BE463946A

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Publication number: BE463946A
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Description

Brûleur à combustible liquide pour fours industriels.

La présente invention est relatif aux brûleurs à combustible liquide pour fours industriels tels que fours à bassin pour la fusion du verre, fours Martin pour la fabrication de l'acier etc.

On sait que l'utilisation de mazout ou d'huile de goudron comme combustible dans les fours de ce genre se heurte à de sérieuses difficultés aussi bien d'ordre thermique et technique, que d'ordre économique. En effet les brûleurs de forte capacité donnent une flamme courte produisant une surélévation locale et excessive de la température qui détruit rapidement les matériaux réfractaires. On constate d'autre part une déficience du rendement due à la difficulté d'utiliser rationnellement la chaleur récupérée des gaz brûlés. Lorsqu'il s'agit de fours à inversion, les brûleurs périodiquement inactifs restent exposés aux flammes sortant du four, le mazout stagnant dans les conduits est carbonisé et bouche les orifices du. brûleur.

L'invention a pour but d'écarter ces inconvénients et de procurer un brûleur dont la flamme est semblable à celle d'un brûleur à gaz et peut être produite à l'endroit le plus favorable par rapport à l'arrivée d'air chaud.

A cet effet, le brûleur suivant l'invention comprend une série de tubes parallèles montés de façon à pouvoir être déplacés longitudinalement dans la paroi du four afin de permettre d'amener le jet de combustible au sein du courant d'air chaud venant des appareils de récupération. Les tubes du brûleur sont de préférence répartis en groupes logés chacun dans une gaine protectrice à circulation d'eau. Les gaînes placées côte-à-côte dans un plan sensiblement horizontal sont fixées en porte-à-faux sur un chariot roulant sur des rails établis à l'extérieur du four, ce qui permet de régler la profondeur de pénétration du brûleur dans le four et de le retirer complètement du four lorsqu'on le désire.

La position des tubes peut en outre être réglée par rapport aux gaines soit ensemble, soit séparément; ils sont fixés a cet effet à une traverse solidaire d'un petit chariot roulant sur des rails portés par le chariot principal.

Grâce à cette disposition, il est possible de produire une flamme étalée en nappe comme celle qui sort des brûleurs à gaz, et de provoquer sa formation au sein même du courant d'air chaud venant des appareils de récupération. Le double réglage des gaines et des tubes permet de régler avec exactitude l'empla- cement de la flamme et les conditions de sa formation.

Ces caractéristiques et d'autres vont être décrites avec plus de déta.ils avec référence au dessin annexé qui représente à titre d'exemple une forme d'exécution du brûleur suivant l'invention appliqué à un four de fusion du verre.

Sur le dessin :
Fig. 1 est une coupe verticale du four, dans le plan des brûleurs suivant la ligne 1-1 de la Fig. 3.

Fig. 2 reproduit à plus grande échelle une partie de cette coupe.

Figs. 3 et 4 sont respectivement des coupes transversales suivant les lignes III-III et IV-IV de la Fig. 2.

Fig. 5 est une élévation du brûleur vu dans le sens des flèches V-V (Fig. 2).

Fig. 6 est à plus grande échelle une coupe longitudinale du brûleur.

Fig. 7 est une coupe transversale suivant la ligne VII-VII de la Fig. 6.

Fig. 8 est à plus grande échelle encore une coupe longitudinale d'un tube du brûleur.

Fig. 9 est une coupe transversale suivant la ligne IX-IX de la Fig. 8.

Fig. 10 est une vue du chariot à grande échelle.

Fig. 11 est une vue schématique en plan de l'ensemble du four à petite échelle.

Le four représenté comporte un bassin 1, des chambres de combustion latérales 2 et des carneaux 3 communiquant avec des récupérateurs ou des régénérateurs de chaleur non représentés.

Chaque chambre de combustion est munie d'un brûleur composé de plusieurs groupes de tubes parallèles en fer 4 logés dans des gaines protectrices 5 placées côte-à-côte, l'ensemble étant monté en porte-à-faux sur un chariot 6 roulant sur des rails 7 à l'extérieur du four, de sorte quele brûleur peut être enfoncé plus ou moins profondément dans la chambre de combustion 2 ou peut en être retiré complètement à travers une ouverture 8 de la paroi du four (Fig. 1).

Dans chacun des tubes de brûleur 4 est placé axialement un tuyau 9 supporté par des entretoises 10 et alimenté par exemple de mazout sous pression par un tuyau 11 relié à une pompe. La pulvérisation du mazout est obtenue par son passage dans le bec 12 percé- de trous de faible diamètre 13 (Fig. 8).

L'air de combustion est introduit sous faible pression dans le tube 4 par un tuyau 14. Un guide hélicoïdal 15 lui imprime @

un mouvement tourbillonnant qui favorise la pulvérisation et la combustion du mazout.

Dans l'exemple représenté, les tubes 4 sont logés par groupes de trois dans.des gaines 5 refroidies par circulation d'eau (Fig. 6), celle-ci entrant par un tuyau 16 et sortant par un tuyau 17. Des entretoises 18 fixées à l'intérieur des gaines 5 supportent et guident les tubes 4 dans celles-ci, en permettant un déplacement longitudinal des groupes de tubes dans les gaines.

Les groupes de tubes 4 sont fixés, à leur extrémité d'alimentation, à une plaque 19 solidaire d'une traverse porteuse 20.

Celle-ci fait partie d'un petit chariot mobile 21 monté sur des galets 22 qui roulent sur des rails 23 portés par le chariot 6 (Figs. 2 et 10). En déplaçant le châssis 21 on peut régler à volonté la position des becs de brûleur 12 par rapport aux gaines 5.

Les gaines 5 qui s'étendent en avant du chariot 6 sont portées par une plaque 24 solidaire des rails 23 et formant avec ceux-ci un châssis 25 articulé en 26 aux longerons 27 du chariot 6. Un volant 28 actionnant une tige filetée 29 prenant appui sur le chariot 6 permet de soulever une extrémité du châssis 25 et de régler ainsi l'inclinaison du brûleur dans le four.

Le chariot 6 est muni de roues porteuses 30 roulant sur la voie 7 installée sur une charpente 31 à l'extérieur du four. Les mouvements d'avancement et de retrait de l'ensemble du brûleur peuvent être commandés à la main ou, de préférence, au moyen d'un moteur 32 attaquant les roues 30 au moyen d'un réducteur de vitesse 33.

Un rideau 34 obture l'ouverture 8 après le retrait du brûleur; le mouvement de levée et de descente du,rideau pouvant être commandé par le déplacement du chariot 6 au moyen d'un dis- 'positif de transmission tel que celui représenté sur le dessin, qui comporte les poulies 35 et les câbles 36, 37 attachés d'une part au rideau 34, de l'autre à un montant '38 solidaire du chariot 6.

En activité, le brûleur pénètre dans la chambre de combustion 2 assez profondément pour se trouver au sein de l'air chaud amené par le conduit 3 venant des récupérateurs ou des régénérateurs. Grâce à la présence des gaines protectrices, les brûleurs peuvent séjourner dans cette zone où la température peut dépasser 1000 C, et le réglage des divers éléments du brûleur permet de débiter le combustible en plein dans le courant d'air chaud, à l'endroit le plus favorable à la combustion..Le groupement des jets sortant des gaines et la disposition côte-à-côte de celles-ci permettent de réaliser une construction méthodique en nappe.

Afin que chaque élément du brûleur fonctionne dans les conditions les plus favorables, le conduit 3 est divisé par des cloisons 39 en autant de conduits parallèles 3' qu'il y a de groupes de tubes 4 et la section de chacun de ces groupes individuels 3' peut être variée indépendamment au moyen d'un registre '40 (Fig. 4). Il est ainsi possible de régler la distribution d'air chaud venant des régénérateurs ou récupérateurs et de déterminer l'allure oxydante ou réductrice de chacun des groupes.

A -

Le rendement thermique des brûleurs peut encore être accru lorsqu'on alimente les tubes 4 d'air chaud prélevé par exemple au conduit 3.

Les F'igs. 1 et 11 montrent une disposition adoptée dans les fours à inversion. Les brûleurs opposés sont alternativement introduits dans leur chambre de combustion et retirés de celle-ci, les brûleurs d'un côté du four étant en fonctionnement, quand ceux de l'autre côté sont au repos. Dans ce genre de four les manoeuvres doivent être rapides, ce qui est facilité par l'emploi des moteurs 32 pour la commande des chariots porte-brûleurs.

L'ensemble des manoeuvres d'inversion, manoeuvre des vannes, chan- gement des alimentations de mazout et d'air, déplacement des chariots porte-brûleurs, peut être commandé électriquement par des dispositifs de type connu.

Des modifications de forme et de construction peuvent évidemment être apportées au brûleur représenté à titre d'exemple, sans sortir du cadre de l'invention.

REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Brûleur à combustible liquide pour fours industriels, caractérisé en ce qu'il comprend une série de tubes parallèles montés de façon à pouvoir être déplacés longitudinalement à travers la paroi des fours afin d'amener le jet de combus- tible au sein du courant d'air chaud venant des récupérateurs ou des régénérateurs.

Claims

2. - Brûleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les tubes parallèles sont répartis en plusieurs groupes disposés côte-à-côte et logés chacun dans une gaine protectrice.

3.- Brûleur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les gaines protectrices sont refroidies par une circulation d'eau.

4. - Brûleur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les groupes de tubes parallèles et leurs gaines sont montés en porte-à-faux sur un chariot porté par une voie établie à l'extérieur du four.

5.- Brûleur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les tubes sont montés de façon réglable dans leurs gaines.

6. - Brûleur suivant les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les tubes sont portés par un petit chariot susceptible d'être déplacé par rapport au chariot principal auquel sont fixées les gaines.

7. - Brûleur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le petit chariot porte-tubes peut être incliné par rapport au chariot principal afin de modifier l'orientation des tubes.

8. - Brûleur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le chariot est actionné par un moteur.

9. - Brûleur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le chariot est relié par une transmission à un rideau qui obture l'ouverture de la paroi du four quand le brûleur est retiré de celui-ci. 10. - Brûleur suivant la revendication 1, caractérisé <Desc/Clms Page number 5> en ce que les tubes du brûleur sont alimentés en air chaud pris au conduit venant des récupérateurs ou régénérateurs.

11,- Brûleur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le conduit venant des récupérateurs ou régénérateurs est divisé par des cloisons en autant de conduits individuels qu'il y a de groupes de tubes, chaque conduit individuel étant réglé par un registre indépendant.

12. - Brûleur à combustible liquide en substance comme ci-dessus décrit avec référence au dessin annexé.