intimately mixed with the primary air, burns much more easily; combustion is complete and there is no loss of fuel. It is therefore possible to designate the assembly of the nozzle and the diffuser-mixer as an internal spray device.
The fuel oil supply is always under pressure here, unlike other burner systems which work under load. The fuel oil is, as specified, contained in a tank pressurized from 1 to 3 kg / cm2, the primary air being similarly contained in a tank placed at the same pressure. The taps provided for connections b and 7 are only used at the start, to regulate the ignition; in normal operation, they are completely open.
It is also possible, as shown in the drawing, to provide an additional fuel oil flow rate adjustment device for idling. This device comprises for example a rod 17, mounted in the axis of the borehole 4, and terminated by a cone 18 adjusting the sec-
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inlet to the nozzle. This rod 17 passes at the rear of the body of the burner, equipped for this purpose with a sealing packing 19 and a stuffing box 20; a flywheel 21 makes it possible to act on the rod 17.
The burner or torch described consumes much less fuel oil - and pressurized air - than known burners. Air consumption is approximately 4 m3 per hour at a pressure of 1 kg.
This burner has the great advantage of eliminating costly blowers and of being able to be connected, without purchasing a blower, directly to a compressed air cylinder.
The burner can operate on fuel oil. In this case, it is provided, around the nozzle 14, a coil 16 connected on the one hand to the fuel tank and ending at the connection 5, after the fuel oil has been heated (to around 70) in contact with the nozzle 14. For start-up, it is obviously necessary to heat the coil 16 by an external source of heat.
CLAIMS.
1. Burner for torch and other applications, operating on fuel oil or other heavy oil, characterized in that the fuel is brought to the body of the burner under a pressure substantially equal to that of the primary air and emerges, from a converging nozzle of the nozzle, in a mixing diffuser, with an internal wall of greater taper than that of the nozzle, the primary air, blown through ducts arranged concentrically around the nozzle, set back from the latter, and with the same taper as the internal walls and of this nozzle, mixing with the fuel in the diffuser, in order to completely pulverize this fuel therein and form a homogeneous atomized mixture which leaves the diffuser through a converging orifice, towards an atmosphere of secondary air.