<Desc/Clms Page number 1>
Pour :Procédé de réchauffage instantané d'un fluide ou liquide circulant dans un tube et son application aux brûleurs à mazout.
(Invention de : Henri ARNAUD). les brûleurs à mazout nécessitent, pour avoir un bon rendement et un fonctionnement régulier, une parfaite atomisation du combustible, condition qui ne peut être réalisée qu'avec des combustibles de faible viscosité.
Or il est intéressant à plusieurs titres, d'utiliser des mazouts plus lourds, partant bien meilleur marché.
La viscosité des mazouts diminuant lorsque la température croît, on a déjà songé à effectuer le réchauffage préalable en vue de ramener la viscosité à une valeur convenable, la température de réchauffage étant fonction du combustible utilisé. Toutefois, le mode de réchauffage généralement employé et qui fait appel aux ()
<Desc/Clms Page number 2>
bougies chauffantes, présente des inconvénients en raison notam- ment de la fragilité des bougies et de leur grande inertie calori- fique .
La présente invention a pour objet un perfectionnement aux brûleurs à mazout en vue de remédier à ces inconvénients, et qui consiste à réchauffer le tube amenant le mazout au gicleur en utilisant la partie du tube qui aboutit au gicleur comme résistance de chauffage électrique.
Suivant un mode d'exécution de l'invention,ladite partie de tube forme l'enroulement secondaire d'un transformateur dont le primaire est alimenté par le courant du secteur.
Selon un autre mode de réalisation, l'effet de dilata- tion linéaire du tube de transport et de chauffage du mazout est utilisé pour actionner un commutateur assurant l'ouverture du circuit d'alimentation du transformate ur ; à cet effet le tube comporte, en un point convenable, un ergot ou butée disposé en regard et à une certaine distance de l'organe de commande du com- mutateur, de telle sorte que, sous l'effet de la dilatation du tube l'ergot ou butée vienne au contact dudit organe et en agis- sant sur lui provoque la manoeuvre du commutateur.
Des moyens sont prévus pour permettre le réglage de l'écart existant , en position de repos, entre la butée et l'or- gane de commande du commutateur.
La butée est par exemple réalisée par une came mobile angulairement par une manoeuvra à main.
:Enfin l'appareil de réchauffage est agencé sous la forme d'un ensemble ou bloc comprenant le transformateur, la partie du tube constituant l'élément de chauffage, le commutateur du cir- cuit d'alimentation et le dispositif de commande de ce commutateur ces différentes parties étant fixées sur un plateau et étant pro- tégées par un capot ou carter facilement amovible.
L'invention n'est pas limitée au réchauffage du mazout dans les installations de brûleurs à mazout, mais s'étend au ré-
EMI2.1
'JL# #=-"
<Desc/Clms Page number 3>
chauffage instantané de tout fluide ou liquide circulant dans 'un tube métallique de faible section, la partie du tube à ré- chauffer constituant, conformément à l'invention, résistance de chauffage et plus particulièrement formant le secondaire d'un transformateur.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprend dre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien enten- du, partie de ladite invention.
La fig. 1 est une vue schématique d'une installation de brûleur à mazout ordinaire .
La fig.2 montre schématiquement une installation de brûleur à mazout perfectionné d'après la présente invention.
Les fig. 3 à 5 montrent différentes variantes de réa- lisation.
La fig.6 est une vue schématique montrant comment est réalisée la commande du commutateur.
La fig.7 est une vue schématique en perspective mon- trant la conformation du tube dans lequel circule le fluide à réchauffer.
La fig.8 montrai à 'échelle agrandie, un dispositif permettant le réglage de l'écart entre la butée de commande du commutateur et la tige de celui-ci ,
La fig.9 est une vue de profil de la fig.10.
La fig. 10 est une vue de face de l'appareil de réchauf fage réalisé conformément à la présente invention.
La fig. 11 est une coupe de la fig. 10 faite suivant la ligne X1-X1 de ladite figure.
Les fig.12 et 13 sont une vue de face et une vue en plan d'un transformateur démontable.
La fig. 14 est une coupa par XIV-XIV de la fig.12.
<Desc/Clms Page number 4>
Les fig. 15 et 16 montrent schématiquement un mode d'exécution du montage du tube de réchauffage.
Pour bien comprendra l'intérêt du dispositif décrit ci-après, il est nécessaire de rappeler comment est constituée une installation de brûleur à pulvérisation mécanique. Cette installation comprend, comme on le voit fig. 1 un moteur en- traînant une pompa à mazout a qui, par l'intermédiaire d'une soupape de pression b,délivre à une pression constante, par un conduit c, le combustible liquide à un organe appelé gicleur cl qui le pulvérise, l'excédent de mazout étant ramené par le conduit à l'aspiration al de la pompe.
Bans le mode de réalisation de l'invention représenté fig.2. la tuyauterie .2 conduisant le mazout de la soupape b au gicleur d est constituée par un tube métallique de faible section enroulé en cl sur la carcasse d'un transformateur de ten- sion classique f et forme ainsi le secondaire dudit transforma- teur. Un Câble de cuivre ± de très forte section relie les points
1 et 2 de sorte que le secondaire et le câbla constituent un
EMI4.1
circuit 1,& 1 2,cl j ltcle faible résistance.
La longueur du tube, le nombre de tours du secondaire seront évidemment fonction de la puissance à dissiper dans ce tube pour assurer le réchauffage désiré.
Comme la résistance du secondaire est très faible et que la puissance à dissiper sous forma de chaleur est proportion- nelle à Ri2,il s'ensuit que l'intensité du courant parcourant le circuit en question est énorme. La tube s'échauffera par effet Joule dès que la primaire du transformateur sera mis sous tension.
Le combustible s'échauffera donc progressivement du point 1 au point ? L'échange de chaleur entre le mazout parcourant le tube et la paroi de ce même tube chauffé par effet Joule sera facilité par la vitesse relativement grande du mazout à réchauffer.
La très faible inertie calorique de l'élément de tube ci et de la mince quantité de mazout qui s'y trouve, fait que le réchauffeur ainsi décrit est un réchauffeur à action pratiquement
<Desc/Clms Page number 5>
instantanée.
Par exemple pour un brûleur devant débiter 30 litres de fuel léger à l'heure , réchauffé de 10 à 60 , un calcul simple montre que la puissance à dissiper sous la forme de chaleur est de l'ordre de 875 watts ( le rendement global étant estimé à 80%).
Le circuit réchauffeur peut être constitué pra- tiquement par un mètre 75 de tube cuivre 4/6 - diamètre inté rieur 4mm, diamètre extérieur 6mm.- comportant deux spires, le nombre de spires du circuit primaire du transformateur ali- menté en courant alternatif 220 v. 50p. étant de 300.
La tension au secondaire est de l'ordre de 1 v. 6, voltage qui, extrêmement faible, offre toute garantie au point de vue sécurité.
Le réglage de la température du mazout au point 2 peut se faire de différentes façons soit en utilisant un trans- formateur f à, prises multiples h avec manette mobile i, fig.3, et en faisant varier la tension au primaire, soit en modifiant la longueur de la partie chauffante c1 du tube ± (fig.4) à l'aide d'une mâchoire mobile k prévue à l'extrémité du câbler et que l'on fait coulisser sur la partie du tube ± allant à la soupape b.
L'instantanéité de chauffe du dispositif décrit présente un énorme avantage dans les brûleurs à réglage "tout ou rien" qui s'arrêtent et se remettent en route sous l'action d'un appareil de contrôle ( de température,de pression, etc..).
On peut, en effet, brancher en parallèle le moteur et le pri- maire du transformateur pour réaliser à la fois et en même temps la pulvérisation et le réchauffage du combustible.
Bien que l'inertie du dispositif de réchauffage soit extrêmement faible, on peut éventuellement éliminer celle-ci à la mise en route, à l'aide d'un contacteur à retardement réglable qui met en service le moteur quelques secondes après
<Desc/Clms Page number 6>
le primaire du transformateur.
La fermeture du circuit secondaire de chauffage, au lieu d'être obtenue par le câble g ,pourrait être obtenue par le tube de circulation du mazout qui, à cet effet, est par exem- ple contrecoudé comme indiqué en c2 sur la fig.5, .la partie contrecoudée étant soudée à l'extrémité du conduit 0 aboutissant au gicleur d ; tout autre mode de montage pourrait d'ailleurs âtre prévu.
Suivant un autre mode de réalisation, une partie du tube G est disposée d'une façon rectiligna ainsi que montré en c3 (fig.6 et 7) et vers l'une des extrémités de cette partie recti- ligne il est prévu un collier ou pince double 7 liant rigidement les deux branches du tube C et assurant ainsi la fermeture du circuit secondaire à la manière du câbla g,fige 2,4, ou encore de la soudure prévue à la fig,5.
Vers l'autre extrémité de la partie rectiligne C3 il est prévu un ergot ou butée8 solidaire du tube, laquelle butée est disposée en regard d'une tige coulissante 9 constituant l'or- gane de commande du commutateur destiné à couper le circuit pri- maire du transformateur.
le collier 7 et le boîtier 10 du commutateur sont montés sur un support commun, déterminant un écartement fixe entre ces deux pièces malgré la dilatation du tube,
Dans cas conditions, on comprend que lorsque la partie C3 du tube s'allonge, par suite de la dilatation résultant du chauffage du tube, la butée 8 puisse venir au contact de la tige 9 et la pousser pour actionner le commutateur 10 at couper ainsi le circuit d'alimentation du transformateur, ce qui évite un accroissement exagéré de la température ; le circuit se rétablit lorsque la tige 9 peut, sous l'action d'un ressort da rappel, reprendre sa position initiale, c'est-à-dire; lorsque le tube
<Desc/Clms Page number 7>
sera suffisamment refroidi pour que la butée 8 soit ramenée à sa position d'origine.
Le contacteur 10 sera du type dit "micro-rupteur" (que l'on trouve dans le commerce) et dans lequel un déplacement de quelques centièmes de millimètre de sa tige de commande 9 provoque une rupture brusque du courant,
Afin de permettre un déclenchement précis du micro-rupteur et pour faciliter le réglage de la température du tube au-dessus de laquelle le courant doit être coupée il est pré- vu, d'intercaler,entre la butée 8 et l'extrémité de la tige 9, un dispositif permettant de régler avec précision l'écart existant entre ces deux pièces, A cet effet, la butée 8 (qui est constituée par un collier en deux parties 8a,8b) au lieu d'être prévue directement en regard de la tige 9 du commutateur est décalée latéralement par rapport à cette tige et porte une petite came 11 ( fig.8 et 9) disposée en regard de ladite tige,
came qui peut être déplacée angulairement par/la manoeuvre d'un bouton moleté 12 faisant saillie sur la partie 8a, ce qui) suivant la position angulaire de la camej détermine une augmentation ou une diminution de la distance sépa- rant ladite came de la tige 9; un ressort 13 est prévu pour freiner la rotation du bouton 12 et par suite de la came afin d'assurer une parfaite stabilité de la position angulaire de celle-ci.
Cette came 11 peut être constituée simplement par un disque excentré par rapport à son axe de rotation, celui-ci pouvant être réalisé par une vis 14 solidaire du bouton 12 et se vissant dans la partie 8a.
Suivant une particularité de ce mode de réalisation les organes décrits ci-dessus sont disposés ainsi que montré sur les fig. 10 et 11 où l'on voit qu'ils sont fixés sur un plateau 15.
L'ensemble du transformateur, carcasse feuilletée 16 et bobine 17, est disposé sensiblement au centre du plateau 15, @
<Desc/Clms Page number 8>
La bobine 17 comporte, à la manière connue, plusieurs enroulements , et une barre à bornes 18 permet de mettre en circuit une partie plus ou moins grande de ces enroulements en vue de régler à volonté l'intensité du courant et par suite la transformation en chaleur par effet Joule.
L'un des conducteurs d'amenée du courant est con- necté à la borne 19 reliée par le fil 20 à l'un des plots du micro- rupteur 10, l'autre plot étant connecté par le fil 21 à la borne 22 reliée à l'entrée de la bobine 17, ;En branchant l'autre conducteur de l'alimentation à l'une quelconque des bornes 23a,23b....23f, on peut régler à volonté l'intensité du courant, l'intensité maxima étant obtenue en reliant ce second conducteur à la borne 23a, le tube C est conformé ainsi que montré en perspec- tive à la fig.7., l'arrivée du mazout a lieu par l'extrémité 5 de ce tube, tandis que l'extrémité 6 est reliée au gicleur du brûleur.
La partie C1 du tube constituant l'enroulement secondaire est dis- posée ainsi qu'on le voit en regard des fig.10 et 11.
La pince ou étrier double 7 et la butée Sa, 8b sont fixées sur une plaque 24 assurant d'une façon sûre le maintien de ces organes à un écartement déterminé.Cette plaque 24 est elle-même fixée au plateau 15
Un capot 25 recouvre tout le plateau 15 et assure la protection efficace des organes portés par ledit plateau. Naturel- lement des orifices sont prévus dans ce capot pour permettre le passage des tubulures de raccordement avec les extrémités 5 et 6 du tube c.
Avantageusement le plateau 15 est disposé vertica- lement ainsi que montré sur le dessin, il 3st par exemple fixé à un mur ou à un support vertical, et dans ce but, il est prévu à sa partie supérieure des boutonnières 26 permettant de le fixer d'une manière amovible à l'aide de vis 27.
<Desc/Clms Page number 9>
@
Des ouvertures 28 sont prévues à la partie supérieurs et à la partie inférieure du plateau 15, ceci afin de permettre la circulation de l'air à l'intérieur du capot, Avantageusement ces ouvertures sont découpées et conformées de manière à présen- ter une partie arrondie ainsi que montré en 29, en sorte que ces ouvertures peuvent être commodément utilisées comme poignées pour le transport de l'appareil.
Comme on le voit fig. 12,13 et 14 le paquet de tôles 16 constituant la carcasse du transformateur 17 sur lequel est enroulé en C1 le tube de mazout est compris entre deux flasques 16a qui servent de support, et l'chsemble des tôles et des flasques est coiffé par deux étriers 30 serrés par des boulons Si* Dans ces conditions le démontage du transformateur a lieu en desserrant et en enlevant les boulons 31 et les étriers, ce qui libère le trans- formateur.
Dans le mode d'exécution de chauffage du tube de mazout, représenté sur la fig; 15 qui est une variante da la figure 2, le tube de circulation du mazout ± n'est pas enroulé sur le trans- formateur/mais est connecté aux deux extrémités d'une barre ou lame en cuivre de forte section g1 qui forma l'enroulement secon- daire du transformateur : la liaison peut avoir lieu au moyen de deux pouts O1 O2 Les dimensions de la lama sont déterminées de telle sorte que c'est la partie de circuit ± ±, formée par le tube .9. qui est rapidement chauffée lorsque le courant est envoyé dans le primaire du transformateur. Ce montage permet de rendre le tube de réchauffage du mazout indépendant du transformateur ce qui facilite le démontage de ces deux pièces.
Dans le montage de la fig.16 qui est une autre variante de la fig.2 ,le tube de réchauffage comprend des tronçons de dia- mètres différants : le premier tronçon ,d'assez gros diamètre c4 est enroulé sur le transformateur et les autres c5 qui sont en deçà et au-delà du tronçon c4 sont de diamètre plus petit.
Un câble 9 ferme le secondaire ainsi constitué;
<Desc/Clms Page number 10>
dans ces conditions ce sont les tronçons c qui sont rapidement chauffés
Il va de soi que les modes de réalisation décrits n'ont été donnés qu'à titre d'exemples et qutils pourraient être modifiés notamment par la substitution d'équivalents techni- ques ,sans que l'on sorte pour cela du cadre de l'invention.
.Le présent réchauffeur peut être utilisé pour chauffer, de façon instantanée, tout autre fluide que la mazout et trouve ainsi son application dans d'autres installations techniques ou industrielles.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.