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INJECTEUR. POUR BRULEUR A GAZ,
Les réseaux de distribution de gaz ne donnent aucune garantie, quant à la pression d'arrivée aux appareils d'utilisation chez l'usagera Cette dernière varie actuellement entre 40 et 120 m/m d'eauo
La formule du débit applicable à tous les fluides :
Q = S x V dans laquelle Q est le débit
S est la section de sortie
V la vitesse du gaz devient dans le cas d'un gaz à pression H :
EMI1.1
Pour maintenir constant le débit Q a des pressions H1 et H2 dif- férentes du gaz, il faut que l'égalité suivante soit réalisée :
EMI1.2
Pour maintenir constant le- débit de gaz amené au brûleur, c'est- à-dire le pouvoir calorifique de ce brûleur:, il est donc nécessaire de régler la section de sortie du gaz en fonction inverse de la racine carrée de la pres- sion.
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On a déjà proposé de nombreux dispositifs permettant de régler la section de sortie du gaz, notamment les dispositifs de réglage à poin- teau, les injecteurs fendus, etc....
Mais ces dispositifs présentent des inconvénients. Le pointeau central crée une divergence du jet de gaz. L'injecteur fendu à bague de ré- glage produit un jet en étoile.
Ces déformations de la veine fluide donnent lieu à une destruc- tion partielle de la puissance vive du jet, et nuisent à son homogénéité en même temps qu'à l'entraînement de l'air primaire par la veine gazeuse.
On sait, en effet, qu'à la sortie d'un injecteur cylindrique, la veine gazeuse se présente sous forme d'un cône à génératrice courbe pour le- quel la tangente, en un point quelconque, est la composante de deux forces, l'une directement fonction de la puissance vive dirigée dans l'axe du jet, et de même sens que ce dernier, l'autre dirigée perpendiculairement à l'axe du jet et fonction de la pression statique en ce point.
De nombreuses expériences de laboratoire ont montré que le moindre élément étranger venant perturber la marche normale d'une veine fluide à la sortie d'un orifice, entra:tne un abaissement sensible de la puissance vive de cette veine.
La présente invention a pour but de réaliser un dispositif de ré- glage de débit permettant de soustraire la veine fluide à toute perturbation, de manière à lui conserver sa puissance vive maximum et à réaliser l'entraîne- ment de l'air primaire dans les meilleures conditions possibles.
L'invention concerne un injecteur réglable pour brûleur à gaz, ca- ractérisé par ce qu'il comporte un orifice de sortie axial principal toujours ouvert et correspondant à la pression maximum, et des moyens réglables pour adjoindre, autour de la veine axiale principale sortant de cet orifice, une veine annulaire complémentaire dont l'importance augmente si la pression di- minue, ce qui permet de maintenir un débit de gaz constant, malgré des pres- sions différentes de ce gaz.
Suivant une caractéristique de l'invention, l'orifice axial prin- cipal de sortie du gaz est ménagé dans un ajutage principal qui comporte des orifices latéraux de sortie du gaz constituant la veine annulaire complé- mentaire réglable.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'ajutage prin- cipal est splidaire d'un corps d'injecteur de forme tubulaire sur lequel sont montés, de fagon réglable, les moyens permettant de faire varier l'importance de la veine annulaire complémentaire formée par le gaz sortant de l'ajutage par les orifices latéraux.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les moyens per- mettant de faire varier l'importance de la veine annulaire complémentaire sont constitués par un capuchon présentant lui-même un ajutage conique dont l'orifice de sortie est de section plus grande que la section de l'orifice axial principal du corps d'injection.
L'invention s'étend également aux caractéristiques ci-après décri- tes et à leurs diverses combinaisons possibles.
Un injecteur conforme à l'invention est représenté, à titre d'exem- ple, sur le dessin ci-joint, dans lequel :
La figure 1 est une vue en coupe axiale de l'injecteur.
La figure 2 est une vue en coupe transversale de cet injecteur sui- vant la ligne 2-2 de la figure 1.
La figure 3 est un schéma explicatif du mécanisme de réglage.
L'injecteur représenté sur les figures 1 et 2 comporte les éléments essentiels suivants : a) Un corps d'injecteur (1) présentant la forme d'un élément tubu-
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laire portant une collerette (2) séparant deux portées filetées extérieu- rement (3) (4).
La partie filetée (4) se prolonge par un ajutage conique (5) percé d'un trou axial (6) de diamètre d1 et d'un certain nombre de trous latéraux (7) répartis régulièrement sur la surface conique de cet ajutage. b) Un capuchon d'injecteur (8) comportant une partie cylindrique (9) filetée intérieurement, prolongée d'un côté par un ajutage conique (10) percé d'un orifice axial (11) de diamètre d2.
L'ajutage conique (.10) comporte intérieurement autour de l'orifice axial (11) une portée conique (12) susceptible de s'appliquer de façon étén- che sur l'extrémité conique de l'ajutage (5) du corps de l'injecteur.
Le capuchon (8) se visse par son filetage intérieur (9) sur la portée filetée (4) du corps (1) de l'injecteur. c) Un contre-écrou de blocage (13) vissé sur la portée filetée (4) du corps de l'injecteur entre la collerette (2) et le capuchon (8).
Le diamètre (d1) du trou (6) du corps de l'injecteur est calculé pour que ce trou laisse passer un débit Q normal à la plus haute pression pos- sible (H1 = 120 m/m par exemple pour le gaz de ville).
Le diamètre (d2) du trou (il) du capuchon (8) est celui du troud'un injecteur fixe qui laisserait passer ce même débit Q à la plus basse pression possible (H2 = 40 m/m par exemple pour le gaz de ville).
EMI3.1
Le rapport 81 étant égal à VH2 '82 'i#
EMI3.2
Le rapport des diamètres d1 et d sera donc égal à la racine 4 de l'inverse des pressions limites H1 et 2.
L'injecteur ci-dessus décrit est utilisé de la façon suivante : Si la pression du gaz est maximum soit E = 120 m/m par exemple, le capuchon (8) est vissé à fond sur le corps (1) de l'injecteur, de manière à ce que la portée conique intérieure (12) de ce manchon vienne s'appliquer contre la surface conique extérieure de l'ajutage (5) du corps (1) de l'in- jecteur.
L'appareil se comporte comme un injecteur non réglable dont l'o- rifice est le trou (6) de diamètre dl, le débit est Q.
Si la pression du gaz est minimum, soit H2 = 40 m/m par exemple, le capuchon est dévissé de manière à laisser un espace suffisant entre l'a- jutage (5) du corps d'injecteur et la partie conique (10) du capuchon.
Le gaz accède à cet espace en passant par le trou axial (6) et par les trous latéraux (7) de l'ajutage conique (5) du corps (1) d'injecteur, puis s'échappe à l'extérieur par le trou axial (11) du capuchon qui règle sont débit.
L'injecteur se comporte comme un injecteur non réglable dont l'o- rifice (il) à un diamètre d2.le débit est donc toujours égal à Q d'après ce qui a été démontré plus haut.
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Pour toutes les pressions H intermédiaires entre les pressions ex- trémes H1 et H2, le capuchon (8) sera vissé ou dévissé jusqu'à une position intermédiaire entre les deux positions extrêmes ci-dessus, position pour la- quelle la section de sortie du gaz permettra d'assurer le 'même débit Q.
Le contre-écrou (13) vissé sur la portée filetée (4) permettra d' immobiliser le capuchon (8) dans sa position de réglage.
L'injecteur ci-dessus permet notamment de réaliser les avantages techniques suivants :
1 ) Aux pressions voisines des pressions extrêmes H et H l'in- jecteur se comporte comme un injecteur non réglable, donnant lieu à un jet homogène favorable à l'entrainement de l'air primaire.
2 ) Aux pressions intermédiaires, le jet se compose d'une veine a- xiale (V1) provenant du trou (6) de l'ajutage (5) du corps 4'injecteur et d' une veine périphérique (V2) enveloppant cette veine axiale et provenant de l'espace annulaire conique existant entre cet ajutage (5) et le capuchon (8) (fig. 3).
Ces deux courants de gaz passent ensemble dans l'orifice de sortie (11) du capuchon, ce qui produit leur union étroite et donne lieu à un jet aussi homogène que dans les cas limites.
Ce jet sera d'ailleurs d'autant plus homogène que l'angle 2 [alpha], angle au sommet du cône d'injecteur (5) et de la portée conique (12) sera plus faible.
L'entratnement de l'air primaire sera donc réalisé dans les meil- leures conditions, même dans les positions intermédiaires de réglage.
REVENDICATIONS
1 ) - Injecteur réglable pour brûleur à gaz, caractérisé par ce qu'il comporte un orifice'de sortie axial principal (6), toujours ouvert et correspondant à la pression maximum, et des moyens réglables (8) pour ad- joindre, autour de la veine axiale principale sortant de cet orifice (6) une veine annulaire complémentaire dont l'importance augmente si la pression di- minue,ce qui permet de maintenir un débit de gaz constant malgré des pres- sions différentes de ce gaz.