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BRULEUR A COMBUSTIBLE LIQUIDE DU TYPE A CHAMBRE DE TURBULENCE. l'invention concerne un brûleur pulvérisant un combustible liquide et comportant une chambre de turbulence avec orifice de sortie central et au moins deux orifices ou séries d'orifices d'admission tangentiels., par lesquels le combustible est introduit sous pression, et qui sont commandés par un dis- positif à soupape pouvant occuper au moins deux positions dans l'une desquel- les il découvre les orifices ou des portions des orifices dadmission en ne laissant passer qu9une quantité minimum de combustibles tandis que dans l'au- tre il découvre le complément de la surface des orifices en laissant passer une quantité de combustible maximum.
Ces brûleurs sont dits ci-après "brûleurs du type spécifié"o
Le dispositif à soupape de ces brûleurs peut avoir la forme d'un piston, qui occupe une position postérieure dans laquelle il découvre la tota- lité de la section des orifices et qui peut venir en avant à partir de cette position, de sorte que son bord antérieur recouvre successivement pendant ce mouvement une fraction de plus en plus grande de la section des orifices jus- qu'à ce qu9il soit venu dans la position de débit minimum. Dans certains cas le piston peut continuer son mouvement en avant de façon à recouvrir la tota- lité de la section des orifices.
L9admission dans la chambre de turbulence peut avoir la forme d'oifices en forme de fentes dirigées suivant l'axe, de façon à recouvrir des portions successives des orifices pendant le mouvement en avant du piston., ou des séries dorifices peuvent être réparties dans le sens de l'a- xe de façon à recouvrir successivement ces séries d'orifices pendant ce mouve- ment un avant du pistons Dans ce dernier cas il est généralement commode d'a- limenter tous.les orifices de chaque série par un seul et même tuyau d'arri- vée du combustible.
Cependant suivant une variante du brûleur du type spéci- fié les .divers orifices de chaque série sont alimentés par un tuyau d'arrivée du combustible séparée dans le corps du brûleur, et le dispositif à soupape est construit de façon à découvrir tous les tuyaux dans sa position de débit maximum et à les, fermer tous sauf uns dans sa position de débit minimumo 11
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doit être bien entendu que dans les deux cas les orifices ou séries d'ori- fices sont disposés autour de la chambre de turbulence et séparés par des intervalles périphériques égauxe
L'angle au sommet du cône formé par le combustible pulvérisé arrivant dans les brûleurs du type spécifié par l'orifice de sortie est beau- coup plus petit lorsque le débit est maximum que lorsqu'il est minimum.
Il convient cependant d'une manière générale que l'angle du cône de pulvérisa- tion diminue aussi peu que possible lorsque la charge augmente, que le brû- leur soit utilisé dans une turbine à gaz ou dans toute autre chambre de com- bustiono Par exemple cette variation considérable de l'angle du cône qui ca- ractérise les brûleurs du type spécifié s'est opposée à leur application dans les turbines à gaz, malgré l'avantage qu'ils présentent d'une gamme de charge étendueo
Un autre cas ou la variation de l'angle du cône est particuliè- rement nuisible est celui de l'application du brûleur dans une chambre de combustion qui comporte un orifice d'admission circulaire dans une position décalée suivant l'axe par rapport à la point du brûleur.
Il est nécessaire dans ce cas, pour obtenir un rendement de la combustion aussi grand que pos- sible, que le cône de pulvérisation du combustible soit tangent à l'orifice d'entrée de la chambre de combustion. Si l'angle du cône varie en fonction de la charge, cette condition du rendement maximum ne peut alors être remplie que pour une valeur donnée de la charge.
L'invention a pour objet un brûleur du type spécifié, dans le- quel la diminution de l'angle du cône de pulvérisation en fonction de l'aug- mentation du débit de combustible est moindre. Suivant l'invention les ori- fices ou portions d'orifices découverts successivement pendant que le dispo- sitif à soupape passe de la position de débit minimum dans sa position de dé- bit maximum sont disposés tangentiellement à des circonférences de rayons successivement croissants. Bien entendu lorsqu'il est question d'un orifice tangent à une circonférence, il s'agit de l'axe de cet orifice dans la di- rection de circulation du combustible passant par cet orifice.
Sur le dessin ci-joint qui représente à titre d'exemple le dis- positif suivant l'invention - la figure 1 est une coupe longitudinale d'une forme de réali- sation d'un brûleur suivant l'invention; - la figure 2 est une élévation du manchon de turbulence du brû- leur de la figure 1; - la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la fi- gure 2; - la figure 4 est une coupe longitudinale d'une autre forme du manchon de turbulence, et - la figure 5 est une fausse coupe transversale du manchon de la figure 4.
Le brûleur de la figure 1 comporte une enveloppe creuse 1, dont l'extrémité antérieure (c'est-à-dire l'extrémité inférieure de la figure 1) est filetée de façon à recevoir un chapeau 2, qui maintient en place une pla- que à orifice 3 et un manchon de turbulence 4 à bride. La section transver- sales, du manchon 4, figure 3, a une forme générale triangulaire extérieure, mais peut avoir toute autre forme par exemple carrée, ronde ou polygonale.
Dans tous les cas le manchon est percé d'un trou cylindrique qui loge un piston de commande 5. Celui-ci est fixé par un moyen approprié par exemple se visse sur l'extrémité inférieure d'une tige 6 sur laquelle il est fixé par un écrou indesserrable 7. L'extrémité supérieure de la tige 6 se visse à l'intérieur de l'enveloppe du brûleur, de sorte qu'en faisant tourner une poignée de commande 8, on peut provoquer un mouvement du piston 5 suivant son axe dans le manchon 4. Mais le dispositif représenté peut être remplacé par un autre dispositif mécanique commandant le mouvement du piston ou par un dispositif hydraulique ou électriqueo Le combustible arrive sous pression
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par un raccord universel 9 à l'intérieur de 1-'enveloppe 1.
Une chambre de turbulence 10 est formée en partie dans la pla- que à orifice 3 et en partie dans le manchon 4 et comporte un orifice de sor- tie 11. La chambre 10 est limitée en arrière par la face antérieure du pis- ton 5. Des fentes identiques 12 sont ménagées dans chacune des trois faces'du manchon de turbulence 4 et constituent les orifices d'admission par lesquels le combustible peut passer de l'intérieur de l'enveloppe 1 dans la chambre de turbulence 10. Le piston de commande 5 occupe sur la figure 1 sa position la plus avancée, ou position de débit minimum de combustible.
Dans cette po- sition il recouvre la totalité de chaque orifice 12 à part une faible por- tion 12a à son extrémité antérieureo Cette portion 12a de chaque orifice permet à la quantité minimum de combustible nécessaire au fonctionnement du brûleur de pénétrer dans la chambre de turbulence 10.
Si le piston 5 se re- tire, des portions de plus en plus grandes et finalement la totalité des ori- fices 12 se découvrent en permettant au débit de combustible d'atteindre sa valeur maximumo
L'axe longitudinal de chaque orifice, figures 2 et 3 est incli- né par rapport au plan qui passe par l'axe de la chambre de turbulence, et est parallèle à la direction du combustible passant dans cet orifice et il en résulte que les portions des orifices successivement découvertes pendant que le piston 5 se retire, sont tagentes à des circonférences de rayons suc- cessivement croissantso La diminution de l'angle du cône de pulvérisation qui sort par 19 orifice 11 en fonction de l'augmentation du débit de combus- tible est donc moindre par comparaison avec la diminution qu'on obtiendrait dans un brûleur semblable,
dans lequel, dans les conditions de la pratique actuelle, les axes longitudinaux des fentes du manchon de turbulence se- raient parallèles à 1?axe de la chambre de turbulenceo La variation de l'an- gle du cône entre le débit minimum et le débit maximum du brûleur représenté est donc d'environ 20 %.
On voit aussi sur les figures 2 et 3 que la section des fentes 12 diminue légèrement et est plus grande en arrière qu9en avanto Cependant cette forme de section décroissante des fentes, qui a été choisie pour ob- tenir des caractéristiques d9écoulement avantageuses n'est pas indispensa- ble suivant l'invention. De même il ni/est pas indispensable que la position antérieure du piston 5 soit celle qui correspond au débit minimum., figure 1.
Si on le désire le mouvement du piston peut se prolonger en avant de façon à recouvrir la totalité de la section des orifices 12.
La section transversale du manchon de turbulence 14 des figures 4 et 5 a une forme extérieure générale carrée et chacune de ses faces compor- te une série de quatre trous tangentiels 13a, 13b, 13c et 13d répartis sui- vant l'axe du brûleuro Le manchon 14 peut remplacer le manchon 4 dans le brûleur de la figure 1, de sorte que le piston de commande 5 dans sa position de débit minimum de combustible recouvre tous les trous sauf les trous l3ao Ainsi qu9on peut le voir les centres des trous de chaque série sont situés sur une ligne inclinée par rapport au plan passant par l'axe de la chambre de turbulence et parallèle à la direction de l'écoulement du combustible par les orifices de chaque série,
d'ou il résulte que 1?effet produit par ce man- chon est le même que celui du manchon des figures 2 et 30
Si on le désire, on peut disposer en quinconce les trous de cha- que face du manchon 14 par rapport à ceux des faces de deux en deux, de fa- çon à rendre continue et non plus intermittente la variation de débit de com- bustib.e par le mouvement du piston de commande.
Il y a lieu dans ce cas de supprimer un des trous de deux faces opposées du manchono Mais il doit être bien entendu que cette variation continue du débit de combustible n'est pas indispensable suivant l'invention, qui s'applique aussi à des brûleurs dans lesquels le débit peut n'avoir que deux ou plusieurs valeurs différenteso Par exemple, 1?invention peut s'appliquer au brûleur dit duplex, qui comporte au moins deux séries d'orifices de turbulence alimentés par des tuyaux séparés dans l'enveloppe du brûleuro Chaque série se composé d'un petit et d'un grand orificee la section du petit orifice étant juste suffisante pour laisser p@
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ser le débit minimum,
tandis que les deux orifices laissent passer le débit maximumo Le tuyau alimentant les petits orifices est ouvert en permanence, tandis que celui qui alimente les grands orifices est commandé par un dispositif à soupapeo En appliquant l'invention à ce type de brûleur., on dispose le petit orifice de chaque série tangentiellement à une circonférence de plus petit rayon que celui de la circonférence à laquelle le grand orifice est tangent.