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PROCEDE ET DISPOSITIF DE CHAUFFAGE COMBINE A MAZOUT ET A EAU.
La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de chauffage combiné à combustible liquide ou gazeux ou les deux à la fois, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un générateur-gazéificateur en combinaison avec un ou plusieurs brûleurs utilisant, comme combustible, par exemple le mazout et l'eau et destiné à être placé à l'intérieur de tous appareils ou foyer quelconque de chauffage industriel ou domestique, ayant pour but d'assurer à la fois le chauffage et le fonctionnement du brûleur par sa propre flammeainsi que la combustion complète du combustible.
L'invention est illustrée, à titre d'exemple non limitatif, par les dessins annexés sur lesquels
Fig. 1 est la vue en coupe longitudinale d'une installation selon l'invention, appliquée au chauffage d'une chaudièreo
Figo 2, 3 et 4 sont les vues de détail, en coupe, d'organes représentés sur la figo 1.
Figo 5 est, à plus grande échelle, la vue en coupe d'une variante du générateur-gazéificateur selon la figo 1.
Figo 6 à 13 sont des vues en coupe d'autres variantes, la fig. 8 étant une coupe suivant VII-VII de la fig. 70
Figo 14 est la vue en coupe d'un dispositif de sécurité appliqué à une coupelle.
Figo 15 est la vue perspective d'un appareil de chauffage domestique muni du dispositif selon l'inventiono
Figo 16 à 19 sont des vues en coupe de variante de la forme de réalisation de la coupelle du brûleur.
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Fig. 20 à 24 sont des vues en coupe, donnant le détail de diversorganes accessoires de l'installation.
Le dispositif (Figo 1) comprend un générateur-gazéificateur 1, qui peut avoir toute configuration désirable, dont la capacité intérieure est, de préférence, divisée, par un délfecteur 2, en deux chambres 3 et 4, qui communiquent entre elles par l'espace périphérique étroit ou les orifices 5. A ;'intérieur du générateur-gazéificateur se trouve le dispositif mélangeur-pulvérisateur 6 de combustible. Le conduit 7 d'amenée de vapeur vers la chambre d'atomisation 6 p (Figo 2) débouche dans la zone de concentration de la vapeur la plus sèche.
L'eau, venant du réservoir 8, en charge ou sous pression, par exemple eau de ville, traverse préalablement de préférence un dispositif adoucisseur d'eau 11, arrive dans le générateur-gazéificateur 1 par le conduit 9, la cuve à niveau constant 10, éventuellement un épurateur lla et le conduit 12.
Le mazout, venant du réservoir 13, par gravité ou sous pression, est admis par le conduit 14, la nourrice ou le surohauffeur 15 et le conduit 16. Sur le surchauffeur 15 est branché un robinet 17 à commande manuelle et, sur le conduit 16, un robinet à viseur 18, commandé par exemple, par un thermostat 19.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant :
On contrôle d'abord à travers le voyant 10a ou à travers un viseur faisant partie de l'installation, ou par tout autre moyen, le niveau constant 10 d'arrivée d'eau; on vérifie si la circulation de l'eau est correcte, par exemple en ouvrant le robinet purgeur 79 et si le niveau d'eau dans le générateur- gazéificateur correspond au niveau prévu, qui peut être indiqué par un trait de repère,
En cas d'allumage manuel, on verse dans la coupelle 29 une petite quantité d'un liquide inflammable que l'on allume et l'on ferme la porte de l'appareil. La flamme lèche et chauffe le générateur-gazéificateur 1.
Au bout de quelques secondes, du fait du maintien en permanence du peu d'eau contenue dans le générateur, la vapeur se dégage dans le compartiment 3 à travers l'espace étroit 5 où elle est obligée de lécher uniformément la paroi 1 soumise à haute température. Simultanément, une partie de la vapeur dont la pression est indiquée par le manomètre 80, monte à travers les conduits 20 et 21 vers le réservoir d'eau 8, et, par le conduit 22 vers la cuve à niveau constant 10, afin de créer la pression nécessaire au fonctionnement de l'installation.
Une autre partie de vapeur pénètre dans le conduit 7 et lorsqu'on l'aperçoit déboucher par l'orifice 6v (Fig. 2) du gicleur, aussitôt on ouvre progressivement le robinet 17 du combustible, qui arrive par le conduit 14 et le conduit 16 d'où il se répand extérieurement en nappe sur l'ajutage 6h, puis est entraîné par la vapeur dans la chambre d'atomisation 6p et pulvérisé à travars l'orifice 6v vers la chambre de combustion 57.
Etant donné qu'à l'aide des moyens de réglage décrits ci-pprès, ce dispositif fonctionne à une pression déterminée, le surplus de vapeur est envoyé, par exemple par la soupape de dérivation 23, soit par le conduit 24 dans la chambre d'atomisation 6 p, soit par les conduits 25 et 26 par exem- ple, à un tube de Venturi 27 où elle peut entraîner une partie d'air comburant vers la chambre de combustion, de préférence à travers une couronne ajourée 28 ou les deux à la fois.
Entre la coupelle 29 et le générateur 1 peuvent être prévus un ou plusieurs caléfacteursde configuration appropriée par exemple tels que 30 et 31 destinés à être portés à très haute température en vue de la dissociation totale de la vapeur d'eau.
Un ou plusieurs tubes d'admission d'air additionnel, par exemple sous forme de couronnes ajourées 32,-alimentées par des conduits, tels que par exemple 33 peuvent être prévus dans la chambre de combustion.
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En cas d'extinction accidentelle, il peut être prévu un disposi- tif de sécurité, par exemple constitué par un récipient 34 articulé en 35, recevant par le conduit 36, le débordement de liquide. Le pivotement du ré- cipient 34, lorsque le contenu atteint un poids déterminé, entraîne par l'in- termédiaire de la transmission 37, la chute instantanée du poids 38 qui pro- voque la fermeture d'un ou plusieurs robinets tels que 39 et 40. Ce dis- positif peut être combiné avec un dispositif de sécurité du type représenté sur la fig. 14.
La figo 2 représente à titre de détail de l'organe 6 de la fig.
1, un gicleur-pulvérisateur qui comporte plusieurs dérivations de vapeur; deux raccordements 41 et 42 sont destinés à être branchés respectivement sur les conduits 7 et 24 (fig. 1) indifféremment sur l'un ou l'autre de ces conduits, suivant la pression de pulvérisation que l'on désire obtenir, ceci pour éviter un jet de vapeur trop long en cas de grande consommation de com- bustible et afin de rendre le brûleur silencieux.
La fig. 3 donne le détail d'une soupape de dérivation 23, branchée en 43 par exemple sur le conduit 20 et comportant deux billes tarées 44 et 44a commandant la dérivation du courant de vapeur,soit par le conduit 45 relié au conduit 24, soit par le conduit 24, soit par le conduit 46 relié au conduit 25, ou en tous autres endroits désirables.
On pourrait également brancher les conduits 24 et 46 respectivement sur les conduits 25 et 26.
La fig. 4 montre une soupape atmosphérique fonctionnant au moyen d'une bille 70 logée dans une chambre dont le fond est de préférence légèrement incliné vers l'orifice 65 de rentrée d'air, la course de cette bille étant limitée par exemple par une butée 71 ; la tubulure de sortie 66 est facultativeo Cette soupape peut comporter, par exemple sur la tubulure 66 un dispositif de dilatation créant un retard à l'obturation de l'orifice de sortie en vue de permettre l'évacuation complète de l'air et éviter ainsi les crépitements.
Fig. 5 représente une variante du générateur-gazéificateur selon laquelle l'eau venant par exemple du réservoir 8 par le conduit 9, est admise dans une chambre auxiliaire 47 comportant un pointeau 48 dont laffermeture peut être commandée à distance par le flotteur 10c de la cuve à niveau constant 10 par l'intermédiaire de-la tige 50. Un déflecteur 51 empêche l'introduction de l'eau dans la chambre 10b. Un conduit 12a relie de gazéificateur 1 à ladite chambre lOb pour y maintenir la constance du niveau de l'eau. Ce dispositif permet à l'eau d'alimenter le générateur par la simple gravité.
Il est évident que les conduits 9 et 12 peuvent alimenter un brûleur à mazout même en conservant de l'eau outtout autre fluide dans la chambre lOb et le conduit 10a pour faciliter le fonctionnement du flotteur 10c.
Pour régulariser la circulation de vapeur dans l'installation, il est prévu une ou plusieurs soupapes atmosphériques de décharge (Fig. 4) telles que 52 (Figo 5) et 52a (Fig.l) sur le réservoir 8.
Dans le cas d'admission d'eau sous pression (par exemple canalisation d'eau de ville), il est prévu de préférence sur le réservoir 8 une soupape de retenue 530
La fige 6 donne le détail de la forme de réalisation du générateur-gazéificateur, représenté sur la fig. 1.
La variante de la forme de réalisation selon les fig. 7 et 8 comporte une disposition selon laquelle une ou plusieurs dérivations de vapeur, munies de leurs billes lestées, sont aménagées dans le corps même du gicleur. Dans cette même variante, une couronne 54, alimentée également en eau par le niveau constant, non représenté, constitue par exemple un générateur secondaire qui est utilisé comme apport de préférence pour l'alimentation de la couronne 28.
La forme de réalisation selon la fig. 9 peut s'appliquer au cas où-le combustible liquide est admis sous la même pression que la vapeur d'eau.
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Dans ce cas, le conduit d'alimentation 16 en combustible débouche à l'intérieur d'un tube 55 de vapeur d'eau où il se mélange intimement, d'où il est pulvérisé par l'orifice 6h; un déflecteur 16d empêche l'eau de condensation de tom- ber dans le brûleur à travers le tube mélangeur 55. Les gouttelettes d'eau retombent dans la chambre d'évaporation 40
La fig. 10 représente une variante selon laquelle l'eau destinée à être gazéifiée est admise dans la chambre supérieure 3 du gazéificateur, au lieu de la chambre inférieure 4, ce qui assure une meilleure dessiccation de la vapeur.
Dans le dispositif selon la Figo 11, dont une forme de réalisation constructive est donnée sur la figo 12, et qui est une variante de celle représentée sur la fig. 10, l'eau et le combustible liquide sont tous les deux alimentés à niveau constant, respectivement 10 et 10d.
Le générateur-gazéifcateur est sphérique et la vapeur est dirigée, en tout ou partie, par le conduit 56 par exemple, au mélangeur-pulvérisateur 6a, la pulvérisateur 6a, la pulvérisation étant dirigée directement sur le générateur-gazéificateur aussi pour son chauffage.
Sur la fig. 13, où le générateur-gazéificateur 1 n'a pas été représenté, est montré un dispositif de circulation d'eau comportant une couronne 54 pour la circulation d'eau et sa vaporisation, combiné avec une ou plusieurs couronnes 54a surchauffeuses pour alimenter par exempt la rampe 28 ou encore directement'le mélangeur-pulvérisateur 6a.
La fig. 14 représente un dispositif de sécurité appliqué à une coupelle qui peut alimenter en combustible pour entretenir en veilleuse'le brûleur et chauffer par exemple le caléf acteur 30a ; ce dispositif comporte un niveau constant à deux flotteurs 10d et 10c logés dans une cuve 10 cloisonnée ou non. Le flotteur 10d commande l'arrivée de l'eau, par exemple d'un ré.servoir auxiliaire 8a et le flotteur 10e l'arrivée du combustible par le conduit 16. Le niveau de l'eau étant déterminé par exemple en A-A, le combus- tibîe, tombe par gravité dans la coupelle 29; si, pour une raison quelconque, le combustible liquide s'établit à un niveau supérieur au niveau A-A, la tige 50 à pointeau 48a interrompt l'arrivée du combustible.
La fig. 15 représente un appareil de chauffage domestique, comportant des conduits 59 de circulation de l'air à chauffer et aménagé au moyen du dispositif selon l'invention.
Le générateur-gazéificateur, quelle que soit sa forme de réalisation est utilisé, de préférence en combinaison avec des coupelles dont la forme de réalisation peut varier. La coupelle peut être surmontée, pour former la chambre de combustion, soit par un cylindre ajouré, soit par des couronnes crénelées 57d, 57e et 57f, représentées par exemple sur les fig. 16 à 19, soit par les deux à la fois. Le centre de la coupelle peut comporter un diffuseur d'arrivée d'air primaire qui est orienté par les orifices 78 dans la direction plongeante en lui donnant de préférence un mouvement giratoire.
La fig. 20 donne, à plus grande échelle, une variante de la cuve à niveau constant qui comporte, outre un tube viseur 60, un pointeau 61, monté à l'extrémité d'un tube fileté 62 qui permet de régler à volonté la position du flotteur 10c et, par conséquent, la position du niveau de l'eau à contenir dans le générateur-gazéificateur. Un ajutage 22 sert à l'arrivée de vapeur sous pression.
La fig 21 représente une variante de la soupape de dérivation représentée sur la fig. 3, caractérisée en ce que les billes 44 sont toutes deux de même diamètre, le débit dans chacune des dérivations étant déterminé par le diamètre différent de chacun des orifices d'accès 63.
La fig. 22 donne le détail d'une soupape atmosphérique 52a destinée à laisser rentrer l'air en cas de condensation de vapeur dans l'installation et éviter ainsi la rentrée d'air par l'orifice 6v du gicleur. La vapeur admise en 21, soulève la cloche 64, formant soupape, l'appliquant sur
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son siège 65 et est déviée en 66, par exemple vers le réservoir.
A l'arrêt du fonctionnement, la pression atmosphérique provoque automatiquement l'ouverture de la soupape 64 l'air extérieur venant ainsi remplacer la vapeur condensée.
Selon la variante représentée sur la fig. 23, la soupape 64 est munie en outre d'un dispositif de sécurité 67 qui, en cas de surpression, provoque l'ouverture du pointeau 68, rendant possible l'échappement de la vapeur par les orifices 69.
La Fig. 24 donne le détail d'une forme de réalisation du robinet
18, à viseur 72, comportant un ajutage amovible de préférence en pointe 73 percé transversalement d'orifices 74. Le combustible liquide traversant ces orifices, s'écoule en nappe le long de la surface conique de l'ajutage et tombe en mince filet continu par la pointe 75. Un ajutage 76 est prévu pour l'admission d'un fluide auxiliaire, par exemple de préchauffage.
Il est entendu que les divers organes de manoeuvre peuvent, en tout ou partie, être actionnés à l'aide de tous moyens mécaniques, électriques ou électromécaniques appropriés.