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CIMENTS D'OBOURG; Société Anonyme, résidant à OBOURG.
BRULEUR POUR LA COMBUSTION DE COMBUSTIBLE PULVERISE.
La présente invention est relaitve à un brûleur pour la combus- tion de combustible solide pulvérisé dans un foyer, dans lequel le combus- tible est véhiculé à l'aide d'une partie de l'air nécessaire à sa combus- tion démommée "air primaire".
Généralement, les brûleurs., de ce genre comprennent essentielle- ment un tuyau qui est placé approximativement dans l'axe du foyer (en par- ticulier dans l'axe d'un four rotatif), dans lequel sont parfois disposées des palettes destinées à provoquer un mouvement tourbillonnaire de l'air primaire et du combustible pulvérisée
Même lorsque le mélange d'air sous pression et de combustible sortant du brûleur tourbillonne, les résultats ne sont pas satisfaisants parce que l'on ne parvient pas à mélanger intimement, à la sortie du brû- leur, le combustible pulvérisé au restant de l'air nécessaire à la combus- tion, dénommé "air secondaire".
Ce résultat est dû au fait que, pour empêcher le dépôt de com- bustible pulvérisé dans les conduites qui l'amènent au bruleur et pour évi- ter,qu'après sa sortie de celui-ci, une partie notable du combustible tom- be dans le foyer, on est obligé de faire circuler ce combustible à grande vitesse et que, par conséquent, le mélange d'air primaire et de combustible pulvérisé qui brûle à la sortie du brûleur s'enfonce dans le foyer comme un dard. Il en résulte la production d'une longue flamme dont la température n'est pas aussi élevée que si tout l'air secondaire avait pu être mélangé au combustible solide très près de la sortie du brûleur.
Il est à noter que l'air secondaire, qui a généralement été ré- chauffé le plus possible avant son introduction dans le foyer, par son pas- sage dans un refroidisseur des produits sortant d'un four chauffé par ce foyer, ne peut pas être concentré à la sortie du brûleur à cause de la section de passage importante dont il dispose à son entrée dans le foyer.
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La présente invention a comme objet un brûleur grâce auquel on peut obtenir une flamme .plus chaude que celle obtenue avec les brûleurs actuels.
A cet effet, le brûleur suivant l'invention comprend, près de sa sortie, un déflecteur qui oblige le jet d'air primaire véhiculant le com- bustible pulvérisé à s'épanouir.
Ce déflecteur pourrait être disposé à l'extérieur de la paroi du brûleur en face de la sortie mais selon une forme d'exécution préférée, la paroi extérieure du brûleur s'évase près de la sortie de celui-ci et, en outre, dans la partie évasée de la dite paroi extérieure , est disposé un noyau qui s'évase également vers la sortie.
Afin de permettre un réglage du degré d'épanouissement du mé- lange d'air primaire et de combustible pulvérisé, on prévoit, en outre, de monter le noyau susdit de façon que sa position axiale puisse être réglée par rapport à la partie évasée de la paroi extérieure.
D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui re- présentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, quelques formes d'exécution du brûleur suivant l'invention.
La figure 1 est une vue en perspective, après brisure partielle, d'un brûleur suivant l'invention convenant particulièrement pour le chauf- fage d'un four rotatif dont les produits cuits sont évacués dans un refroi- disseur non solidaire du four.
La figure 2 représente schématiquement une partie d'un four pour lequel le brûleur suivant la figure 1 convient spécialement.
La figure 3 est une vue en perspective., après brisure partiel- le,d'un brûleur suivant l'invention convenant spécialement pour le chauffa- ge d'un four rotatif pourvu d'un refroidisseur tournant avec lui.
La figure 4 représente schématiquement une partie d'un four pour lequel le brûleur suivant la figure 3 convient spécialement.
Les figures 5 et 6 représentent, en perspective, après brisure partielle, deux autres formes d'exécution du brûleur suivant l'invention dans lesquelles le degré d'épanouissement du jet est réglable.
La figure 7 est une vue en perspective d'une autre forme d'exé- cution du brûleur suivant l' invention.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
Le brûleur représenté à la figure 1 comprend un tuyau 2 parcouru à grande vitesse dans le sens de la flèche X, par un courant d'air sous pres- sion tenant en suspension du charbon pulvérisé. Cet air ne constitue qu'une partie de l'air nécessaire à la combustion du combustible pulvérisé et est dénommé "air primaire". Près de sa sortie, la paroi extérieure du brûleur s'évase comme représenté en 3. Dans la partie évasée de la paroi extérieure, est disposé un noyau 4 qui s'évase également vers la sortie. Ce noyau est maintenu à distance fixe de la partie évasée 3 par des cloisons telles que 5.
La partie évasée 3 et le noyau 4 laissent subsister entre eux un passage qui a une section transversale en forme générale de fer à cheval.
Les extrémités de ce passage sont fermées chacune par une paroi 6 qui réu- nit la paroi extérieure évasée 3 au noyau 4.
La partie évasée 3 et le noyau 4 constituent, près de la sortie du brûleur, un déflecteur qui oblige 'le mélange d'air primaire et de com- bustible pulvérisé circulant à grande vitesse dans le brûleur à s'épanouir
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en sortant de celui-ci.
Un brûleur de ce genre peut être appliqué avantageusement dans un four tel que celui représenté à la figure 2 où on voit un tube rotatif
7 horizontal ou incliné convenant, par exemple, pour la cuisson du clinker à ciment Portland. Les produits cuita sont déversés à l'extrémité de ce tube 7 dans une goulotte 8 qui les conduit dans un refroidisseur 9 indépen- dant du four. Dans celui-ci, ces produits cèdent leur chaleur à un courant d'air qui, après avoir circulé dans la goulotte 8 en sens inverse des pro- duits cuits, pénètre dans le tube 7 au voisinage de la sortie du brûleur.
A cause de son inertie et de sa tendance à s'élever parce qu'il est chaud, ce courant d'air est concentré principalement dans la moitié supérieure du four avant de se répandre dans toute la section de celui-ci. Cet air,indis- pensable pour obtenir une combustion complète du combustible pulvérisée est appelé "air secondaire". Il suit approximativement le trajet schématisé par le faisceau de lignes 10 pourvues de pointes de flèche. C'est à cause de la forme de ce trajet que le brûleur suivant la figure 1 convient parti- culièrement pour le chauffage d'un four suivant la figure 2. En effet, il fait épanouir le mélange d'air primaire et de combustible pulvérisé dans toute la veine d'air secondaire, près de sa sortie.
A la figure 3, on a représenté un autre brûleur suivant l'in- vention comprenant une partie évasée 3 de forme tronconique dans laquelle est disposé coaxialement un noyau conique 4. Ce brûleur répartit le mélan- ge d'air primaire et de combustible pulvérisé d'une manière uniforme autour de son axe et est utilisé avantageusement dans un four tel que celui repré- senté à la figure 4. Ce four est un four rotatif pour la cuisson de clin- ker à ciment qui est pourvu d'un refroidisseur 9 qui tourne avec lui. L'air secondaire pénètre dans ce refroidisseur par son extrémité annulaire 11 par laquelle les produits refroidis sont évacués. La veine annulaire d'air secondaire réchauffé dans le refroidisseur 9 se concentre dans l'axe du four au voisinage de la sortie du brûleur.
Lorsque celui-ci est constitué comme représenté à la figure 3, le combustible pulvérisé se répand immédiatement dans toute la veine d'air secondaire.
Dans le brûleur représenté à la figure 5, le noyau 4 est de position axiale réglable. Il peut coulisser sur les parois inférieures 6 du passage en fer à cheval lorsqu'on agit parallèlement à l'axe du tuyau 2 sur une tige 12 guidée dans des supports tels que 13.
Dans le brûleur représenté à la figure 6, le noyau tronconique 4 est également de position axiale réglable par le fait qu'il est solidaire d'une tige 12 que l'on peut faire coulisser parallèlement à l'axe du tuyau 2 dans des supports 13.
Dans le brûleur représenté à la figure 7, la paroi extérieure 3 s'évase près de la sortie. Elle a, en coupe transversale, la forme approxi- mative d'une ellipse. Des parois 14 divergeant vers la sortie 15 sont dis- posées dans cette partie évasée. Les arêtes de sortie 15 de ces parois sont sensiblement perpendiculaires à la plus grande dimension de l'orifice de sortie.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée aux formes d'exécution représentées et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifi- cations ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendi- cations suivantes.
Il va de soi, par exemple, que le brûleur suivant l'invention peut avantageusement être utilisé dans d'autres foyers à combustible pulvé- risé que les fours pour la cuisson de clinker à ciment, par exemple, dans des foyers pour chaudières.