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Brûleur pour combustibles linuides lourds.
L'invention concerne un brûleur pour combustibles li- quides lourds, de préférence du pétrole, dans lecuel le combus- tible est amené par gravité,sous une pression assez faible, par l'intermédiaire d'un vaporiseur bourré de gaze métallique, de fil métallique ou leur équivalent, et d'une chambre à gaz à un, mais de préférence, à plusieurs brûleurs principaux dont cha- cun comporte une soupape de fermeture ainsi qu'à un brûleur au- xiliaire séparé de faible capacité destiné à chauffer le vapo- riseur et la chambre à gaz, qui sont séparés des brûleurs prin- cipa.ux.
Par "vaporiseur" on entend ici une enceinte, dans la- quelle un chauffage amène le combustible liquide à l'état gazeux.
Le bourrage de gazemétallique, de fil métallique ou leur équiva- lent, remplit une triple fonction: il sert de filtre, de résis- tance et drôlement échangeur de chaleur. Le filtrage enlève du combustible les crasses et les autres particules et prévient donc
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l'obstruction des étroits canaux et des petites ouvertures du système. La résistance mécanique empêche le retour du combusti- ble liouide dans le réservoir sous l'influence de la pression des gaz développes dans le vaporiseur, ce qui affecterait le vaporisation régulière et la constance de la pression du gaz.
La résistance exerce un amortissement sur d'éventuelles varia- tions de la pression de gaz dans le filtre et, en outrp, elle assure au vaporiseur des propriétés d'accumulation. L'effet d'échangeur de chaleur et de répartisseur du liquide sur une grande surface assure un rendement élevé à la gazéification, et, en outre, une forte gazéification.
Par "chambre à gaz" il y a lieu d'entendre ici une enceinte qui fait office de réservoir d'accumulation du gaz provenant du vaporiseur et dont la capacité est suffisante pour pallier aux brusques fluctuations de la charge et en outre à une production de gaz irrégulière de manière que la pression du gaz fourni aux brûleurs soit pratiquement constante.
Le combustible liquide est amené par gravité basse pression, à l'installation. Cet agence ent assure un certain nombre d'avantages par lesquels l'installation se différencie nettement d'autres installations, dans lesquelles le combus- tible liouide est amené, le plus souvent sous une pression assez élevée, obtenue par du gaz comprimé, de l'air comprimé, des pompes et de moyens additionnels analogues. L'un des in- convénients inhérents à ces systèmes, est le grand danger de fuites, donnant lieu à. un fonctionnement sale, et la grande possibilité de pannes (par suite d'une pression de gaz trop bas- se par exemple).
Pour obvier à ces inconvénients, tant le ré- servoir de combustible que toutes les conduites que parcourt le combustible, soit à l'état liquide, soit à l'état gazeux, doivent être de construction très robuste et l'installation re- quiert des raccords compliqués, des joints pour tiges de soupa- pe, des manomètres, etc. Cet agencement et l'utilisation de
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moyens pour obtenir une pression élevée - qu'il est, en outre, difficile de maintenir constante - rendent l'installation com- pliquée et coûteuse.
Dans l'installation conforme à l'invention, on obvie à ces inconvénients en plaçant le réservoir de combustible li- quide à une hauteur appropriée au-dessus du système de gazéifi- cation, par exemple à une hauteur d'environ 80-100 cm, de ma- nière qu'il assure une alimentation automatirue sous une pres- sion basse et pratiquement constante. Il n'est donc pas né- cessaire de fermer hermétiquement le réservoir.
Un tel système convient particulièrement bien aux installations domestiques et culinaires qui, en l'absence de surveillance expérimentée, doivent satisfaire à des condi- tions assez sévères en ce qui concerne la sûreté de fonction- nement, la possibilité d'explosion ou d'incendie, .la simpli- cité d'exécution et de commande,tout en étant bon marché..
L'invention constitue un perfectionnement de l'instal- lation et offre plusieurs avantages sérieux particulièrement importante pour les applica.tions domesticues de l'appareil.
Suivant l'invention, dans une installation du genre précité, chaque brûleur comporte un système d'amenée de gaz à basse pression, constitué par une chambre de mélange, une ou- verture d'amenée d'air et un éjecteur qui communinue directement avec la chambre à gaz.
Par "chambre de mélange", on entend une enceinte com- portant une ou plusieurs ouvertures d'amenée d'air, à travers lesquelles, sous l'effet éjecteur du gaz amené, est aspiré de l'air qui constitue avec le gaz un mélange brûlant avec une flamme bleue.
Comparativement aux brûleurs connus, cette combinai- son assure de notables avantages. Le fonctionnement du brûleur auxiliaire est totalement indépendant du fait que les brûleurs
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principaux fonctionnent ou non et ce brûleur auxiliaire fournit une quantité de gaz suffisante non seulement pour permettre l'allumage simultané de tous les brûleurs principaux, mais aussi pour alimenter complètement ceux-ci pendant un temps illi- mité, sans intervention d'une autre source de chaleur (par exem- ple par l'emploi d'un ou de plusieurs des brûleurs principaux en fonctionnement).
L'une des conditions essentielles Imposées à un appareil domestique est ainsi satisfaite. Ceci est aussi attribuable au fait que non seulement le vaporisur, mais aussi le chambre à gaz sont chauffes par le brûleur auxiliaire, ce qui facilite un débit de gaz variable entre de larges limites, la pres- sion de gaà étant pratiquement constante et empêche la condensation du gaz dans la chambre à gaz. Fn outre, la capacité thermique de l'ensemble est plus grande.
Comme le brûleur auxiliaire doit toujours fonctionner pour permettre l'utilisation immédiate d'un, de plusieurs ou de tous les brûleurs principaux, il faut eue la consommation du brin- leur auxiliaire soit aussi faible que possible. Dans un modèle pratique réalisé, basé sur une combinaison des principes énu- mérés, un brûleur principal consomme environ 0.17 litre de pétrole par heure et le brûleur auxiliaire environ 0.03 litre par heure, ce dernier ne consomme donc qu'environ 10% de la consom- ma.tion de l'un des deux brûleurs principaux que comporte cet appareil.
Dans l'installation conforme à, l'invention, le vapori- seur n'est pas port=: au rouge incandescent comme dans certaines installations où le vaporiseur est chauffé par un brûleur prin- cipal. Un chauffage aussi poussé est dangereux, car, dans ce cas, le combustible liquide est amené assez brusquement à l'état gazeux, ce qui requiert un appareil très robuste ou muni de dispositifs de sûreté. Dans l'installation conforme à l'inven- tion ces mesures sont superflues.
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L'installation conforme à l'invention convient parti- culièrement bien comme réchaud, cuisinière, poêle, radiateur, ou appareils domestiques analogues, en général déplaçables, de puissance assez faible et de dimensions assez restreintes.
La combinaison conforme à l'invention assure une gazéi- fication complète du combustible, de sorte que l'installation ne requiert pratiquement pas de nettoyage. Comme des crasses s'ac- cumulent parfois au droit des petites ouvertures ménagées dans les éjecteurs des brûleurs, on a pourvu ces éjecteurs de soupa- pes connues, munies d'aiguillés qui assurent automatiquement le débouchage lors de la fermeture des soupapes.
Enfin, par suite de l'utilisation de combustible sous assez faible pression, l'invention ne s'applique qu'aux brûleurs à basse pression comportant un certain nombre d'étroites ouver- tures, de sorte que les installations à brûleurs industriels dits ouverts, dans lesquelles le combustible ou le gaz est pro- jeté, sous une pression assez élevée, à travers des gicleurs, et est allumé, à l'extrémité ouverte du brûleur, à l'aide d'une flamme de chalumeau, sortent du cadre de l'invention.
.Comme les éjecteurs des brûleurs principaux communiquent directement avec la chambre à gaz, et que chaque éjecteur est combiné séparément avec une soupape d'amenée réglable, une ou- verture d'alimentation d'air et une chambre de mélange, chacun des brûleurs principaux peut se régler séparément et s'adapter aux conditions momentanées (flamme grande, moyenne, petite, veilleuse, etc), et la grandeur de l'une des flammes n'influence pas celle des autres.
La communication directe des éjecteurs avec la. chambre à gaz, permet de limiter au minimum les dimensions de cet es- pace commun. Lorsqu'on utilise une chambre de mélange commune pour tous les brûleurs, celle-ci doit être assez grande pour assurer leur alimentation simultanée. La différence entre ces deux cas résulte du fait que la pression régnant dans la cham-
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bre à gaz servent à l'alimentation des éjecteurs à faible sec- tion de passage dépasse notablement la pression dans la chambre de mélange qui communique avec lithosphère par de grandes ou- vertures.
Lorsque tous les brûleurs ont une chambre de mélange commune et qu'un seul brûleur principal fonctionne, 7¯'espace mort est notablement plus grand que dnns le cas o': 1e gaz n'est amené qu'à la chambre de mélange séparée, beaucoup plus petite, du brûleur princippl en fonctionnement. Cette disposition fa- vcrise aussi le formation rapide d'un mélange aussi homogène que possible. Lorsqu'on utilise une chambre de mélange non spé- cialement chauffée, commune à tous les brûleurs, le danger de condensation est plus grand, tandis qu'un chauffage spécial en- traînerait un fonctionnement moins économique.
L'installation conforme à l'invention peut être pré- chauffée et mise en régime de la lanière usuelle, par exemple en la chauffant à l'aide d'esprit de vin, d'alcool, etc.
Dans une forme d'exécution de l'invention, 1.'éjecteur du brûleur auxiliaire comporte une soupape séparée de sorte que le brûleur auxiliaire peut se régler de manière à assurer un fonctionnement aussi économiaue que possible (variations ou différences de la température ambiante).
Une fois l'installation réglée, il est superflu de procéder à un réglage ultérieur, quel que soit le nombre de brûleurs principaux en fonctionnement.
De préférence, le vaporiseur et le brûleur euxilipire sont constitués par de longs tubes, ce qui améliore encore les propriétés précitées.
La description du dessin annexé, donné à. titre d'exem- ple non limitatif, fera bien comprendre comment 1'Invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
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Les figures représentent des schémas d'un exemple d'exécution.
La fig.l montre en perspective un brûleur conforme à l'invention, tandis que la fig.2 est une vue en plan, la fig.3 une vue en élévation, la fig. 4 une coupe transversale et la fig. 5 une coupe longitudinale de ce brûleur.
Comme combustible liquide on utilise du pétrole, par- ticulièrement bien approprié aux applications domestiques. Par l'intermédiaire d'une conduite 1, ce liquide est amené à l'ins- tallation sous une faible pression pratiquement constante, uniquement par gravité, d'un réservoir 2 - monté à une hauteur de 80 cm environ-. La conduite d'amenée 1 communique avec le vaporiseur 3, bourré de gazemétallique 4. A l'extrémité de ce vaporiseur 3, qui affecte la, forme d'un long tuyau, on a prévu une chambre à gaz 5, raccordée à un éjecteur 6.pour le brûleur auxiliaire. L'éjecteur 6 comporte un obturateur 7, dont la par- tie avant 8 sert à déboucher l'ouverture 9 de l'éjecteur et à empêcher l'accumulation éventuelle de crasses.
Dans le va.po- riseur 3, la. tige de soupape 10 est entièrement entourée par la gaze métallique 4, qui, à cet effet, est enroulée autour d.e la tige de soupape. La commande de la soupape s'effectue à l'ai- de d'un bouton 11.
A proximité de l'éjecteur 6, on a prévu une chambre de mélange 12 dans laquelle de l'air est aspirée à travers l'espace 13, par suite de l'effet éjecteur du gaz sortant de l'éjecteur. Ensuite, la chambre de mélange fa.it un angle de
180 et, sous forme d'un long tuyau 14 dans lequel sont ména- gées de petites ouvertures 15, elle s'étend sous le vaporiseur et la chambre à gaz pour constituer le brûleur auxiliaire. Au droit des ouvertures 15, il ne se forme que de petites flam- mes dont la hauteur et le diamètre n'atteignent que quelques milimètres, ce qui assure,une faible consommation.
Une jonction latérale 16 relie la chambre à gaz 5 à une seconde chambre à
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gaz 17, qui affecte, elle aussi, la forme d'un long tuyau pa- rallèle au vaporiseur et disposa à côté de celui-ci; cette chambre est, elle. aussi, chauffée par le brûleur auxiliaire 14.
Les éjecteurs 18 des brûleurs principaux communiquent directement avec cette seconde chambre à gaz. Ces éjecteurs, à petites ouvertures 19, sont reliés à la seconde chambreà gaz 17 par d'étroits canaux 20. Chaaue éjecteur comporte un pointeau obturateur 21, à tige de soupape 22, et à bouton de commande 23 et est pourvu d'une ouverture d'amenée d'air 24, ainsi que d'une chambre de mélange 25. Chacune des chambres de mélange 25 communique avec une tête de brûleur 26, dans laquelle sont mé- nagées des ouvertures, recouvertes de gaze métallique 27, qui permettent d'allumer les brûleurs principaux.
Le second éjec- teur de droite est combiné avec une chambre de mélange aui com- munique avec un brûleur du four et qui n'est pas représentée sur le dessin.
Il peut être avantageux de donner aux éjecteurs des brûleurs principaux et éventuellement du brûleur auxiliaire ou à la partie du boîtier dont font partie des éjecteurs, une capacité thermique telle et de les chauffer de manière Que le gaz affluant de la chambre à gaz dans l'éjecteur, soit soumis à un chauffage final sous l'effet duauel toutes les particules éventuellement restées liquides, sont complètement gazéifiées.
La grande capacité thermique peut s'obtenir par une construction robuste très massive, tandis que le chauffage est assuré par une disposition appropriée au-dessus du brûleur auxiliaire, comme le montre la fig.4 en 18 et 20. Cet agencement assure l'obtention d'un gaz absolument sec.
L'air amené, par aspiration, aux chambres de mélange provient d'une enceinte fermée 28 (fig. 4), qui, sous l'effet du brûleur auxiliaire 14, peut être chauffée suffisamment pour donner à l'air la température la mieux appropriée au mélange.
.Cette enceinte communique avec l'ambiance par l'intermédiaire
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d'un tuyau 29. Ce tuyau 29 est chauffé aussi par le rayonnement des brûleurs principaux et, à cet effet, on peut le placer près des brûleurs principaux.
Cependant, de préférence, l'enceinte d'on est aspiré l'air de mélange, est réalisée de manière qu'elle soit chauffée en grande partie par le brûleur auxiliaire. On obtient ainsi une température constante, car, contrairement aux brûleurs prin- cipaux, le brûleur auxiliaire fonctionne de façon permanente.
Une telle forme d'exécution est représentée sur la fig.4 par les pointillés 33 et 34/35; l'air ambiant est aspiré à travers l'ouverture 36.
L'uniformité de la gazéification peut encore être favorablement influencée en disposant devant le vaporiseur une chambre de préchauffage. Sur la fig.5, cette chambre de préchauf- fage est indiquée par 30; elle est chauffée par le brûleur au- xiliaire. En général, le combustible contenu dans cette chambre, se trouve encore entièrement à l'état liquide et n'est amené à l'état gazeux que dans le vaporiseur bourré de gaze métallique.
Lorsque, comme dans l'exemple d'exécution, on utilise une seconde chambre, à gaz, l'éjecteur 6 du brûleur auxiliaire 14, ainsi que les organes correspondants, peuvent être raccor- dés à cette chambre à gaz, ce qui permet d'enlever facilement le filtre pour procéder à son nettoyage.
L'utilisation d'une seconde chambre à gaz 17, qui sert essentiellement à raccorder les éjecteurs des brûleurs principaux,de capacité beaucoup plus grande, améliore la qua- lité du gaz et empêche la pénétration de particules éventuel- lement encore liquides, ce qui assure une meilleure combustion.
Comme le montre la fig.4, le canal de liaison 16 entre la première chambre à gaz et la seconde se trouve à une certaine hauteur au-dessus du fond de la première chambre à gaz 5, ce qui assure un effet de seuil.
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A la mise en marche de l'installation, on peut la pré- chauffer à l'aide d'esprit de vin ou d'un combustible analogue contenu dans l'auget 31. Le brûleur auxiliaire étant allumé, l'installation est prête à l'usage immédiat pendant un temps pratiquement illimité. L'auget 31 comporte une gouttière d'ame- née 32, servant à l'alimenter en esprit de vin.