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Procédé, de combustion des huiles lourdes et appareil en permettant la réalisation.
La présente invention a pour objet un procédé de combustion des huiles lourdes telles que le mazout, le fuel- oil, lequel procédé consiste à pulvériser et à projeter ho- rizontalement dans une chambre de combustion l'huile lourde que lion veut brûler de manière à former une flamme ronde et plate et à amener l'air servant à la combustion entre le fond de la chambre et la flamme pour qu'il traversé cette flamme et qu'il favorise ainsi la pulvérisation du combustible.
L'invention concerne également un appareil permet- tant la mise en oeuvre de ce procédé et comprenant un bâti horizontal qui supporte une chambre de combustion munie d'u- . ne cheminée d'amenée d'air et d'un conduit d'arrivée d'huile ou de combustible débouchant dans un dispositif de pulvéri- sation, un moteur entraînant le ventilateur qui fournit l'air de combustion et le dispositif de pulvérisation qui tourne
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dans la chambre de combustion du brûleur.
Le procédé de combustion des huiles lourdes tel- les que le mazout, le fuel-oil par exemple, consiste à former, 'conformément à l'invention, une flamme ronde et plate et à obliger l'air de combustion à traverser cette flamme. A cet effet; on fait arriver le combustible depuis un réservoir, dans un conduit à la partie supérieure duquel on lui commu- nique un mouvement de giration rapide à l'aide d'une cuvette rotative. La force centrifuge le projette latéralement et ho- rizontalement sous forme de très fines gouttelettes réalisant ainsi une pulvérisation qui favorise la combustion.
D'autre part, afin d'obtenir une flamme plate diri- gée horizontalement, on réalise la pulvérisation mentionnée ci-dessus dans une chambre de combustion ayant la forme d'u- ne cuvette munie de rebords, dans laquelle on crée une dé- pression qui attire le combustible pulvérisé vers le fond, en munissant d'ailettes la partie inférieure de la cuvette rotative de manière à projeter vers la périphérie l'air de combustion. Cet air ne peut d'ailleurs s'échapper qu'en tra- versant la flamme puisque la chambre de combustion est pour- vue de rebords ; l'airfavorise par conséquent la pulvérisa- tion du combustible et forme avec celui-ci un mélange intime assurant une combustion complète.
Le procédé et l'appareil objet de l'invention trou- vent une application particulièrement avantageuse au chauf- fage des chaudières tubulaires verticales, telles que les chaudières bien connues du type "Field". En effet, il n'est pas possible de chauffer économiquement ces chaudières à l'ai- de d'un brûleur ordinaire à flamme longue car, cette flamme passant presque uniquement dans l'espace vide entouré par les tubes, ces derniers ne sont que pour une faible partie en contact direct avec la flamme ou les gaz chauds, de sorte que
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le rendement calorifique est faible. Au contraire, la flamme circulaire aplatie, courte et de large section que donne le, brûleur objet de l'invention permet de chauffer directement les tubes, comme le ferait un foyer à grille.
On peut améliorer encore le rendement thermique des chaudières tubulaires verticales chauffées par ce brûleur à huile, en interposant un écran réfractaire, de préférence métallique, entre la flamme du brûleur et le faisceau de tu- bes d'eau verticaux, :au-dessous de ce faisoeau.'
Les avantages de cet écran sont les suivants : d'une part les gaz chauds sont obligés de balayer tous les tubes, même ceux qui sont le plus éloignés de l'axe, et cela sur la presque totalité de leur longueur, au lieu de gagner rapide- ment l'espace vide axial du faisceau tubulaire et la chemi- née; d'autre part, les extrémités inférieures des tubes sont soustraites à Inaction directe de la flamme, d'où sàppression du risque de corrosion.
Le rendement calorifique est ainsi augmenté dans une forte proportion, pouvant atteindre 30 %, et la durée des tu- bes est considérablement prolongée.
La description qui va suivre en regard du dessin an- nexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
La figure 1 est une coupe longitudinale du brûleur qui 'fait l'objet de l'invention, coupe faite par I-I de la fi- gure 2.
La figure 2 est une coupe par II-II de' la figure la
La figure 3 est une vue en plan de la cuvette rota- tive, partiellement en coupe.
La figure ...' 4 montre en coupe verticale axiale une chaudière Field munie d'un brûleur et d'un écran selon l'in- vention.
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L'appareil montré sur les figures 1 et 2 met en oeuvre le procédé selon l'invention; cet appareil comprend un bâti creux 1 à l'intérieur duquel est logé, d'une part, un ventilateur 2 (fig.l et 2) entraîne directement par le moteur 5 et, d'autre part, le mécanisme de commande de la cuvette rotative du brûleur, par exemple une courroie 3 en- traînée par la poulie 4 du moteur de commande 5 et passant sur une autre poulie ou tambour 6 calé sur l'axe 7 de la cu- vette rotative 8. L'axe creux 7 est monté dans des paliers à billes 9 dont les couronnes extérieures sont logées dans,une cage 10 elle-même fixée sur la paroi inférieure du bâti 1 de toute manière appropriée.
L'arbre creux 7 est traversé intérieurement par un tube fixe 11 relié à un ajutage 12 par lequel arrive le com- bustible. Ce tube 11 débouche à sa partie supérieure au cen- tre de la cuvette rotative 8, laquelle est pourvue sur sa face inférieure d'ailettes 13 de ventilateur comme le montre la fig.3. Enfin, l'arbre 7 de la cuvette 8 est protégé exté- rieurement par une cheminée 14 rapportée sur le bâti 1 et dé- bouchant dans une cuvette fixe 15 qui est ouverte à sa partie supérieure et qui forme chambre de combustion.
Le fonctionnement de ce brûleur est le suivant ;
On fait arriver le combustible liquide par l'aju- tage 12 et le tube 11, de manière qu'il débouche au centre de la cuvette rotative 8 qui est entraînée par le moteur 5. En arrivant dans cette cuvette qui tourne à grande vitesse, le liquide est pulvérisé et projeté horizontalement en très fi- nes gouttelettes qui entrent immédiatement en combustion.
L'air qui pénètre dans l'appareil par l'ouverture 16 ménagée dans le carter du moteur 5 et pourvue d'une trappe ou volet de réglage (non représenté), est refoulé par la tur- bine du ventilateur 2 à l'intérieur du bâti 1 qui forme boite à vent, puis dans la cheminée 14 à la sortie de laquelle il
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est brassé par la turbine qui est constituée par les ailet- tes 13 de la cuvette rotative 8. L'air se trouve refoulé suivant le trajet indiqué par les flèches! et est obligé de traverser la nappe 17 de combustible pulvérisé dont il favorise ainsi la combustion. D'autre part, les ailettes 13, en tournant,créent autour d'elles une dépression qui at- tire le combustible pulvérisé et en fait un mélange intime ce qui assure encore une combustion complète.
L'air soufflé par,le ventilateur 2 a encore pour but de refroidir sur son passage les pièces métalliques que la température du foyer pourrait détériorer. Enfin, un espa- ce 18 est prévu entre la cheminée 14 et la cuvette 15 pour permettre une entrée d'air additionnel provoquée par le ti- rage de la chaudière à chauffer.
Il va de soi que des modifications de détail pour- raient être apportées à cet appareil, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. En particulier, il est évident que l'arrivée d'huile peut se faire soit par un réservoir en charge, soit par une pompe commandée par le moteur,5.
La chaudière représentée sur la figure 4 comporte comme d'habitude une chambre de combustion cylindrique 21, en- tourée d'eau et dans laquelle plongent des tubes d'eau verti- caux 22 disposés en couronne autour de la base de la chemi- née 23; ces tubes laissent dans la chambre 21 un espace vide axial 24. Un petit écran 25 est suspendu de la manière usuel- le à la cheminée 23 ; il a un diamètre sensiblement égal à ce- lui de cette oheminée et son rôle est d'empêcher, d'une ma- nière en soi connue, le passage en droite ligne des gaz chauds de l'espace 24 à la cheminée 23. La chaudière est chauffée par un brûleur à huile 26 selon l'invention, sa flamme étalée est figurée en 27 et son réservoir d'alimentation en 31.
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Suivant la présente invention, l'écran 25 supporte lui-même, au moyen d'une tige verticale axiale 28, un se- cond écran 29 ayant la forme d'une plaque circulaire en fonte réfractaire dont le diamètre est presque égal au diamètre intérieur de la chambre de combustion 21 et qui est placée horizontalement à une faible distance au-dessous du faisceau de tubes 22.
Grâce à cet écran 29, les gaz chauds sont obligés de suivre à travers le faisceau tubulaire un parcours in- diqué par les flèches pointillées sur la figure 4. Sous l'ac- tion directe de la flamme 27, la plaque 29 rougit et trans- met sa chaleur aux tubes 22 par radiation.
Pour obliger les gaz à balayer le plus possible l'extrémité supérieure des tubes 22, sous le ciel 30 de la chambre de combustion 21, il y a intérêt, suivant une autre particularité de la présente invention, à placer l'écran 25 à proximité immédiate du ciel 30, de façon à obturer presque la base de la cheminée 23.
REVENDICATIONS
1 - Un procédé de combustion des huiles lourdes tel- les que le mazout, le fuel-oil et autres combustibles liqui- des, caractérisé en ce que l'on pulvérise et projette hori- zontalement ce combustible à l'intérieur d'une chambre de com- bustion de manière à obtenir une flamme ronde et plate et qu'on fait arriver l'air dans cette chambre sous la flamme afin qu'il soit obligé de la traverser et qu'il favorise ain- si la combustion.
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