BE546480A - - Google Patents

Description

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 EMI1.1 
 

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     La.,présente   invention est relatif   à.   la com- bustion de combustibles fluides pour engendrer de la chaleur. 



   L'invention concerne un procédé de combustion, d'un combustible fluide pour engendrer de la chaleur, dans lequel de l'air et du combustible   sont-   déchargés séparément et à proximité immédiate d'une surface ré- fractaire, de manière àbrûler sous forme d'une feuille de flamme étalée sur ladite surface. 



   Une autre particularité de l'invention con- siste à décharger l'air et le combustible sous forme de couches superposée, la couche de combustible étant, de préférence, entre la surface réfractaire et la cou- che d'air. Le combustible et l'air peuvent être déchar- gées en éventail, l'ampleur de la décharge en éventail allant jusqu'à 360 . Une autre caractéristique de l'in- vention consiste à décharger le combustible et l'air le long d'une surface réfractaire plane ou sensiblement plane. 



   Un appareil de chauffage suivant l'invention comprend une surface réfractaire et des moyens pour amener séparément et décharger séparément de l'air et un combustible fluide le long de et à proximité immé- diate d'une surface réfractaire, de façon que le com- bustible brûle sous forme d'une feuille de flamme éta- lée sur ladite surface. 



   Ainsi, l'invention a trait à un appareil de chauffage, dans lequel des ajutages de décharge de combustible et d'air sont disposés au voisinage immé- diat l'un de l'autre, ainsi qu'au voisinage immédiat d'une surface réfractaire et communiquent respective- 

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 ment avec des conduits séparés pour l'amenée d'air et de combustible fluide à ces ajutages, ces derniers ayant une   forme e   étant dirigés de façon à décharger le combustible et l'air le long de la surface réfractai- re à proximité immédiate l'un de l'autre et, de préfé- rence, sous forme de couches superposées, de façon à permettre au combustible de brûler sous forme d'une feuille de flamme étalée sur la surface.

   Les ajutages peuvent présenter des sorties telles qutils déchargent le combustible et l'air sous forme de couches en éven- tail dtune ampleur allant jusqu'à 3600 et l'ajutage à air est, de préférence, du type venturi. 



   Un avantage de la présente invention r -de dans le fait que la combustion est facilitée et rendue plus efficiente, dès que la surface réfractaire est devenue chaude, grâce à la direction suivie par le com- bustible et l'air le long de la surface réfractaire chauffée. 



   Etant donné que le combustible et l'air sont déchargés séparément, il est inutile de les amener sous une pression élevée, afin d'éviter des retours de flam- me, en sorte que non seulement le combustible et l'air peuvent être fournis sous une pression relativement faible, mais encore que leur vitesse de décharge peut être ramenée à/une fraction relativement faible, telle que 5, de la vitesse normale de décharge. La vitesse de décharge peut être simplement contrôlée par réglage des pressions d'alimentation et/ou par réglage des aju- tages ou tuyères. 



   Etant donné que le combustible et l'air sont déchargée séparément, ils peuvent être fournis à une pression relativement faible et déchargés à une vitesse relativement faible, ce qui rend la flamme plus contre- 

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 lable au point de vue de son maintien au voisinage immé- diat de la surface réfractaire, même lorsque la surface réfractaire est plane ou sensiblement plane. 



   L'emploi de conduits et ajutages séparés pour l'alimentation en combustible et en air permet de dé- charger des volumes relativement grands de combustible et d'air à des vitesses relativement faibles   à. travers   des ouvertures. d'ajutages ou   tuyères   relativement gran- des, de manière à produire une flamme d'étendue   cousit   rable le long de la paroi d'un four ou foyer, par exem- ple une flamme dtenviron,6 pieds de diamètre ou de 3 à 4 pieds de long, la vitesse de décharge relativement faible permettant à la flamme de se maintenir à proxi- mité immédiate d'une paroi de four relativement plane. 



   L'invention est susceptible d'une application étendue, mais elle est particulièrement utilisable pou le chauffage de fours de traitement thermique, étant donné que grâce à la décharge d'air et de combustible le long d'une surface ou de surfaces internes réfrac- taires d'un four, le contact entre la flamme et la charge à traiter thermiquement peut être évité , tout au moins sensiblement. 



   L'invention est le plus facilement applica- ble à la combustion de combustibles gazeux, mais elle peut aussi être appliquée à la combustion de combusti- bles liquides. 



   L'invention sera décrite davantage ci-après, à seul titre d'exemple, en référence aux dessins ci- annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un brûleur suivant l'invention, cette vue montrant fragmentairement une paroi de four à travers laquelle   a'étend le   brûleur; 

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 - la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1, mais montrant une autre forme de brû- leur; - la figure 3 est une coupe schématique il- lustrant une application de l'invention à un four de traitement thermique ; - la figure 4 est une coupe fragmentaire il- lustrant une application légèrement   différente   de l'in- vention à un four de traitement thermique; - la figure 5 est une coupe fragmentaire il- lustrant une application de l'invention à une chambre de combustion d's four ;

   - les figures 6 et 7 sont respectivement une coupe fragmentaire en élévation et en plan illus- trant un autre mode dtapplication de l'invention à un four de traitement thermique, et - la figure 8 est une coupe fragmentaire montrant une partie de la figure 6 à plus grande échel- le. 



   Le brûleur représenté à la figure 1 comporte un carter formé de deux parties 1 et 2 pourvues de brides par lesquelles elles sont boulonnées l'une à l'autre. La partie 1 du carter est tubulaire et sa partie de décharge 4 est cylindrique. 



   Le brûleur s'étend à travers une paroi de four 5 montrée fragmentairement et est fixé à cette paroi par une bride 6. Une cloison tubulaire 7 montée concentriquement dans la partie 1 du carter forme dans celle-ci un passage d'air 8 et un passage de gaz 9 entre ladite cloison et la partie 1 du carter. Le gaz est amené au passage 9 par le raccord 10 débouchant dans l'extrémité conique de la partie 1 du carter. 



   La cloison tubulaire 7 présente à son extré- 

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 mité de décharge un.e saillie annulaire extérieure 11, qui s'étend au delà de l'extrémité de décharge 12 de la partie 4 du carter et qui définit avec cette derniè- re un. ajutage annulaire 13 de décharge de gaz. 



   Des croisillons   14,   15 présentent respective- ment une ouverture centrale non taraudée 16 et une ou- verture centrale taraudée   17--. Pour   recevoir une tige 
18 coaxiale à   la. cloison   tubulaire 7 et qui supporte à son extrémité de gauche un déflecteur 19 sensiblement en forme de champignon se trouvant au voisinage de l'extrémité de décharge de la cloison tubulaire, de ma- .nière à définir avec celle-ci un ajutage annulaire 20 de décharge d'air. 



   Le croisillon 14 peut glisser dans la cloiso' tubulaire 7, tandis que le croisillon 15 est fixé à l'extrémité de cette cloison   7.   



   De l'air est amené au brûleur par l'embou- chure 21 de la partie 2 du carter. Pour isoler la par- tie 2 du carter du passage de gaz 9, un diaphragme flexible 22 s'étend entre l'extrémité de droite de la cloison tubulaire 7 et les brides des parties 1 et 2 du carter. 



   La tige 18 s'étend à travers une ouverture 
23 ménagée dans la partie 2 du carter et est engagée vers son extrémité de droite dans une ouverture tarau- dée   24   ménagée dans un capuchon 25 fixé par des vis 
26 à un bossage,27 porté par la partie 2 du carter. 



   Le filet de l'ouverture taraudée   24   du capuchon 25 est de sens opposé et de pas plus grand que celui de l'ouverture taraudée 17 du croisillon 15, de sorte que lorsqu'on fait tourner la tige 18 à l'aide d'un volant à main 28. la cloison tubulaire 7 se déplacera axiale-   @   ment dans la même direction, mais dans une mesure 

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 moindre que la tige 18. 



   L'air et le combustible amenés aux ajutages 
13 et 20 en seront déchargés suivant des couches en éventail de 360  sur la surface interne 29 de la paroi 
5 du four. 



   Le brûleur illustré à la figure 1 est aesti- né à être utilisé avec du gaz. Le brûleur illustré à la figure 2 est similaire à maints égards à celui de la figure 1, mais est conçu pour être utilisé avec une huile combustible et la partie cylindrique de décharge 
4 de la partie 1 du carter est pourvue d'une   chemine     . d'eau   30 pour la refroidir. 



   Un croisillon 32 est fixé à l'extrémité droite de la cloison tubulaire 7 et un tube 33 fix dans une ouverture centrale da croisillon 32 passe a travers une ouverture   34   ménagée dans la partie 2 du carter. Un collier 35 fixé à l'extrémité de droite du tube 33 présente une rainure annulaire extérieure 
36, dans laquelle est engagé un curseur 37 qui est fourchu de manière à être engagé dans la rainure 36 et à être en contact avec une partie supérieure de celle-ci. Une vis de réglage 38, dont l'extrémité de droite 39 est carrée, peut tourner dans des ouvertures ménagées dans des brides espacées   40,   41 de la partie 
2 du carter, la vis 38 étant axialement fixe par rap- port   auxdites   ouvertures.

   La cloison tubulaire 7 peut ainsi être déplacée axialement par ajustement de la vis 38, pour agrandir ou réduire l'ouverture 13 de l'ajutage de décharge. 



   La tige 18 passe à travers le tube 33 et est filetée à son extrémité de droite et engagée dans un capuchon taraudé 42 fixé à l'extrémité de droite de la partie 2 du carter. Ainsi, les ajutages 13 et 

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 20 du brûleur montré à la figure 2 peuvent être réglés indépendamment à l'aide d'un volant à main   43   et de la vis de réglage 38. 



   La figure 3 illustre une application de la présente invention à un four de traitement thermique, dans lequel des ajutages   44,   qui peuvent être similai- res aux ajutages décrits en référence aux figures 1 et 2, déchargent du combustible et   de.l'air   sous forme de couches en éventail sensiblement radiales, comme indiqua par les flèches 45, sur des surfaces de parois   réfrac.   taires sensiblement planes. Un troisième ajutage 44 décharge des couches en éventail de combustible et d'air sur la surface de la voûte cintrée réfractaire   47   du four. 



   La figure 4 illustre une application léger) ment différente de l'invention à un four de traiteme   @     -rmique,   dans lequel un ajutage   44   décharge des couches de combustible et d'air en éventail sur une surface de paroi réfractaire plane   48.   



   La figure 5 illustre une application de l'invention à une chambre de combustion, qui débouche dans un four et dans laquelle un ajutage   44   décharge des couches de combustible et d'air en éventail sur une surface réfractaire 50 sensiblement sphérique, qui est raccordée à une surface cylindrique 51, sur laquelle la flamme peut s'étaler à partir de la sur- face sphérique 50. 



   Les figures 5,6 et 7 illustrent une appli- cation de la présente invention à un four de traite- ment thermique avec un agencement différent de brû- leur. Dans ce cas, des tuyaux à combustible et à air 52,53 aboutissent à un ajutage étroit 54 en forme de fente servant à décharger le combustible et à un aju- 

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 tage plus large 55 en forme de fente servant à déchar- ger l'air, ces deux ajutages étant dirigés vers le haut à partir de la partie inférieure d'une surface de paroi réfractaire plane 56 du four. Le long du four montré à la figure 7, trois jeux d'ajutages sont pré- vus, le nombre approprié pour un four particulier dé- pendant de la longueur de ce four et de la longueur des ajutages. 



   REVENDICATIONS 1. Procédé de combustion d'un combustible flui- de pour engendrer de la chaleur, caractérisé en ce que de l'air et du combustible sont déchargés séparément le long de et à proximité immédiate d'une surface ré- fractaire de manière à brûler sous forme d'une feuille de flamme étalée sur ladite surface.

Claims (1)

1. 2. Procédé suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que l'air et le combustible sont déchargés sous forme de couches superposées ou interfaciales.

   3. Procédé suivant la revendication 2, caracté- risé en ce que la couche de combustible est déchargée le long de la surface susdite entre cette surface et la couche d'air.

   4. Procédé suivant l'une ou l'autre des reven- dications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que le combus- tible et l'air sont déchargés en éventail, l'ampleur de la décharge en éventail allant jusqu'à 360 .

   5. Procédé suivant l'une ou l'autre des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que le combus- tible et l'air sont déchargés le long d'une surface réfractaire plane ou sensiblement plane.

   6. Procédé suivant l'une ou l'autre des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que les pres- sions immédiatement avant la décharge de l'air et d'un <Desc/Clms Page number 10> combustible gazeux à brûler n'excèdent pas 10 pouces de pression d'eau à pleine charge et sont, de préféren- ce, de l'ordre de 4 à 6 pouces de pression d'eau à pleine charge.

   7. Appareil de chauffage comprenant une. surface réfractaire et caractérisé par des moyens pour amener séparément et, décharger séparément de l'air et un com- bustible fluide le long de et à proximité immédiate de la surface réfractaire, de manière à faire brûler le combustible sous forme d'une feuille de flamme éta- lée sur ladite surface.

   8. Appareil de chauffage suivant la revendica- tion 7, caractérisé en ce que des ajutages de déchar- ge de combustible et d'air sont disposés au voisinage immédiat l'un de l'autre et au voisinage immédiat d'une surface réfractaire et communiquent respectivement avec des conduits d'alimentation séparés pour leur ali- mentation en combustible fluide et en air, des ajutages ayant une forme et étant dirigés de façon à décharger le combustible et l'air le long de la surface réfrac- taire à proximité immédiate l'un de l'autre et, de préférence, sous forme de couches superposées ou inter- faciales, de façon à permettre au combustible de brû- ler sous forme d'une feuille de flamme étalée sur la surface.

   9. Appareil de chauffage suivant la revendica- tion 8, caractérisé en ce que la surface réfractaire est sensiblement plane.

   10. Appareil de chauffage suivant l'une ou l'au- tre des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les ajutages présentent des sorties formées de manière à décharger le combustible et l'air sous forme de cou- ches en éventail d'une ampleur allant jusqu'à 360 . <Desc/Clms Page number 11>

   11. Appareil de chauffage suivant l'une ou l'aùtre des revendications 8, 9 et 10, caractérisé en ce que l'ajutage à air est en forme de venturi.

   12. Brûleur pour l'exécution du procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6 ou convenant pour être utilisé avec l'appareil de chauffage suivant l'une ou l'autre des revendications 7 à 11, caractéri- sé en ce qu'il comporte un carter de forme tubulaire au moins vers son extrémité de décharge, une cloison tubulaire prévue dans le carter de manière à former un passage dans celui-ci et de manière à former un second passage entre elle-même et le carter, la cloison tubulaire présentant une saillie annulaire extérieure à son extrémité de décharge au delà de l'extrémité de décharge du carter, de façon à définir avec celui-ci un ajutage annulaire dirigé vers l'extérieur sensible- ment en direction radiale,

   et un déflecteur sensible- ment en forme de champignon disposé au delà mais au voisinage de l'extrémité de décharge de la cloison tubulaire, de façon à définir avec celle-ci un second ajutage annulaire dirigé sensiblement en direction radiale.

   13. Brûleur suivant la revendication 12, carac- .térisé en ce que la cloison tubulaire et/ou le déflec- teur sont ajustables axialement par rapport au carter.

   14. Brûleur suivant la revendication 13, carac- térisé en ce que la cloison tubulaire et/ou le déflec- teur sont ajustables à l'aide d'un ou plusieurs élé- mentiletés disposés à l'extérieur des passages de combustible et d'air y conduisant.

   15. Fours et chambres de combustion, en particu- lier fours de traitement thermique, chauffés par le procédé suivant l'une ou l'autre des revendications <Desc/Clms Page number 12> 1 à 6 ou équipés d'appareils de chauffage ou de brû- leurs suivant l'une ou l'autre des revendications 7 à 14 ou tels qu'illustrés sur les dessins ci-annexés.