BE527588A - - Google Patents

Description

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  PERFECTIONNEMENTS AUX ET CONCERNANT LES MOYENS OU APPAREILS POUR LA
COMBUSTION DES HYDRO-CARBURES LIQUIDES- 
La présente invention concerne les moyens ou appareils pour la combustion des hydro-carbures liquides et dans certains cas des résidus hydro-carbones et a pour but de réaliser un appareil de construction simple non sujet au déréglage dans les conditions de travail usuelles capable de développer et de maintenir de hautes températures sur des périodes   prolon-   gées dans un fourneau ou chambre de combustion qui soit également économique au point de vue consommation en   hydro-carbure     et-ne   nécessite pas une source électrique ou gazeuse pour son fonctionnement. 



   L'appareil pour brûler un   hydro-carbure   liquide conforme à la présente invention comporte un élément rotatif ou "tourbillon" susceptible d'être monté dans la chambre de combustion et destiné lors de sa rotation à réduire l'hydrocarbure qui est amené sous forme d'un film ou à le pulvériser et une hélice ou des hélices actionnées par l'air, placées et montées à rotation dans un tube d'air ou carter ou une couverture et entraînant ledit élément rotatif ou tourbillon le dispositif étant tel que ladite hélice ou hélices, et ainsi l'élément rotatif ou tourbillon est ou sont entrainés par le courant d'air naturel créé par la combustion. 



   Dans un mode de réalisation de   l'invention,   ledit élément rotatif ou tourbillon comprend un élément en forme de coupelle, de configuration tronconique avec la partie de plus petit diamètre se trouvant en bas, ledit élément en forme de coupelle étant monté sur la partie supérieure d'un pivot muni d'aubes ou de pales d'hélices et monté à rotation par des paliers, de façon à pouvoir tourner librement dans un tube ou carter à travers lequel l'air de combustion est aspiré pendant le fonctionnement du brûleur. 



  Ladite coupelle rotative débite par projection dans une chambre de combustion ou boite à feu qui l'entouré,au voisinage d'une bague déflectrice disposée de façon concentrique ou d'une série de bagues disposées concentriquement qui est ou sont montées au dessus dudit tube d'air, ou carter.   L'hydro-car-   

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 bure à brûler est amené par gravité ou mécaniquement à la coupelle rotative par une canalisation d'amenée qui passe à proximité du pivot à travers une   ouverture centrale de la coupelle pour diriger l'hydro-carbure sur la surface interne de ladite coupelle qui est entraînée en rotation.

   De préférence   l'hydro-carbure liquide est alimenté à pa tir d'un réservoir principal con- venable par l'intermédiaire   d'un   dispositif à niveau constant, contrôlé par exemple par un flotteur, et une valve volumétrique. 



   Le diamètre de la coupelle rotative et la vitesse de rotation de celle-ci sont de préférence tels qu'ils permettent de pulvériser   lhydro-   carbure au voisinage de la bague ou des bagues déflectrices concentriques pour brûler sur ou au voisinage du garnissage réfractaire des parois de la boite à feu.

   Dans ce but des moyens de réglage sont ou peuvent être prévus pour permettre de déplacer l'ensemble du brûleur afin   d'accroitre   ou diminuer l'espace entre les bagues concentriques et le fond de la boite à feu et aus- si si nécessaire permettre de régler indépendamment les bagues déflectrices concentriques par rapport à la coupelle rotative 
Des moyens peuvent aussi être prévus pour régler latéralement ledit tube d'air et les parties qui en sont solidaires dans un cadre prin- cipal afin de pouvoir les centrer autour du pivot de la coupelle rotative. 



   Lors de l'utilisation, par exemple avec un générateur de vapeur, la chambre de combustion du générateur est combinée avec un carneau ou une cheminée de tirage d'air et ainsi lorsque le tube d'air est ouvert à l'at- mosphère, le tirage naturel, créé durant la combustion, entraîne en rotation la coupelle rotative à une vitesse élevée par l'intermédiaire des aubes ou pales de l'hélice combinées avec celui-ci. 



   L'invention sera décrite plus en détail ci-après avec référence aux dessins   ci-annexés   qui en représentent, à titre d'exemples non limita- tifs,deux modes de réalisation. 



   Dans ces   dessinas   
Figo 1 est une coupe verticale d'un brûleur placé dans le foyer d'une chaudière dont seule la partie intérieure est représentée. 



   Figo 2 est une coupe horizontale par II-II de figo 1. 



   Figo 3 représente une variante de réalisation de la partie infé- rieure du brûleur. 



   Figo 4 est une vue séparée montrant schématiquement un disposi- tif d'arrêt du combustible. 



   Dans les différentes vues les mêmes références sont utilisées pour les parties identiques ou équivalentesDans les figso 1 et 2 desdits dessins 10 désigne la partie inférieure du foyer d'un générateur de vapeur vertical dans lequel est fixé une cuve   11   portée à sa périphérie en trois ou plus de trois points par des piliers   où   colonnes 12 qui sont fixée de fa- çon réglable sur un flasque lla de ladite cuve au moyen d'écrous 12a. 



   Le flasque lla de la cuve 11 supporte également un revêtement annulaire pour la base de la chemise d'eau du générateur comprenant un iso- lement 13 et un revêtement réfractaire 14. 



   Le fond de la cuve 11 est ouvert et un cadre est disposé con- centriquement en dessous de l'ouverture de celle-ci, ce cadre comprenant une couronne circulaire ou flasque 15 montée sur l'anneau d'un carter extérieur 16 et dans ledit flasque 15 sont fixées les extrémités supérieures 17 a de deux poteaux guides 17 dont l'un est muni d'un écrou 17b. Une bague 18 qui s'engage dans un logement annulaire 15a de la bague 15 et l'ouverture circu- laire de la cuve 11 sert à la fois à centrer le flasque 15 par rapport à l'ouverture de la cuve 11 et réalise une liaison plus ou moins étanche à l'air entre ces deux organes. 

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   Portée sur la bague 15 par l'intermédiaire de piliers 19,se trouve une boite à feu qui comprend un élément externe 20 en fonte ayant un flasque cylindrique 20a, et une boite à feu intérieure 22 est logée sur le flasque 20 et est espacée de la partie principale de l'élément 20 par des tétons 21, la partie supérieure de cette boite à feu est munie d'un garnis- sage réfractaire 23. 



   Une coquille cylindrique 24 montée sur la bague de l'élément 20 entoure à une certaine distance la boite à feu intérieure 22 et est garnie d'un matériau isolant 250 
Deux manchons 26 montés de façon coulissante sur les poteaux guides 17 et solidaires d'une pièce en croix 26a, sont munis d'oreilles 26b sur lesquelles sont fixées par des boulons 27 les oreilles 28a correspondan- tes d'un tube à air 28 dont l'extrémité inférieure peut être évasée ou en forme de cloche comme représenté et dont l'extrémité supérieure fait saillie concentriquement à travers l'anneau 15.

   Un tube 30 porté par des oreilles 28b faisant saillie vers l'intérieur dudit tube à air   28,   au moyen de pi- liers 29,est logé au centre par rapport au foyer 22 et une bague de recou- vrement 31 ayant une lèvre tombante ou flasque 3 la est portée sur un flasque 30a dudit tube 30,en étant maintenue écartée de celui-ci par des saillies 30b. 



   Un élément 33 est glissé dans lapièce en croix 26a et fixé par un écrou de blocage 32; sur cet élément est monté un élément tubulaire 34 et dans ledit élément 34, est montée concentriquement à rotation par des paliers 35 et 36, l'extrémité intérieure d'un pivot à rotation libre 37 sur l'extrémité supérieure duquel est montée une coupelle de pulvérisation 38 ayant une forme en tronc de cône inversé avec une ouverture centrale 38a et une partie cylindrique en saillie vers l'intérieure ou lèvre 38b. Ladite coupelle est montée sur le pivot 37 an moyen d'un moyeu 39 vissé sur l'extrémité supérieure du pivot et qui a des bras radiaux 39a qui sont brasés, soudés, ou fixés de toute autre manière sur la surface interne de ladite coupelle.

   Une plaque de recouvrement   40   est montée sur ledit moyeu 39 et fixée en position par une vis 41 de fagon à être presque jointive de la lèvre de la coupelle 38. 



   Un chapeau 43 est monté sur le pivot 37 et maintenu espacé de la lèvre supérieure de l'élément tubulaire 34 par une rondelle d'espacement qui prend appui sur le palier 36, et sur une portion chemisée 43a de ce chapean est monté le moyeu 44a d'une hélice   multipales     44.   L'ensemble constitué par le chapeau 43 et l'hélice 44 est claveté sur le pivot 37 au moyen d'une vis sans tete 45 
L'hydro-carbure constituant le combustible est amené à la coupelle 38 par une canalisation 46 fixée de façon rigide sur une applique 46a (représentée en traits tiretés) boulonnée sur la chemise voisine 26. L'extrémité inférieure de ladite canalisation 46 est munie d'un manchon fileté 46b sur lequel peut être connectée une canalisation d'alimentation 46c.

   La canalisation 46 passe entre les tubes d'air 28 et la bague 15 puis à proximité du pivot 37 et à travers l'ouverture centrale 38a de la coupelle 38 pour diriger l'huile sur la surface intérieure de cette dernièreo Pour diriger   l'hydro-oarbure   sur la surface interne de celle-ci, ledit hydro-carbure peut être alimenté par gravité à partir d'un dispositif   à.   niveau constant ou mé-   caniquement.   



   Pour le démarrage la partie inférieure de la boite à feu interne 22 présente un évidemment pour recevoir un garnissage annulaire d'une substance ignifuge qui, lorsqu'elle est saturée de combustible, peut être facilement allumée pour chauffer le foyer et engendrer un tirage par lequel la coupelle rotative 38 est mise en rotation pour pulvériser l'hydro-carbure amenée à celle-ci par la canalisation d'alimentation 46. 



   Tout autre moyen convenable pour le démarrage peut évidemment 

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 être utilisée Pendant le fonctionnement la rotation de la coupelle   38   étale l'hydro-carbure sous forme d'un film mince sur la face intérieure de la coupelle et lorsque l'huile quitte la lèvre de la coupelle son état est changé de celui   d'un   film continu en une pulvérisation de particules liquides très fines dont la finesse dépend de la vitesse de rotation de la coupelleo Le matériau réfractaire 23 du foyer 22 est rapidement porté au rouge et devient incandescent et 1'hydro-carbure atomisé est allumé sur celuici ou à son voisinage.

   L'air pour la combustion est aspiré à travers les ouvertures 16a disposées à cet effet dans le carter externe 16 à travers le tube à air 28   (comme   indiqué par les flèches en traits plats) et frappe les pales ou aubes de l'hélice 44 pour faire tourner le pivot 37 et la coupelle 38 qui y est fixéeun courant d'air secondaire passe entre le tube d'air 28 et la bague 15 et à travers l'espace annulaire existant entre la cuvette 11 et la boite à feu externe 20,

  comme représenté par les flèches en tiretéo
On constatera que le volume de l'air passait à travers le tube d'air 28 dépendra dais une large mesure de la quantité du combustible projeté à partir de la coupelle 38 et qui aura brûlé et ainsi la vitesse angulaire de la coupelle 38 s'accroîtra ou décroîtra conformément avec la vitesse à laquelle le combustible est délivré à ladite   coupelleo  
Cette caractéristique permet au brûleur de fonctionner de façon efficace sur une large gamme de vitesse d'alimentation en combustible. 



   L'alimentation en combustible à la coupelle de vaporisation 38 peut être controlée au moyen de toute vanne volumétrique convenable du type fonctionnant à la main ou si on le désire par la pression de vapeur engendrée dans la chaudière, c'est-à-dire au moyen d'une valve actionnée par un piston ou un diaphragmeAlternativement des moyens contrôlés thermostatiquement peuvent être utiliséeo
Il est préférable que des moyens soient prévus pour couper automatiquement l'alimentation de combustible dans le cas où la flamme du brûleur s'éteint accidentellement et, dans le mode de réalisation représenté par celui-ci comprend une valve 50 de tout type convenable, montée dans la canalisation d'alimentation 46c et dont la fermeture est assurée au moyen d'un poids 52 (un ressort peut naturellement être substitué    .dit   poids)

   porté par la tige 50a de   l'organe   de fermeture qui est ainsi sollicité vers la position fermée. Un levier de déclanchement 51,pivoté en 52 sur une applique 53 sur laquelle ladite soupape est montée,maintient normalement le poids 52 dans la position haute avec la soupape 50 ouverte.

   L'extrémité inférieure du levier 53 est reliée par une tige 54 à l'un des bras d'un levier coudé 55 pivoté en 56,   l'autre   bras dudit levier étant relié par une broche à un flotteur 57 qui repose normalement sur le fond 16 d du carter externe 16.Si la flamme du brûleur s'éteint, le combustible alimenté à la coupelle 48 déborde la lèvre rentrante 38a de celle-ci et coule dans la partie inférieure du carter 16:

   alors comme le niveau de l'hydro-carbure dans le carter s'élève, le flotteur 57 est soulevé et au moyen du levier coudé 55 et de la tige de connection 54, le levier 51 oscille ce qui détermine la chute du poids 52 et la fermeture de la soupape 50Le carter 16 peut être vidangé par une canalisation 58 fermée par une soupape 590 
Le réglage vertical de l'ensemble du brûleur par rapport à la cuvette 11 est effectué par les vis de support 60 qui passent à travers les ouvertures taraudées des oreilles radiales 16c du carter 16 et la position verticale de la coupelle de vaporisation   38,   et des éléments qui y sont associés, par rapport au foyer 22 peut-être contrôlée au moyen d'une vis réglable 61 passant à travers les éléments transversaux 26a des chemises 26 pour coopérer avec le fond 16b du carter 16.

   La disposition du tube évasé 30,30a et de la bague de couverture 31 par rapport à la coupelle 38 peut être modifiée par l'utilisation des piliers supports 29 de longueurs différentes. 

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   Il a été trouvé expérimentalement que les bagues annulaires ou déflecteurs 62 ou 63 affectent avantageusement le courant d'air à travers le brûleur et ainsi la forme de la flamme. La dimension desdites valves c'est-à-dire leur diamètre interne peut être modifiésuivant les conditions existantes. 



   Il est prévu de pouvoir enlever facilement le brûleur pour le nettoyage et les réparations et à cette fin l'ensemble de la boite du fo- yer supporté par lespiliers 19 et la bague 18 sont adaptés pour être sou- levés de   façon   à libérer la coupelle 38,et la partie de la cuvette llb de la cuve 11 est amovible de telle façon que le brûleur peut être retiré dans son ensemble du foyer de la chaudière. 



   Dans la variante de réalisation représentée aux figs. 3 et 4 la bague circulaire ou flasque 15 est portée par des poteaux de guidage 17 dont les extrémités inférieures sont fixées sur le fond d'un plateau peu profond ou cuvette 64 au moyen de boulons ou de goujons 65.Des poteaux intermédiai- res non représentés peuvent être prévus entre la bague 15 et le plateau   64.   



   La surface inférieure du plateau 64 est fixée avec des éléments d'espacement tels que 66 qui sont susceptibles de coulisser dans les éléments de guidage 67 d'une plaque de base 68 sur laquelle les pieds ou colonnes de support 12 de la cuvette 11 (voir fig. 1) sont fixés comme représenté. Une butée 69 est prévue sur la plaque de base 68 de manière à permettre une mi- se en place correcte du brûleur en dessous de la cuve 11.

   Ce mode de construction facilite le démontage ou le remplacement du brûleur dans le foyer d'une chaudière pour le nettoyage et les réparationso
La valve ou soupape d'arrêt 50 pour couper l'alimentation en combustible liquide dans le cas ou la flamme se trouve éteinte accidentellement, est,dans ce cas, maintenue dans la position ouverte par l'un des bras 70a d'un levier coudé 70 qui est pivoté en 71 et dont l'antre bras est supporté par un bras 72 a d'un second levier coudé 72 pivoté en   73.   L'extrémité libre de ce dernier levier est associée avec un flotteur 74 qui normalement repose sur le fond du plateau 75Si la flamme du brûleur s'éteint l'huile non brûlée s'écoule dans le plateau 64 et le flotteur s'élève et déplace le levier 72 autour de son pivot 73 dans la direction indiquée par la flèche.

   Le bras 72 a du levier 72 se trouve ainsi désengagé du levier 70 qui pivote sous son propre poids et l'action d'un ressort prévu dans la valve d'arrêt, cette valve d'arrêt pouvant ainsi se fermero Une vis réglable 70b est fixée à 1'extrémité du levier 70 afin de permettre un réglage dans la position de la valve 50 et un bouchon de vidange 64a est prévu ou fixé sur le plateau 64. 



   Dans ce cas l'élément tubulaire 34 dans lequel est monté à rotation le pivot 37 est monté directement sur la pièce en croix 26a au lieu d'être monté sur un élément 33 comme ci-dessus décrit avec référence aux figso 1 et 2. 



   Il est évident qu'au lieu que l'hélice soit logée dans le tube d'air comme ci-dessus décrit, elle peut être combinée avec une couverture réalisée dans une plaque. 



   L'invention a été décrite ci-dessus comme appliquée plus parti-   culièrement   à un générateur de vapeur'du type vertical, mais le brûleur avec des modifications de second ordre peut être utilisé dans une position horizontale ou inclinée si cela est nécessaire. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 1.- Appareil pour brûler des hydro-carbures liquides, caractérisé en ce qu'il comporte un élément monté à rotation ou "tourbillon", susceptible d'etre placé à l'intérieur d'une chambre de combustion et destiné par sa rotation à mettre l'hydro-carbure, qui y est amené, sous forme d'un film ou à le pulvériser, et au moins une hélice actionnée par l'air, placée <Desc/Clms Page number 6> et montée à rotation à l'intérieur d'un tube d'air,carter ou ouverture, et associée en fonctionnement avec ledit élément rotatif ou tourbillon, la disposition étant telle que ladite hélice ainsi que l'élément rotatif ou tourbillon sont susceptibles d'être entraînés par le tirage naturel créé par la combustion.

   2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément rotatif ou tourbillon est monté sur un pivot mini de pales d'hélice et est à rotation dans des paliers,de façon à pouvoir tournerlibre ment dans un tube ou carter d'air à travers lequel l'air de combustion est aspiré au cours du fonctionnement de l'appareil.

   30 - Appareil selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément rotatif ou tourbillon est entouré par au moins une bague ou un tube formant déflecteur et espacé du tube d'air ou carter.

   4.- Appareil selon les revendications 1 à 3,caractérisé en ce que le tube d'air ou carter est supporté par un cadre ou analogue et est réglable par rapport à celui--ci.

   5.- Appareil selon la revendication 3 , caractérisé en ce que la bague formant déflecteur et entourant l'élément rotatif ou tourbillon est réglable par rapport à ce derniero 60 - Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le cadre ou analogue comporte une boite à feu amovible dans laquelle l'élément rotatif ou tourbillon fait saillie.

   7.- Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le cadre comporte une bague ou un flasque circulaire et monté dans un carter extérieur ouvert, et que sur lesdits bague ou flasque sont fixées les extrémités supérieures de deux potaux-guides sur chacun desquels est montée coulissante une chemise, les différentes chemises étant réunies par une pièce en croix qui est solidaire de celles-ci, etayant des oreilles sur lesquelles sont fixées des oreilles coopérantes formées, ou prévues, sur l'extrémité inférieure du tube à airo 8.- Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le cadre comporte une bague ou un flasque supporté sur deux poteaux ou colonnes au-dessus d'un plateau ou cuvette,

   et que sur lesdits poteaux peuvent coulisser des chemises réunies par une pièce en croix et ayant des oreilles pour porter l'extrémité inférieure du tube à air.

   90 - Appareil selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la bague ou le flasque du cadre est associé avec le fond ouvert d'une cuve qui entoure, en ménageant un espace, la boite à feu supportée par le cadre, et que l'espace annulaire entre lesdites cuve et boite à feu constitue une entrée pour un courant d'air secondaire vers la chambre de combus tiono 10.- Appareil selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément rotatif ou tourbillon comporte une coupelle de forme tronconique ayant une ouverture centrale avec une partie cylindrique ou lèvre rentrante.

   11.- Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'hydro-carbure est fourni à la coupelle au moyen d'une canalisation d'amenée qui entre par l'ouverture centrale de la coupelle et est disposée pour diriger 1'hydro-carbure liquide sur la surface interne de la coupelle.

   12.- Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour couper l'alimentation en hydro-carbure dans le cas d'extinction du brûleur 13.- Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens pour couper l'alimentation en hydro-carbure liquide sont actionnés par un flotteuro <Desc/Clms Page number 7> 14. - Appareil pour brûler des hydro-carbures liquides, comportant essentiellement les caractéristiques reprises dans les revendications 1 à 13,considérées isolément ou selon leurs diverses combinaisons possibleso 15.- Appareil pour brûlerdes hydro-carbures liquides, tel que décrit en substance ci-avant etreprésenté schématiquement aux dessins annexés.