<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
<Desc/Clms Page number 3>
Brûleur pilote" la présente invention concerne les brûleurs, et a essentiellement pour objet, un brûleur du genre brûleur pilote susceptible de fonctionner en particulier mais non exclusivement au gaz de haut-fourneau.
On sait duo les brûleurs ont pour but de nottre en présence l'air et 'le gaz nécessaires pour réaliser la com- bustion et que lesbrûleurs pilotes servent généralement à l'allumage des brûleurs principaux ou à la sécurité des brûleurs principaux en assurant en permanence une flamme veilleuse.
<Desc/Clms Page number 4>
L'invention a essentiellement pour objet un brûleur du type comprenant une chambre de mélange.suivie d'une chambre de combustion, ces'deux chambres étant constituées de deux tubulures coaxiales, remarquable notamment, en ce que les diamètres des tubulures précitées sont déterminées en fonction du débit de gaz et d'air, de telle sorte que la section de la chambre de mélange soit assez réduite pour que le mélange galeux combustible y ait une vitesse dcoulement supérieure à la vitesse critique, c'est-à-dire à la vitesse de déflaGra- tion ou célérité du déplacement du front de flamme, dans ladite chambre de mélange,
tandis que la section de la chambre de combustion est assez grande pour que le.uélange gazeux combustible y ait une vitesse d'écoulement inférieure à la vitesse critique, ou célérité du déplacement du front de flamme et à fortiori par conséquent, inférieure à la vitesse de soufflage, \
Il en résulte que la combustion commencera dans la tubulure de grand diamètre, d'où la désignation de chambre de combustion, et que la combustion ne remontera pas dans la tubulure de petit diamètre ,que l'on a appelée chambre de mélange, pour éviter l'incident dit "prise de feu à l'in- jecteur", ou retour de flamme,
Selon une autre caractéristique de la présente inven. tion, le diamètre de la chambre de combustion est sensible- ment le double du diamètre de la chambre de mélange;
il en résulte que la section de la chambre de combustion est à peu près quatre fois la section de la chambre do Mélange, la Vitesse d'écoulement du mélange gazeux combustible gaz + air est donc approximativement quatre fois plus grande dans la chambre da mélange que dans la chambre de combustion,,
<Desc/Clms Page number 5>
Selon une autre caractéristique de la présente inven- tion, le diamètre de la chambre de combustion, tout en étant assez grand, comme indiqué ci-dessus, pour que dans cette chambre la vitesse d'écoulement du mélange gazeux combustible soit inférieure à la vitesse d'avancement du front de flamme, c'est-à-dire pour que la flamme puisse remonter facilement dans cette chambre de combustion,
est limité de façon à pouvoir protéger la flamme d'une extinction éventuelle par soufflage,
La longueur de la chambre de mélange est déterminée pour que le mélange soit complet et que le régime d'écoule- ment soit établi, ce qui nécessite une longueur de tubulure supérieure à un minimum variable avec le diamètre* On Était que si la longueur de tubulure utilisée est. inférieure au minimum précédent, la vitesse critique croit rapidement, et.
par suite , on court le risque d'avoir une prise de feu à l'injecteur, Conformément à une des caractéristiques de la présente invention, la longueur de la chambre de mélange, compte tenu du pouvoir calorifique du combustible envisagé, est sensiblement égale, ou légèrement supérieure, à deux fois son diamètre.
Conformément à une autre caractéristique de l'inven- tion, la longueur de la chambre de combustion est sensible- ment égale, ou légèrement supérieure à. son diamètre. On a trouvé qu'ainsi, la flamme remontait facilement dans la chambre de combustion, et qu'on diminuait les risques de voir la flamme devenir aérienne, et s'éteindre par soufflage.
Conformément à une autre caractéristique importante de la présente invention, on a constaté que le raccordement de la chambre de mélange à la chambre de combustion était avantageusement réalisé par une paroi sensiblement en forme
<Desc/Clms Page number 6>
de tronc de cône; il peut aussi être avantageux de prévoir
EMI6.1
"'--ë=frt.:' c'tiff1.>e.icit- tronconique-# un ou plusieurs orifices pour "-facilité- l'allumage, et éventuellement permettre un.échap- peinent de mélange combustible en cas de contre-pression.
' @ Bien-que. l'invention s'applique aux brûleurs induits, on a constaté de façon surprenante qu'un brûleur selon l'in- vention peut être équipa d'une arrivée d'air sous pression, et fonctionne parfaitement dans ces conditions. On sait que dans les brûleurs induits, on utilise l'énergie disponible dans l'un des fluides pour provoquer 1 le mouvementé l'autre on pout donc ainsi utiliser l'énergie potentielle du gaz, généralement faible, mais cependant non négligeable.
D'autres caractéristiques apparaîtront au cours de la description qui va suivre,
Dans le dessin annexé, donnai uniquement à titre d' exem- ple, la figure unique représente une coupe longitudinale axiale d'une forme de réalisation d'un brûleur conforme a la présente invention.
Dans cette forme de réalisation, le brûleur pilote comprend essentiellement une arrivée de gaz 10, un injecteur
11 à l'orifice de sortie calibré 12, une arrivée d'air 13 débouchant dans une chambre annulaire 14, une chambre de mélange 15 et une chambre de combustion 16, Afin d'avoir une répartition correcte de l'air autour du courant de gaz, la chambre 14 est constituée de deux chambres annulaires con- centriques 20 et 21, séparées par une cloison 22 comportant plusieurs orifices de communication 23,
Dans le cas du gaz de haut-fourneau, ce gaz a une maose spécifique très voisine de celle de l'air, et on remarque alors! que les tubulures d'air et de gaz peuvent être inver- sées, l'air arrivant par la tubulure 10, et le gaz par la tubulure 13.
<Desc/Clms Page number 7>
Pour égaliser la pression d'air, ou le cas échéant de gaz,'dans la chambre annulaire intérieure 20, de préférence il n'y a pas d'orifice 23 en regard de l'arrivée de la cana- lisation 13 @ il y a par exemple trois orifices de communica- tion entre les deux chambras, répartis à 120 autour de l'axe du brûleur, un des orifices étant diamétralement opposé à l'entrée do la canalisation 13 dans la chambre extérieure 21.
L'orifice de sortie calibré 12 peut, par exemple, présenter la forme d'un tronc de cône convergent et la paroi frontale , 24 d la chambre annulaire intérieure d'air est sensiblement parallèle 4 la paroi tronconique de l'orifice de sortie ' calibré Cette paroi 24 se raccorde à une tubulure 26 limi- tant 1 la chambre de mélange 15.
@
On voit que l'ensemble précédent constitue une pompe et pout faire l'objet d'un calcul analogue à celui développé par "Râteau" à propos de ces appareils. On peut aussi se servir do la formule approchée suivante @ m1 v1 = v (m1 + m2) dans laquelle V1 est la vitesse d'écoulement du gaz (ou de l'air, si c'est do l'air qui oat soufflé),, v est la vitesse d'écoulement du mélange (gaz + air), m1 et m2 étant les débits masse du gaz et de/l'air, c'est-à-dire les masses de gaz ot d'air traversant une section pondant l'unité de temps (la vitesse d'écoulement de-l'air, V2 étant supposée nulle).
La paroi 26 de cotte chanbre do mélange est raccordée à la paroi 27 de la chambre de combustion qui lui fait suite par une paroi tronconique ou sensiblement tronconique 28,
Conformément à l'invention, le diamètre de la chambre 16 (paroi 27) est le double du diamètre de la chambre 15 (paroi
26) et la longueur de la chambre 15 est le double de son diamètre tandis quo la longueur do la chambre 16 est égale à son diamètre
<Desc/Clms Page number 8>
La paroi conique 28 peut avantageuscment comporter un ou plusieurs orifices 29, par exemple deux, qui peuvent ser- vir à l'allumage du brûleur et qui, pour certaine régimes do marche, en cas de contre-pression, permettent un échappement du mélange gazeux,
on combustion ou non Cette particularité pout être aise à profit on plaçant au voisinage d'un de ces orifices un dispositif sensible à la température qui peut par exemple donner l'alerte ou agir sur un système de régu- lation. Le demi-angle au sommet du cône constituant l'orifice de sortie calibré 12 peut avantageusement être de quinze degrés (15 ), et le demi-angle au sommet du trono de cône de raccordement de la paroi 18 de la chambre do mélange à la paroi 19 do la chambre de combustion peut avantageusement être de trente degrés (30 ).
Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, le tubo 10 de l'arrivée de gaz peut être réglé axialomont on position par rapport à la chambre de mélange ou à l'arrivée d'air. Ceci cet obtenu do façon très simple on munissant le tube 10 sur sa surface extérieure d'un filetage coopérant avec un taraudago exécuté dans la paroi postérieure 30 do la chambre de mélange* L'ensemble peut éventuellement être bloqué au moyen d'un contre-écrou.
@@ Le brûleur ci-dessus décrit, pout avantageusement être utilisé comme brûleur pilote; il peut être également utilisé comme brûleur-principal pour le chauffage d'installations du genre des radiateurs, des aérothermes, des chauffe-bains, échangeurs, chaudières, fours, etc...
-Un tel brûleur présente l'avantage de pouvoir fonction- ner parfaitement au gaz do haut-fourneau et présente on outre, les avantages suivants il a une flamme insoufflablo qui est stable aux différentes allures; il a une température de flamme
<Desc/Clms Page number 9>
Maximale et fonctionne aussi bien à l'air aspiré qu'à l'air soufflé; il a un taux do combustion très élevé et ne nécosaite pan de chambre dû' combustion spéciales Comme il ressort du dessin ci-joint, il est d'une conception particulièrement simple et ne comporte aucune pièce compliquée;
il en résulte que sa fabrication est peu onéreuse et son prix de revient est remarquablement bas, Comme on l'a déjà remarqué, on peut aussi réaliser des brûleurs principaux sur le môme principe
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.