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"Dispositif pour 1* homogénéisât ion du mélange air-charbon dans les brûleurs à charbon pulvérisé"
Dans les systèmes connus de combustion du charbon sous forme de pulvérin, le mélange air-charbon, qui est émis par l'appareil broyeur lui-même ou par l'action combinée d'un ventilateur et d'un distributeur, est acheminé vers les brûleurs par des tuyau- teries dont le tracé comporte généralement des courbes, des varia- tions de section, des pentes et autres accidents qui détruisent l'homogénéité du mélange atteignant les brûleurs, puisqu'ils concourent a la concentration des particules solides du mélange dans certaines zones de la section, au détriment des autres régions de cette même section.
Par ailleurs, le brûleur ayant la forme d'un divergent,il arrive que pour certains débits, la vitesse de sortie du mélange ne soit pas constante, mais varie d'un point à l'autre de la sec- tion de sortie du brûleur, ce qui est nuisible au point de vue de l'homogénéité de la concentration du mélange.
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On comprendra que l'hétérogénéité du mélange à la sortie du brûleur est très préjudiciable à la combustion, en ce sens qu'elle rend pratiquement impossible de réaliser un réglage convenable du système.
La présente invention a pour but d'éliminer ces inconvénients et d'assurer l'homogénéité du mélange en tous points de la section de sortie des brûleurs. A cet effet, l'invention prévoit un dis- positif diffuseur statique, éventuellement réglable, qui est in- tercalé dans la conduite d'alimentation, à l'entrée du brûleur ou à proximité de celle-ci, et qui comporte des cloisons directrices subdivisant le flux documentation en canaux élémentaires, de façon à répartir le charbon d'une façon sensiblement uniforme dans la masse d'air à la sortie du diffuseur.
Les canaux élémentaires s'ouvrant dans les zones de plus grande concentration de charbon dans la conduite d'adduction s'évasent vers le brûleur, tandis que ceux s'ouvrant dans les zones de plus faible concentration se rétrécissent vers le brûleur, de sorte que les canaux ont des sections d'entrée et de sortie diffé- rentes, la section d'entrée captant une fraction du pulvérin, correspondant sensiblement à la fraction de la section totale que représente sa section de sortie.
L'invention prévoit également l'agencement, à la sortie des canaux élémentaires, de moyens déflecteurs tels que des hélices fixes, qui impriment une certaine impulsion giratoire aux flux élémentaires, de façon à parfaire la diffusion.
A titre démonstratif, deux exemples de réalisation du dispo- sitif selon l'invention se trouvent décrits ci-après avec réfé- rence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
La Fig. 1 montre une vue en coupe longitudinale d'un disposi- tif diffuseur à section rectangulaire intercalé entre un brûleur a section semblable et l'extrémité de la conduite d'alimentation, dont le tracé est tel qu'il s'y produit une concentration du char- bon pulvérisé dans la zone axiale,
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La Fig. 2 est une vue similaire d'un autre dispositif adapté à une conduite circulaire courbe, provoquant une concentration tangentielle du pulvérin;
La Fig. 3 est une vue en plan, à plus grande échelle, d'un diffuseur selon Fig. 1, le nombre des cloisons directrices étant diminué pour la clarté du dessin;
La Fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de Fig. 3;
La Fig. ô est une vue en coupe suivant la ligne V-V de Fig. 3;
La Fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de Fig. 5;
La Fig. 7 est une vue en plan à plus grande échelle d'un diffuseur selon Fig. 2, le nombre des cloisons directrices étant diminué pour la clarté du dessin;
La Fig. 8 est une vue en coupe suivant la ligne VIII-VIII de Fig. 7, et
Les Figs. 9, 10. 11 sont des vues à plus grande/échelle d'une hélice placée à la sortie d'un canal élémentaire, respectivement en plan, en élévation latérale et en coupe suivant la ligne XI-XI de Fig. 9. es deux exemples sont des cas types qui ont été choisis parce qu'ils concernent des exemples de concentration irrégulière auxquels se réduisent, en fait, tous les cas de concentration non uniforme qui se présentent dans la pratique.
Dans l'exemple selon Figs. 1 et 3 à 6, le diffuseur 1 est intercalé entre le brûleur 4 et la conduite d'adduction 3, dans laquelle le pulvérin est concentré essentiellement dans la zone axiale 4.
Le diffuseur comporte des plaques directrices 5, 6, 7, 8 et 9, 10 qui se croisent a angle droit et sont assemblées par un cadre 11 et des plaques 12, 13 assurant la rigidité de l'ensemble* Cet ensemble est monté à l'entrée du brûleur 2, par exemple en l'en- gageant dans l'entrée parallélipipédique de celui-ci et en le
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maintenant en place par une bride, non montrée en Figs. 3-6, fixée au cadre 11 et serrée entre les brides adjacentes du conduit 3 et du brûleur 2. Il va de soi que les plaques pourraient être entourées d'un châssis parallélipipédique complet.
Les plaques 5 à 10 sont inclinées en divergeant vers la sortie du diffuseur de façon à répartir le charbon concentré dans la zone axiale à l'entrée du diffuseur, sur toute la section de sortie de celui-ci. En effet, ces plaques déterminent une série de canaux élémentaires subdivisant le flux d'adduction, dont les canaux situés dans la partie centrale captent les fractions à forte concentration de charbon et les répartissent sur une sec- tion plus grande à la sortie du diffuseur, tandis que les canaux élémentaires situés à la périphérie produisent un effet inverse puisqu'ils se rétrécissent vers la sortie.
Dans la sortie de chaque canal élémentaire est agencée une hélice fixe 14 qui imprime au flux un certain mouvement giratoire qui a pour effet de parfaire la diffusion. Ce mouvement giratoire a seulement pour but la meilleure homogénéisation du mélange air- combustible, mais pas l'obtention d'une turbulence à la sortie du brûleur, ce qui se produirait au cas d'hélices placées au droit de cette sortie. Les hélices 14 peuvent d'ailleurs être conformées et disposées de façon que les pertes de charge qu'elles provoquent dans le circuit soient négligeables.
Ces hélices présentent alternativement un pas à droite et un pas à gauche, de façon à alterner le sens du mouvement giratoire, tel qu'indiqué par les flèches en Fig. 6.
Les Figs. 7 et 8 montrent un diffuseur 15 pour un brûleur 16 à entrée cylindrique, notamment dans le cas d'une conduite d'adduction courbe 17 provoquant une concentration tangentielle 18 du pulvérin (Fig. 2). La structure générale et la disposition du diffuseur sont semblables à celles de l'exemple précédent.
Le diffuseur comporte une enveloppe cylindrique en tôle 19
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à bride 0 serrée entre les brides du conduit 17 et du brûleur 16. Des cloisons transversales inclinées 1, 22, 23 assurent l'uniformisation de la composition du mélange air-charbon à la sortie de l'appareil, où sont prévues des ailettes 24 semblables aux ailettes 14 décrites ci-dessus. Dans ce cas, plusieurs ailettes 24 sont agencées dans chaque canal élémentaire trans- versal.
L'appareil est avantageusement monté de façon réglable par pivotement autour de son axe, de façon à permettre l'ajustement précis de sa position par rapport au jet à disperser. A cet effet, il est muni d'une poignée 25 soudée à la bride 20.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et illustrés, mais que diverses modifications construc- tives peuvent y être apportées sans se départir de l'esprit de l'invention. Celle-ci a été décrite dans son application à l'homogénéisation d'un mélange air- combustible dans les brûleurs à charbon pulvérisé, pour laquelle elle a été spécialement conçue, mais il est bien entendu qu'elle peut aussi être appli- quée à l'homogénéisation d'autres mélanges de gaz et de parti- cules solides.
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