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PROCEDE ET DISPOSITIF CONVENANT A LA COMBUSTION D'UN COMBUSTIBLE LIQUIDE
OU GAZEUX.
L'invention concerne un procédé permettant de faire brûler un combustible liquide ou gazeux de façon à rendre la température dans la zone de combustion plus basse et plus uniforme que celle qu'on peut obtenir par les procédés de combustion ordinaires. Ces températures relativement basses sont nécessaires dans certaines opérations dans lesquelles, quoiqu'il soit nécessaire de faire agir la chaleur dégagée par un four)} le produit ou récipient à chauffer ne doit pas pouvoir atteindre une température trop éle- vée. A titre d'exemples de ces opérations.,on peut citer les opérations de recuit et de galvanisation des pièces en fer.
Lorsqu'il s'agit de la galva- nisation, il est nécessaire de régler avec soin la température du bain ou du récipient contenant-le zinc, étant donné que le bain se détériore rapide- ment si sa température dépasse, même légèrement, une valeur critique.
Suivant une de ses caractéristiques, l'invention consiste dans un procédé de combustion d'un combustible gazeux ou liquide par lequel on introduit le combustible dans une chambre de combustion sous forme de gaz., vapeur ou liquidé pulvérisé., et on introduit dans cette chambre la majeure partie de l'air comburant en un point éloigné du point d'introduction du combustible, en mélange avec une assez forte proportion d'un gaz inerte., de sorte que la combustion, quoique complètes, est retardée et se répartit par diffusion dans la majeure partie du volume total de la chambre de combus- tion. Le gaz inerte peut consister de préférence en une partie des produits chauds de la combustion qu'on dérive du courant de produits se dirigeant vers la cheminée.
Il est avantageux d'introduire l'air comburant par une tuyère d'injection et d'entraîner et mélanger le gaz inerte avec le courant d'air injecté par l'action de la tuyère d'injection. Il est possible,. par ce moyen., de maintenir automatiquement la proportion qui convient entre l'air et le gaz inerte malgré les variations de la quantité de chaleur dé-
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gagée par le four. Le four peut être construit de préférence de façon à faire passer le carneau dans lequel les produits de la combustion circulent entre la chambre de combustion et la cheminée, devant le point d'entrée de l'air comburant dans la chambre dans laquelle l'air est injecté par une tuyère d'injection disposée dans ce carneau.
Suivant une autre de ses caractéristiques, l'invention consiste en un dispositif convenant à l'application du procédé de combustion décrit ci-dessus et comportant une chambre de combustion, un dispositif d'introduc- tion du combustible dans la chambre sous forme de gaz, vapeur ou liquide pulvérisé, un tuyau d'admission d'air comburant éloigné de ce dispositif un carneau passant devant le tuyau d'admission et dans lequel les produits de la combustion circulent entre la chambre de combustion et la cheminée et une tuyère d'injection, qui communique avec une source d'air comprimé, est située dans le carneau précité et est disposée de façon à injecter un mélange d'air et de produits de la combustion entraînés dans la chambre de combustion.
Lorsqu'il ne convient pas que le récipient ou produit à chauffer soit directement en contact avec la zone de combustion, celle-ci peut être séparée du récipient par une paroi ou cloison disposée à une certaine dis- tance du récipient ou produit, l'intervalle entre le récipient ou produit et la paroi communiquant à une extrémité avec la chambre de combustion en un point éloigné du tuyau d'admission de l'air et communiquant à l'autre ex- trémité avec un carneau qui passe devant le tuyau d'admission de l'air et aboutit à la cheminée,la tuyère d'injection de l'air comburant étant disposée dans ce carneau.
L'invention s'applique d'une manière particulièrement avantageu- se au chauffage des bains de galvanisation et cette application est représen- tée à titre d'exemple sur le dessin ci-joint, qui est une coupe verticale passant par une partie d'un bain de galvanisation et du four qui sert à le chauffer.
Le dessin représente la portion du bain de galvanisation située à droite du plan vertical AA. Le bain comporte une paroi verticale 1 et un four 2 contigu à cette paroi. Un four semblable est contigu à la paroi du côté gauche du bain, non représentée sur le dessin. Le four 2 comporte une rangée de plusieurs chambres de combustion 3 disposées le long de la paroi 1.
Chaque chambre de combustion 3 comporte une tuyère d'injection 4 du combustible qui, lorsque le combustible est liquide, peut être d'un type quelconque réalisant une pulvérisation satisfaisante. Le combustible arrive par un tuyau 5 et son débit est réglé par une soupape 6. Un tuyau d'admission d'air équipé avec une tuyère d'injection 14, qui comporte un goulot 7, est disposé à l'extrémité de la chambre 3 opposée au brûleur 4.
L'air comburant arrive dans cette tuyère sous pression par un tuyau 8.
L'intérieur de la chambre 3 est séparé de la paroi 1 du bain de galvanisa- tion par une cloison 9 et un intervalle 10 qui communique avec la chambre 3 par un intervalle situé à l'extrémité supérieure de la cloison 9. La cloison 9 consiste en une plaque en acier résistant à la chaleur mais peut être en une matière réfractaire, s'il y a lieu.
L'extrémité inférieure de l'intervalle 10 communique avec un carneau 11 qui passe devant le tuyau d'admission d'air de la chambre 3 et aboutit à la cheminée 12. La tuyère 14, ainsi que le tuyau 8, sont dispo- sés dans le carneau 11. La paroi extérieure de la chambre de combustion 3 comporte un trou de regard 13.
En fonctionnement, l'air comburant est préchauffé par les pro- duits de la combustion pendant son passage dans le tuyau 8 qui sert de récupérateur. En sortant par la tuyère 14, l'air entraîne une portion des produits chauds de la combustion passant dans le carneau 11 et se mélange avec elle.
Ce mélange d'air et de produits de la combustion pénètre dans l'extrémité inférieure de la chambre de combustion et y entretient la combus-
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Les produits de la combustion sortant de la chambre 3 passent par dessus la partie supérieure de la cloison 9arrivent dans l'intervalle 10, puisen circulant de haut en bas dans cet intervalle., dans le carneau 11. Une partie des produits de la combustion arrive ensuite dans la cheminée 12 et une partie de ces produits est entraînée dans le goulot 7 par l'air de combustion sortant par la tuyère 14, de façon à recirculer dans la chambre de combustion. On doit pouvoir faire varier entre des limites étendues la quantité de chaleur dégagée par le four suivant la vitesse à laquelle les objets sont plongés dans le bain de galvanisation. Cette quantité de chaleur est réglée au moyen de la soupape de réglage 6 du brûleur et en réglant le débit de l'air arrivant dans la tuyère 14, au moyen d'une soupape non repré- sentée.
Etant donné que la quantité de produits de la combustion entraînés par l'air comburant est proportionnelle à la masse d'air passant par la tuy- ère lA)) la proportion qui convient entre l'air et les produits de la combus- -tion se maintient pendant que la quantité de chaleur dégagée par le four peut varier entre certaines limites.
Le procédé de combustion décrit ci-dessus permet de maintenir le bain de galvanisation à une température constante suffisamment élevée pour effectuer l'opération de galvanisation, mais pas assez élevée pour provoquer une détérioration rapide du bain.
On remarquera également que le four est construit de façon que l'adduction de chaleur maximum se produise à la partie supérieure du bain ou la décharge de chaleur est également maximum. De plus., le four est d'une forme de construction ramassée., ce qui a l'avantage de rendre étroit l'in- tervalle entre la paroi 1 et l'extérieur du four 2 en facilitant ainsi les opérations d'immersions En outre la capacité calorifique des éléments du four est faible.
Un autre avantages qui résulte du fait qu' il n'existe pas de circulation longitudinale d'une chambre de combustion à une autre dans une direction perpendiculaire au plan du dessin;, consiste dans la facilité avec laquelle une quelconque des chambres peut être mise hors service pour examiner ou réparer le récipient du bain ou les éléments du four sans inter- rompre le fonctionnement des autres chambres.