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L'invention concerne un brûleur pour combustion à surface ou brû- leur à rayonnement, comportant une cuvette de brûleur munie d'un tuyau d'ali- mentation à tuyère d'injection pour l'amenée d'un fluide combustible, et un certain nombre de plaques de rayonnement en matière céramique munies de canaux ou perforations, lesquelles plaques forment une paroi de fermeture de ladite cuvette.
L'invention a pour but d'améliorer les brûleurs de ce genre, en assurant un mélange particulièrement efficace du fluide combustible, par exemple un mélange de gaz et d'air, ainsi qu'une excellente répartition de ce genre mélange gazeux sur les différentes plaques du brûleur, tout en per- mettant le fonctionnement avec de l'air primaire.
Selon l'invention, ce but est atteint grâce au fait que le tuyau d'alimentation est fixé centralement dans la cuvette du brûleur et se ter- mine à une certaine distance de la paroi qui lui fait face, laquelle paroi est pourvue de moyensdéflecteurs pour dévier le fluide amené, ledit tuyau présentant à l'entrée un angle de contraction qui est plus grande que l'angle de la tuyère d'injection, ensuite une partie cylindrique et finalement une partie divergente suivant un angle correspondant à la dispersion du fluide injecté par ladite tuyère.
La nouvelle construction présente le grand avantage qu'il ne se produit pas de turbulence indésirable dans l'écoulement du fluide et qu'on obtient la vitesse exacte voulue de ce fluide dans le tuyau d'alimentation.
Un autre avantage important de la nouvelle construction consiste en ce que le brûleur peut être réglé dans de très larges limites, sans qu'il se produise un retour de flamme, c'est-à-dire sans que la flamme ne rentre dans la chambre du brûleur, ce qui n'était pas le cas dans les brûleurs connus jusqu'à présent.
De préférence, la paroi située en regard du tuyau d'alimentation est pourvue d'une saillie ou nez pointu dirigé vers l'intérieur. dont la base se raccorde à une partie incurvée de ladite paroi, tandis qu'il est prévu une plaque directrice qui s'étend vers l'intérieur depuis cette paroi et qui est capable de dévier vers le bas le fluide amené par le tuyau d'alimentation.
De cette façon, le fluide combustible qui est amené par ce tuyau centralement dans la cuvette du brûleur est donc dévié latéralement. tandis que les particules qui ont éventuellement tendance à monter sont déviées vers le bas par la plaque directrice. de sorte qu'il se forme un courant gazeux divisé, dont les parties sont ramenées dans la chambre du brûleur. ce qui a pour effet que les plaques du brûleur seront alimentées régulièrement avec un mélange d'air de gaz. En vue de supporter les plaques du brûleur, le tuyau d'alimentation présente à sa partie supérieure une nervure dorsale qui est prolomgée @ au-delà de la sortie du tuyau et se raccorde à la saillie ou nez pointu prévu sur la paroi située en regard du tuyau.
Ladite nervure dorsale est pourvue d'évidements ou encoches transversales, de sorte que le fluide combustible introduit dans la cuvette du brûleur peut se répartir très uniformément sur toutes les plaques du brûleur, de part et d'autre de ladite nervure, et que la pression est donc sensiblement la même dans tous les points.
Un effet surprenant de la nouvelle construction réside dans le fait que grâce aux possibilités de réglage et à la bonne répartition du mélange de gaz et d'air, il devient possible d'utiliser des plaques de brûleur qui peuvent être établies en des matières céramiques très diverses.
De nombreux essais ont permis de constater qu'on peut atteindre un rendement de rayonnement qui semblait être pratiquement irréalisable jusqu'à présent.
L'emploi d'une matière céramique complètement frittée pour ces plaques de rayonnement présente l'avantage essentiel que la résistance mécanique de cette matière est beaucoup plus grande que celle des matières
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pratiquement non frittées ou incomplètement frittées.
Ladite matière peut être rendue poreuse par l'application de moyens connus à cet effet, par exemple en mélangeant du charbon de bois pulvérisé ou de la poudre d'amiante à la matière première.,
Dans les constructions connues, il se produit aisément un recour de flamme par suite de la diminution de l'alimentation en gaz du . orûleur. Par l'emploi d'un brûleur selon l'invention. cet inconvénient est réduit à un minimum.
Un résultat très avantageux peut être obtenu avec la nouvelle construction du brûleur si le diamètre des canaux prévus dans les plaques est petit par rapport à leur longueur.Il est toutefois également possible de donner la forme de fentes aux passages prévus dans les plaques selon l'in- vention.
Dans ce cas il peut être utile de fabriquer les plaques en une matière céramique incomplètement frittée ou pratiquement non frittée.
Il s'agit là d'un type de matière qui est mécaniquement moins solide que de la matière complètement frittée. mais qui est moins sensible aux retours de flamme. Lorsque l'alimentation en gaz est réduite dans les brûleurs de construction connue, on atteint un point critique où se produit le retour de flamme, c'est-à-dire la rentrée de la flamme dans la chambre du brûleur. Dans la nouvelle construction, ce point critique se trouve beaucoup plus bas, de sorte que le brûleur fonctionne également bien avec une faible pression de gaz, sans qu'il se produise un retour de flamme.
A titre démonstratif, un exemple d'exécution de l'invention sera décrit ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels-.
La figure 1 est une vue en plan d'un brûleur selon l'invention. les plaques du brûleur étant enlevées, et
La figure 2 est une vue en coupe de ce brûleur.
La cuve 1 du brûleur est pourvue d'un tuyau central d'alimentation qui s'arrête à une certaine distance de la paroi qui lui fait face. La partie du tuyau d'alimentation 2 qui s'étend à l'extérieur de la cuvette 1 du brûleur est pourvue d'une bride de raccordement 3. Le tuyau d'alimentation est muni d'un alésage de forme particulière, dont l'angle de contraction à l'entrée 4 est plus grand que l'angle déterminé par les faces extérieures de la tuyère d'injection 5.
A cet angle d'entrée 4 succède une partie cylindrique 6 et ensuite une partie divergente 7 qui est exécutée de façon à correspondre à la dispersion du fluide injecté par la tuyère. Cela présente le grand avantage que le mélange du gaz et de l'air peut s'effectuer d'une façon très régulière, sans donner lieu à une turbulence indésirable. La paroi située en regard du tuyau d'alimentation 2 est pourvue d'une saillie ou nez pointu 8 dirigé vers l'intérieur, dont la base se raccorde à une partie incurvée 9 de la paroi, tandis qu'une plaque directrice 10 s'étend vers l'intérieur depuis cette paroi.
La saillie 3 sépare en deux parties le flux de fluide convenant pour un brûleur à rayonnement. dans le cas envisagé un mélange de gaz et d'air, les deux parties du flux étant ramenées dans la cuvette du brûleur par la partie incurvée 9 de la paroi. Les particules de gaz qui ont tendance à monter sont déviées vers le bas par la plaque directrice 10 et sont ramenées par les courants partiels dans la cuvette. Une nervure dorsale 11 est prévue sur le tuyau d'alimentation 2 et est pourvue d'évidements ou encoches transversales 12. de faon à former des talons 13 sur lesquels les plaques du brûleur peuvent s'appuyer. Par ailleurs. ces plaques s'appuient sur un bord 14 de la cuvette du brûleur, l'ensemble des plaques formant la parmi de fermeture supérieure de la cuvette.
La chmabre du brû-
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leur n'est donc pas divisée en deux, mais le double flux gazeux peut se ré- partir sur toute la surface.
La nouvelle construction permet de travailler avec aspiration de l'air atmosphérique et n'exige donc pas l'emploi d'air comprimé, tel que c'était fréquemment le cas jusqu'à présent. Le brûleur selon l'invention fonctionne exclusivement avec de l'air primaire qui est, comme déjà men- tionné. aspiré directement de l'atmosphère, et ce en une quantité telle que nécessaire pour obtenir une combustion complète.
Même lorsqu'il est fait usage de plaques de radiation en ma- tière complètement frittée, la répartition du mélange de gaz et d'air est tellement bonne que le réglage du brûleur peut s'effectuer dans de très lar- ges limites. sans qu'il se produise de retour de flamme. Le retour ou la rentrée de la flamme peut être réduite à un minimum en limitant le diamètre des canaux de passage dans la plaque à une petite fraction de leur longueur.-
Par ailleurs il a été constaté que l'éxécution des canaux de passage en forme de fente est très rationnelle, notamment parce que cela permet de simplifier la fabrication et d'utiliser des moules de pression moins coûteux.
Au lieu d'utiliser de la matière céramique complètement frit- tée. il est aussi très bien possible de faire usage de matière incomplètement frittée ou pratiquement non frittée. Dans ce cas, on part, par exemple, d'un mélange de 60 pourcent-volume de kaolinite et de 40 pourcent-volume de charbon de bois, ce dernier étant ensuite expulsé par chauffage. Le point de frittage de la kaolinite ( qui est une matière existant dans la nature) est voisin d'environ 1200 C et son point de fusion est voisin de 1750 C.
Cette matière commence seulement à présenter des phénomènes de frittage à 900 C environ et si l'on ne dépasse pas sensiblement cette température pour produire l'élimination de la poudre de charbon de bois, le processus de frittage sera incompleto On obtient alors une matière qui ne présente, il est vrai, pas une grande résistance mécanique mais qui s'oppose efficacement à la production de retours de flamme. Lorsqu'on utilise des plaques fabriquées en cette matière, il est également recommandable d'y former des canaux' de passage en forme de fente.
REVENDICATIONS. lo-Brûleur pour combustion à surface ou à rayonnement, comportant une cuvette de brûleur pourvue d'un tuyau d'alimentation à tuyère d'injection pour l'amenée d'un fluide combustible, et un certain nombre de plaques de brûleur en matière céramique, munies de canaux et formant une paroi de fermeture de ladite cuvette, caractérisé en ce que le tuyau d'alimentation est fixé centralement dans la cuvette et s'arrête à une certaine distance de la paroi qui lui fait face, laquelle paroi est pourvue de moyens déflecteurs pour dévier le fluide amené, ledit tuyau présentant à l'entrée un angle de contraction qui est plus grand que l'angle de la tuyère d'injection. ensuite une partie cylindrique et finalement une partie divergente suivant un angle correspondant à la dispersion du fluide injecté par ladite tuyère.