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Procédé de combustion d'un mélange de gaz et d'air et brûleur convenant pour exécuter ce procédé.
L'invention concerne un procédé de combustion d'un mélange d'air et de gaz, ainsi qu'un brûleur convenant pour exécuter ce procédé. Elle fournit des moyens d'assurer une combustion complète du mélange à brûler. Dans un tel brûleur, il est connu de préchauffer l'air de combustion ou le mélange d'air et de gaz, ce qui assure une notable augmentation de la température de combustion. La pratique a cependant prouvé qu'il existe une limite pour ce préchauffage. En effet, lorsque l'air de combustion ou le mélange est préchauffé d'une façon telle que la température du mélange de l'air de combustion et du gaz dépasse la température d'auto-allumage de ce mélange à l'arrêt, il se peut que le mélange s'enflamme en un endroit non désiré
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du brûleur, ce qui peut entraîner des suites fâcheuses.
Cette température d'auto-allumage dépend évidemment de la nature du gaz à brûler et de plus, le rapport du mélange de l'air de com- bustion et du gaz joue un certain rôle, mais en général, on peut dire que lorsqu'on emploie des hydrocarbures et que le rapport de mélange est idéal, ce qui signifie que la quantité d'air de combustion est tout juste suffisante pour assurer une combustion complète du gaz, la température d'auto- allumage est comprise entre 500 et 800 C. Cette température est assez basse et dans certains cas, la température du mélange devrait être plus élevée que les valeurs spécifiées ci-dessus. En général, ceci est impossible car le mélange s'enflamme alors automatiquement.
Suivant l'invention, le procédé de combustion d'un mélange d'air et de gaz est caractérisé en ce que le mélange de gaz et d'air à brûler est chauffé dans une chambre à une tempé- rature plus élevée que la température d'auto-allumage de ce mélange à l'état d'arrêt, et qu'un choix judicieux de la vi- tesse de circulation de ce mélange dans cette chambre y empêche l'auto-allumage du mélange; celui-ci est alors amené à une tem- pérature très élevée de cette chambre à l'embouchure d'un brûleur où il brûle. Fait étonnant, un choix judicieux de la vitesse de circulation du mélange permet de porter celui-ci à une tempé- rature beaucoup plus élevée que sa température d'auto-allumage.
Ceci permet d'obtenir une flamme très chaude tout en évitant l'auto-allumage. Des essais ont prouvé qu'il se passe un temps mesurable entre le moment où un mélange d'air et de gaz atteint sa température d'auto-allumage et le moment où se produit cet auto-allumage; on peut tirer parti de ce décalage en portant la vitesse de circulation du mélange à une valeur telle que l'auto- allumage du mélange d'air et de gaz porté à la température d'auto- allumage ne se produise que dans la chambre où cet allumage est
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admissible ou désiré.
De préférence, suivant une forme d'exécution de l'in- vention, le chauffage du mélange s'effectue à l'aide des gaz d'échappement. La capacité thermique assez élevée de ces gaz est donc utilisée de manière utile.
Un brûleur convenant pour exécuter le procédé con- forme à l'invention présente la particularité de comporter une chambre dans laquelle on admet un mélange d'air et de gaz, chambre qui est en contact thermique avec une autre chambre que traversent en sens inverse du mélange d'air et de gaz dans la première chambre, les gaz d'évacuation du brûleur et de plus, on a prévu des moyens d'augmenter la vitesse du mélange d'air et de gaz dans la première chambre, en particulier à l'endroit où la température du mélange d'air et de gaz est la plus élevée.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exem- ple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La tuyauterie 1 est traversée par un mélange d'air de combustion et de gaz. Dans la zone où ce mélange est chauffé par le gaz chaud jusqu'à la température d'auto-allumage, la vitesse du mélange est portée dans la partie 2 à une valeur telle que l'auto-allumage du mélange ne se produitpas. Le mélange d'air et de gaz est amené à travers l'étroit canal 3 à l'embouchure 5 du brûleur et brûle dans la chambre 6, en réchauffant par exemple la tête 7 d'un moteur à gaz chaud. Les gaz chauds sont ramenés par la canalisation 8 dans la chambre 9 et y réchauffent le mé- lange d'air et de gaz.
Au point où ces gaz d'évacuation ont leur température maximun, donc à l'entrée dans la chambre 9, la vitesse du mélange d'air et de gaz est la plus grande et à mesure que la température des gaz de combustion baisse par le fait qu'ils ont cédé de la chaleur au mélange, la vitesse de ce
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dernier peut devenir moindre. Un dimensionnement approprié des sections 2 et 3 assure donc au mélange d'air et de gaz une vitesse si élevée que, malgré la température très élevée le mélange n'a pas l'occasion de s'enflammer de lui-même avant qu'il ne soit parvenu dans la chambre où cet auto-allumage est désiré ou admissible.
Il n'est pas indispensable que la chambre 2 ait la forme conique représentée sur le dessin. Cette chambre peut affecter toute autre forme pourvu qu'elle assure un passage à grande vitesse du mélange d'air et de gaz. Il n'est même pas nécessaire que cette grande vitesse résulte de la forme de la chambre 2; le mélange d'air et de gaz peut être amené à une grande vitesse.
Le mélange d'air et de gaz peut comporter un gaz qui se trouve à l'état gazeux à l'état normal ou bien un gaz formé par un liquide pulvérisé et ensuite vaporisé. Enfin, le chauf- fage du mélange d'air et de gaz peut aussi s'effectuer d'une autre manière, par exemple par voie électrique.