<Desc/Clms Page number 1>
" Brûleur industriel."
On connaît divers modèles de brdleurs pour l'emploi industriel, par exemple pour la chauffe au gaz des chambres de combustion des fours industriels, pour le traitement thermique de l'acier, pour le séchage des moules, etc, dans lesquels les gaz de fumée sont introduits dans l'enceinte à chauffer. Ces
EMI1.1
brûleurs, qui s roù))désignés ci-après sous le nom de "brûleurs f - ,,: - .1 ..,,<i"H '\' ouverts" sont constitués, en général, par une ou plusieurs con- duites de combustibles (par exemple par une conduite de gaz cen
EMI1.2
trale) avec orifice de sortie,entourées d'un dispositif (J'1
<Desc/Clms Page number 2>
de comburant tel qu'une conduite d'air ; ce type de brûleur
EMI2.1
est, la plupart du temps, formé de conduitês,'concentriques.
' Pour assurer, d'une part,l'utilisation tâtââ,de la chaleur-'"- sensible des gaz de fumée résultant de 18,11 I;ion et, , "(,d)Àiiùie part, une augmentation des ùempôdé oombnstian, .1dlàâte part,, une'Îngmtation des tempés, s dé fi etj, partant, des températures de traite ymen " ,frmique, il ee comm de réchauffer le combustible ou le comburant 'noyeiî f=,, ij, ù,>; , , ,, , h n 1r ' wro y r 9'"deà gaz de fumée récupérés à partir des enceintee chauffées telles que les chambres de combustion des fours. Dans ce
EMI2.2
x - .' . : cas, les récupérateurs sont des ensembles autonomes qui sont disposés séparément des brûleurs. Ces dispositions sont coûteuses. Le réchauffage lui-méme est souvent peu. satisfai-
EMI2.3
sant.
Par exemple, il se produit dans les ; , éupérateurs, des pertes élevées par la paroi. Le réchauffage est surtout peu satisfaisant lorsque les enceintes à chauffer sont entièrement ou partiellement ouvertes de sorte qu'une partie des gzz de brûlés s'échappe à travers les ouvertures, ou que/l'air susceptible d'abaisser la. température des gaz bâlés est entraîné, à travers ces ouvertures, lorsque les gaz de fumée sont aspirés et conduits au récupérateur.
Dans d'autres applications, à savoir lorsque la matière à traiter ne doit pas entrer en contact avec les gaz de fumée, on utilise des brûleurs d'un autre type, dits à " ajutage enveloppant" qui constituent, en même temps, des brûleurs fermés. Dans ce cas, le brûleur proprement dit qui, comme déjà mentionné, peut être constitué par des conduites concentriques de combustible et de comburant est entouré d'un récupératau de réchauffage du comburant et l'ajutage est raccor- dé à l'orifice de sortie du brûleur; il est réchauffé par les gaz de fumée et ramène ceux-ci, par des structures internes appropriées, au récupérateur entourant le brûleur.
Les pressione
<Desc/Clms Page number 3>
du combustible et du comburant entraînent alors les gaz de
EMI3.1
1:"-" ""j,, ;');i-- "Ir'" fumée, compte tenu de la pression résultant de 1'ans+ntation . .., 1\..;" , - <; d'i s,bWffi1 " , de'volume lors de la combustion ou de l'écheuffenwnt des : g- ga. de ae,timbtzsti oxts;ds,Is.x u,n.reg indiquée, par l'intexmedfai- '\h;;.1I.v.';>!f,',,,'t.1dt., 4::,t\),f""'!;' ' s . ,." . x ,:a' ''''f9;Y "., ,... ij rye ,dµ](µécuµµràÉéùÔµ '1 juâqà,;É gfl orifice d'échappement dee gaz 'd'â.'P:.s".SY ' .,, .'4r.4,'s'',B z,'va"' 3,s'xw, y;^'4'#C"^'F='"s . ouverts n defuméeVL'agencement Y dea','tar8leurs industriele ouverts n a " .i$Ê%éÀé"ôiÀEi%lt7" " à <' ; " " "hi3lls* ' pas été? influencé par ces mesures adoptées pour, les brûleurs sx""'" â,;
.k ,"P'. "wn, "n' ;± ds. .",.,"'Jry4 g', à ajutage enveloppant. " fil. a , . ;; :..j,,$;,y=>. 1: ir t,; Z'invéntion a pour objet d'agencer un brûleur indus- l. v" F .'.. iA 'A'Y'...... < w .J:"'r.. P!%' .4"¯ triel ouvert comportant une ou plusieurs conduites centrales de combustible; tel que du gaz et des conduites de comburant, ainsi qu'un orifice de brûleur ouvert, de manière à rendre possible, par des moyens simples, un réchauffage par récupé- ration du comburant et, éventuellement aussi, du combustible.
L'invention vise un brûleur industriel, du type comportant une ou plusieurs conduites d'admission de combus- tible, par exemple des conduites d'admission de gaz, ainsi que des conduites d'admission de combutant, par exemple des conduites d'admission d'air, et enfin un orifice de brûleur ouvert. L'invention réside en ce que le tube d'admission lui-même est agencé, jusqu'à l'orifice du brûleur de manière à former les surfaces d'échange de chaleur (d'une manière connue en soi dans les brûleurs à ajutage enveloppant) d'un récupérateur entourant annulairement ladite conduite d'admis- sion, les gaz de fumée étant introduits dans 1 espace annulaire ainsi formé, à contre-courant du combustible ou du comburant.
Si le brûleur industriel suivant l'invention est formé, d'une manière connue en soi, de conduites concentriques, il est prévu, suivant l'invention, de fixer des ailettes radiales d'échange de chaleur sur la conduite d'admission du combus- tible, par exemple sur la conduite d'admission du gaz, ou sur
<Desc/Clms Page number 4>
une enveloppe entourant étroitement cette conduite, ailettes
EMI4.1
t ""'1n. 1; H qui, de là, s'étendent jusque dans le récupérateur"entourant le brûleur, à travers la paroi de la conduite d'admission, du comburant, de sorte qu'on dispose d'une grande surface .
EMI4.2
l' " bzz; 'f\t-Â.o l .." .'. 'i P.
:' 'd'échange de chaleur. #, ¯, .;m*,5' ' X' n x ",. ,ar , , t., '.- )....J <""'''1,....., ",......,"i;"'i..tl/ Suivant une forme d'exécution préférée de l'invent 0 ' :& "'.t } ."''' ;,je",: le dispositif d'aspiration des gaz dei ''''i{'''''>''t fumée 7..t.(),-:!I.I.;' est en oùtre ";',." agencé sous la forme d'une trompe à air commandée en synchro- nisme avec la commande du brûleur, c'est-adfre avec la f ,:! régulation de l'admission du combustible et/ou du comburant.
De cette manière, il est possible d'assurer la réaspiration des gaz de fumée à travers le récupérateur par des moyens simples et sans recourir à une soufflante compliquée et qui ne pourrait être rendue insensible aux températures élevées que par un choix particulier de ses matériaux et en outre, une commande séparée du dispositif d'aspiration des gaz de famée est ainsi rendue superflue.
Si le brûleur industriel suivant l'invention fonction- ne avec une flamme réductrice, ce qui est avantageux pour plusieurs problèmes de traitement thermique, la chaleur laten- te encore contenue dans les gaz de fumée peut, grâce à l'agen- cement du brûleur suivant l'invention être libérée et ceci du fait qu'un dispositif d'admission de comburant secondaire, (par exemple des conduites d'admission d'air secondaire), est raccordé à l'espace intérieure du récupérateur, de sorte qu'une post-combustion se produit dans celui-ci.
Les avantages apportés par l'invention résident principalement en ce qu'avec les brûleurs industriels suivant l'invention, il est possible de réaliser, d'une manière consi- dérablement plus simple qu'avec les autres brûleurs industriels ouverts, un réchauffage du comburant et/ou du combustible par les gaz de fumée produit par le brûleur lui-même. Un avantage
<Desc/Clms Page number 5>
particulier réside en ce que, dans le brûleur suivant l'inven- à tion, un réchauffage/contre-courant est assuré jusqu'à l'orifice du brûleur, ce qui n'est nullement le cas dans les
EMI5.1
'%µi/flµµ%#1"?. "., :r f" E '. '- " aâ : brdlëüre industrie7.8' cônnus à orifice ouvert. le brûleur IL.:" <"j:;Jp!{ 11' t.4!.;:'; suivant l'invention se distingue encore par de faibles pertes t.v4/..... 't ttj' . \I:''T'' ' 0 par la paroi.
Les pertes par la paroi sont évitées grâce . '" .; :;, ;::.. h f1J. ,,'" f ':;'''r .11 .. f:é ,r! "s au fait que le brûleur suivant l'invention et son récupérateur se trouvent pratiquement dans la même gamme de température que la paroi, ce qui joue favorablement en ce qui concerne les pertes par la paroi du récupérateur, par suite de l'abais- sement de la différence de.température. Il en résulte que le brûleur suivant l'invention est particulièrement indiqué pour les fours de petites dimension.
Ces avantages sont égale- ment particulièrement précieux pour l'incorporation de brû- leurs undustriels suivant l'invention dons les fours entièremen ou partiellement ouverts, dans lesquels, avec les modèles connus, une partie considérable des gaz de fumée s'échappe sans être utilisée à travers les ouvertures du four, ou, inversement dans lesquels, lors de l'aspiration des gaz de
EMI5.2
fumée à travers ces ouvertures, une quantitemportante d'air est inopinément entraînée.
Avec la construction du brûleur suivant l'invention, la réaspiration des gaz de fumée s'effec- tue à partir du voisinage immédiat de la flamme, de sorte que des gaz de fumée à haute température sont disponibles pour l'échpnge de chaleur dans la chambre, cette réaspiration n'état pas influencée par le fait que le four, ou autre encein- te de traitement, dans lequel le brûleur effectue sa combus- tion, est entièrement ou partiellement ouvert. Un fait par- ticulièrement avantageux est qu'on dispose de la possibilité en injectant de l'air secondaire dans le récupérateur, de li- bérer la chaleur encore latente dans les gaz de fumée, de sorte que le brûleur industriel suivant l'invention fonctionne
<Desc/Clms Page number 6>
également avec un degré d'efficacité optimum.
L'invention aéra mieux comprise à la lecture de ,la
EMI6.1
l t.: 'L''it, description détaillée qui suit et à l'examen des deaaiha, *'j*.
;jJ :Iq: \ jointe qui en représentent, à titre 4'.'ele non limitatif, I iY É4 '' 4 3W mode réalisation.. ¯ " 1\ <\r l' " . un mode réalisation. " T""'".'¯ ,'S xa if Sur ces dessins& ... ::' La figure 1 est une coupe axiale d'un brûleur in-
EMI6.2
dustriel suivant l'invention; .¯ , r,'t;s ' -;
La figure 2 est une coupe suivant la ligne A-B et dans le sens des flèches, du brdleur de la figure 1;
Le brûleur industriel représenté sur les figures est constitué, dans sa construction essentielle, par une conduite d'admission de combustible centrale 1, dans l'exem- ple représenté, une conduite d'admission de gaz et par une conduite d'admission de comburant 2, entourant la conduite 1; dans l'exemple représenté, la conduite 2 est une conduite d'admission d'air ; enfin, le brûleur comporte un orifice .ouvert 3.
La conduite d'admission de combustible 1 et la conduite d'admission de comburant 2 sont coaxiales et elles sont à leur tour entourées d'un récupérateur ± qui s'étend jusqu'à l'orifice 2 du brûleur. Ce récupérateur est également constitué pfr une conduite 10, un espace annulaire étant formé entre ladite conduite 10 et la conduite d'admission du comburant 2. Cet espace annulaire est raccondé, à sa sortie, à un dispositif 6 d'aspiration des gaz de fumée, de sorte qu'il se produit, à travers l'orifice 2 une réaspiration des gaz de fumée et, par conséquent, à travers le récupérateur précité, un réchauffage par récupération du comburent, et, éventuellement, aussi, du combustible. Dans cette disposition, les parois des conduites d'admission jouent un rôle de surfa- ces d'échange de chaleur.
Le dispositif d'aspiration des gaz
<Desc/Clms Page number 7>
de fumée est constitué par une trompe à air 1 et celle-ci est avantageusement commandée en synchronisme avec la commande du brûleur, non représentée sur les figures,de
EMI7.1
on que la pu.1S8 !1ration se règle automatiquement '.".'. ' '1 {] ... , en fonction de la 'surface de la nappe de gaz de fumée formée.
.""''''b1f '.'Ij>' ,c >. , "'
Le récupérateur 4 lui-même présente des ailettes @ d'échange de chaleur/8.qui sont fixées radialement sur une
EMI7.2
p y.at ';i'ï 1,"d enveloppe 2. entouranttla oonduite de oombustible 1; elles ..;.. Of1t 1::(1 traversent la conduite ,de comburant 2 à travers laquelle, dans l'exemple représenté, circule de l'air. Les ailettes d'échange de chaleur 8 sont prolongées jusque dans l'espace annulaire formé par la conduite 10 et destiné à l'aspiration des gaz de fumée.
En outre, on vott sur la figure qu'une oonduite d'air secondaire 11 peut déboucher à l'intérieur du- récupérateur, de sorte qu'il est possible de produire dans celui-ci, une poste combustion des gaz de fumée, si ceux-ci contiennent encore des particules combustibles, ce qui est le cas 1que le brdleur fonotionne avec une atmos- phère réductrice.