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La présente invention se rapporte aux brûleurs du genre comportant une chambre à paroi périphérique curvilinéaire propre à recevoir de l'air primaire et du combustible solide pulvérisé par un conduit d'entrée dirigé tangentiellement, ou en substance ta.ngen- tielleraent à la paroi curvilinéaire, et à débiter l'air primaire et le combustible dans un espace de combustion par un orifice d'une paroi latérale et un conduit de sortie ou ajutage.
Dans un tel brûleur, la séparation ou ségrégation du com- bustible dans le courant de combustible et d'air entrant dans le brûleur tend à provoquer une distribution non uniforme telle du combustible débité par le conduit de sortie ou ajutage, qu'elle peut affecter les conditions de conditions de combustion et réduire
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l'efficacité de la combustin. Un but de la présente .; mention est de réduire ou d'éviter ces effets nuisibles de la ségrégation du combustible.
Dans un brûleur du genre décrit, suivant la présente in- vention, des dispositifs de déviation sont prévus dans la chambre du brûleur pour effectuer, en déviant des parties du courant d'aire primaire et de combustible, une distribution en substance uniforme du combustible circonférentiellement dans l'ajutage.
La présente invention sera décrite ci-après à titre d'exemple avec référencé aux dessins annexés, en partie schématique, dans lesquels ':
La figure 1 est une élévation de côté d'un- brûleur, partiellement en coupe, et
Figure 2 est une élévation de face, partiellement en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1.
Dans l'ensemble, le brûleur 10 comprend un ajutage 11 de forme tronconique traversant un caisson d'alimentation d'air à registre d'air 12, et débouchant dans un orifice de brûleur 13 ouvert dans une paroi 14 du foyer 15. Pendant la marche, l'ajutage est alimenté de combustible pulvérisé en suspension dans l'air, débité à une chambre 16 par un conduit d'entrée 17 s'ouvrant tangen- tiellement à la chambre, et disposé en substance perpendiculairement à l'axe de l'ajutagè tronconique.
Le conduit d'entrée 17 a une section rectangulaire, et deux des parois opposées du conduit convergent comme représenté sur la figure 2, pour apporter une réduction de section depuis un raccord à brides 18, relié à un conduit d'alimentation, vers l'en- trée tangentielle dans la chambre. La paroi extérieure en spirale 21 de la chambre à la forme d'une volute et les parois latérales parallèles 22 et 23 de la chambre comportent des ouvertures qui sont coaxiales à 1,'axe central de l'ajutage 11.
Le conduit d'alimentation comporte un tronçon de trrnsi- tion 24 terminé par le raccord à bride 18, formant la transition
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entre la section circulaire normale du conduit d'alimentation de combustible et la section rectangulaire du'conduit d'entrée. La section rectangulaire du conduit d'entrée est choisie tout au plus égale à la section du transporteur, et de préférence un peu moindre de manière à 'maintenir une certaine vitesse d'écoulement du courant entrant dans la chambre 16.
Comme représenté sur la figure 2, le conduit d'entrée. est disposé pour introduire vers le.bas le charbon et l'air. Avec une telle disposition, un tronçon de transition 24 n'est pas absolu- ment nécessaire pour convertir la section circulaire du conduit d'alimentation de combustible'en section rectangulaire du conduit d'entrée, étant donné que la. transition peut se faire à hauteur du raccord à brades entre ces sections. Cette transition est possible @ avec une introduction vers le basde l'air et du combustible,étant donné qu'aucun épaulement: sur lequel du charbon pulvérisé se dépose- @ rait n'est formé dans le raccord.
On voit également qu'avec la chambre 16 et l'ajutage 11, le conduit d'entrée peut faire avec l'axe du brûleur 10, un angle s'écartant appréciablement de 90 , suivant la disposition de la source d'alimentation de combustible et d'air..
La base 25 de l'ajutage tronconique 11 est reliée à la, partie, marginale d'une ouverture circulaire 26 dans la paroi latérale 23 de la chambre 16. L'ouverture circulaire et la dimension inté- rieure de la base'de l'ajutage ont en substance le même diamètre et sont telles que le rayon de l'ouverture circulaire 26 soit lé- gèrement inférieur à. la distance du point terminal 27 de la spirale partir de l'axe de l'ajutage. L'ouverture est située, par rapport à la paroi 21, de manière que la distance entre la paroi et l'ouver-
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ture diminue I?raq.uelle:llen t à. partir du conduit d'entrée 17 jusqu'à une faible valeur au'point termina.! 27, de la spirale.
L'ajutage et...a Ghaa.bre peuvent évide1J1lT!ent. tre fais' d'une pièce.,- pax.exemp.e :"' '; - =' -'. .\"' ....).'/'" par'coulée', :ou de pièces séparées boulonnées..ôu soudéés ëné.'b7:ea''<- . '".', '-"h . ¯ ... , . ,.
,L'ajutage 11 a une longueur suffisante'pour s'étendra au
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deléi du caisson 1, registre d'air 12. Cel1E.l1E.nt, ,s.u point de vue fonctionnement l'sjutage 11 peut être cO)'1.sic1Érçble¯;'ent plus court que la longueur représentée sur la figure 1. En générale le¯ longueur de l'ajutage est au ;:.oins deux fois le diamètre de sa base.
Dans la forme de réalisation représentée, la base de l'ajutage 25 a approxi-
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¯:a tiver¯ent 18 pouces (45 cùx) de diamètre tandis que l'extreiilité supérieure de l'ajutage est approxiuati veulent è.'1.TI1 èj,'::!lètre de 10 pouces (25 cm) et la longueur 'de l'ajutage est approximativement de
5 pouces'(12,5 cm)-
Comme représenta sur la figure 1, le registre d'air comporte une ouverture circonférentielle d'air de combustion 30 à l'extérieur près de la paroi 14 du foyer 15.
L'ouverture d'entrée d'air 30 comporte une série de volets circonférentiels 31 qui sont articulés et supportés entre une plaque annulaire intérieure 32, .perpendiculaire à l'axe de l'ajutage 11, et une plaque annulaire extérieure parallèle 33, qui est fixée par son bord circonférentiel intérieur à l'intérieur de l'ajutage. La position des volets 31, qui sont prévus pour faire tourbillonner dans l'axe de l' ajutage 11 l'air passant par les volets, est réglable par l'intermédiaire d'une tige 35 traversant l'espace 37 compris dans le caisson d'alimentation. d'air, et une paroi extérieure d'isolation 36 qui forme la limite
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extérieure du caisson d.alimentation d'air.
La tige 35 comporte une manivelle 40 dont la rotation règle la position ngulaire des volets qui se déplacent simultanémentetdefaçon semblable autour de leurs pivots, par l'intermédiaire d'un système d'engrenages et de leviers (non représenté) onté sur la plaque annulaire 33 et entraîné par la tige 35. La 'plaque intérieure 32 comporte une ouverture centrale 34 pour le passage de l'air de combustion secondaire entre les plaques 32 et 33, vers l'orifice de brûleur 13.
'L'orifice de brûoeur, dont la surface extérieure est tronconique vers l'extérieur, a un diamètre d'approximativement 20 pouces (50 cm) à sa partie étroite, et un diamètre à la base d'approximativement 36 pouces (90 cm). Ainsi,. l'air de combusti.on
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entrant par lesvolets 31 vers l'intérioeur acquière un louvemetn tangetiel et se déplace horigentalement travers les ouvertures 34 et l'orifice de brûleur 13 versle foyer.15' La paroi extérieure 36 du caisson d'alimentation d'air comporte au :;;
oins un. regard 41 qui consiste en un court tronçon de tube 42 passant à travers le. paroi 36 et débouchant dans un conduit 43 de plus grand diamétre qui s'étend de la surface intérieure de la paroi extérieure jusqu'à la plaque annulaire 32 du registre d'air et débouche dans cette plaque. L'extrémité extérieure du regard comporte un organe de fermeture 44 comportant une vitre 45 par laquelle la marche du brûleur et les conditions de marche de la flamme dans le foyer 15 peuvent être observées.
Le brûleur comporte plusieursdéflecteurs curvilinéaires 46 qui sont réglables individuellement et disposés de maière à permettre une distribution en substance uniforme du charbon pulvé- risé débité par l'ajutage de brûleur 11 même lorsqu'une ségrégation du charbon a lieu à l'entrée du courant air-charbon.
En l'absence' des déflecteurs 46, une telle ségrégation s'effectuerait et il en résulterait une répartition non uniforme du combustible débité par l'ajutage du brûleur; lorsque ceci se produit, les conditions de marche de la flamme dans le foyer peuvent être telles qu'elles produisent une flamme exceptionnellement forte dans un secteur du foyer, et dans un autre ou dans d'autres secteurs, un débit insuffisant de combustible en comparaison du débit d'air de combus- tion. Dans ces conditions,, une combustion incomplète et d.e fortes pertes de carbone peuvent se produire.
Les déflecteurs 46 sont des plaques d'acier courbées à partir de leur bord d'attaque vers leur bord de fuite, vers l'ou- verture 26, et sont a.u nombre de trois. Chacun de ces déflecteurs a une longueur égale à celle d'un quart de cercle dont le diamètre est en substance égal au diamètre de l'ouverture 26. La largeur de chaque déflecteur est légèrement plus faible que la distance comprise entre les parois latérales parallèles 22 et 23 de la chambre 16.
Par exemple
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la largeur de la chambre 1'0^ est d'approximativemetn 13 pouces (32,5 cm) et chaque déflecteur 46 a une largeur d'approximativement 12 3/4 pouces (32e4 cm), laissant ainsi un jeu' entre les bords des déflecteurs et les parois latérales de la chambre lorsque les déflecteurs sont installés dans la chambre. Chaque plaque est articulée à une extrémité sur un axe 47 soudé à la plaque à cette extrémité, et dépassant les bords opposés du déflecteur pour se loger dans des sockets prévus dans les parois latérales 22 et 23 de la chambre.
Les sockets sont disposés près de 1'ouverture 26 sur un cercle concentrique à cette ouverture, d'un diamètre légère- ment plus grand que celle-ci et à 90 environ de chaque côté du point terminal 27 de la chambre, et à 1800 environ du point terminal.
D'un côté de la chambre 16, les axes 47 ont une longueur suffisante pour que leurs extrémités viennent à fleur de la surface extérieure'de la paroi latérale 23, les extrémités étant recouvertes par la base de l'ajutage 25.Les axes 47 traversent la paroi latérale 22 du côté opposé de la chambre 16 et sont logés dans des capuchons creux 51 soudés à la face extérieure de la paroi latérale 22.
Chaque déflecteur 46 a une extrémité libre 52, en amont de son extrémité articulée par rapport à l'écoulement du mélange charbon air dans la chambre 16, et étant donné que les caractéristi- ques de distribution des déflecteurs dépendent de la position des extrémités libres 52 des déflecteurs par rapport au courant de charbon en suspension dans l'air, les déflecteurs sont montés de façon réglable de manière que leur extrémité libre puisse être réglée transversalement par rapport au courant de charbon en suspension dens l'air. Le réglage de chaque déflecteur s'effectve au moyen d'une tige filetée 53 qui est articulée à la surface convexe du déflecteur 46.
La tige est filetée à son extrémité extérieure et traverse la paroi extérieure 26 de la chambre 21 et un bras d'un support en L 55, dont l'autre bras est soudé à son extrémité intérieure radiale à la paroi 21. Des écrous de blocage 54 sont prévus sur la tige 53,de part et d'autre du bras du support 55, et la manipulation de ces
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écrous permet de régler la position de la tige par rapport au support ,et par conséquent la position du déflecteur. Chaque tige 53 com- porte un organe d'étanchéité creux 56 soudé à la. face intérieure de la paroi 21 de la chambre 16, et leur construction est telle qu'elle empêche une perte de charbon pulvérisé par louverture dans la paroi nécessaire au passage de la tige.
La chambre 16 et l'ajutage 11 sont traversés par un tube
57 de moindre diamètre que l'extrémité de débit de l'ajutage. Par exemple, si l'extrémité de débit de l'ajutage a un diamètre de 10 pouces (25 cm), le tube.57 peut avoir un diamètre extérieur de 5 'pou- ces (12,5 cm). Le tube est disposé coaxialement à l'ajutage, et s'étend axialement dans l'ajutage et la chambre et comporte une ou plusieurs tiges d'espacement 60 près de l'extrémité de débit de l'ajutage, qui portent sur la paroi intérieure de celui-ci et maintiennent le tube 57 dans l'axe de l'ajutage 11. Le tube comporte une bride 61 venant à l'extérieur et boulonnée à la paroi de la chambre 22, de manière qu'on puisse le sortir de l'ensemble si nécessaire.
Le tube 57 décrit forme dans la chambre 16 une paroi intérieure circulaire, de manière que la masse tourbillonnante de charbon en suspension dans l'air soit dense et que toute tendance à . former un vide ou une zone de basse pression au centre du courant cyclonique de charbon et d'air soit évitée. De plus, le tube s'étendant sur toute.la longueur de l'ajutage et le courant tour- billonnant de charbon et d'air débité par l'ajutage 11 suit un trajet d'écoulement de section annulaire dont la section diminue vers la sortie de l'ajutage. Le charbon en suspension dans l'air débité par l'extrémité de l'ajutage se mélange intimement avec la masse d'air de combustion'secondaire l'enrourant, qui entre dans l'orifice de brûleur 13 par l'ouverture 34.
Le débit du courant de charbon et d'air tourbillonnant se faisant tangentiellement a pour effet un mélange intime immédiat d'air et de charbon, donnant une combustion hautement efficace. Une zone de pression relativement
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basse se forme du côté foyer de l'extrémité de l'ajutage, en produisant une recirculation d'air et d'une partie marginale intérieur du courant d'air et de charbon, pour créer de bonnes conditions d'allumage de marière que la flamme entrant dans le foyer se propage suivant un cône intérieur pour maintenir le courant de charbon et d'air allumé.
Le brûjeur 10 peut être utilisé avec des combustibles liquides ou gazeux et '.. cette fin., un dispositif d'alimentation de combustible liquide 64 peut être introduit dans le tube 57, son extrémité de pulvérisation 65 se terminant en substance à hauteur de l'extrémité 66 de l'ajutage 11. Un combustible gazeux peut être débité par une rampe annuleire 68 placé près de J'orifice de brûleur 13 et du côté foyer de l'extrémité 66 de l'ajutage 11. La rampe annulaire débité du combustible gazeux radialement vers l'intérieur dans l'air de combustion secondaire passant de l'ouverture annulaire 34 dans l'orifice de brûleur 13.
REVENDICATIONS.
----------------------------- 1.- Brûleur comportant une chambre à paroi périphérique curvilinéaire propre à recevoir de l'air primaire et du combustible solide pulvérisé d'un conduit d'entrée dirigé tangentiellement ou en substance tangentiellement à la paroi curvilinéaire et à débiter l'air primaire et le combustible vers un espace de combustion par une ouverture préfue dans une paroi latérale et un conduit de sortie ou ajutage, caractérisé en ce que la chambre comporte des dispositifs de déviation pour effectuer, en ,déviant des parties du courant d'air primaire et de combustible, une répartition en substance uniforme du combustible circonférentiellement par rapport à l'ajutage.