BE634103A - - Google Patents

Description

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  DISPOSITIF   POUR     L'ALIMENTATION   EN   COMBUSTIBLE     LIQUIDE   
DES   brûleurs   A   HAUTS   INTSNSITE   Dit     rayonnement   

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 Il ont oonnu do faire fonctionner des brûleurs à haute Intensité de rayonnement au moyen de combustible sa. eux et notassent de propane.

   De tala brûleursont des intensités calorifiques bien plue élevées que les brûleurs   classiques     utilisant   des   combustible@   liquides ce qui offre l'avantage de permettre l'obtention d'une grande puissance calorifique par un four de faibles   dimensions.   En outre, ils bénéficient des avantages d'une grande   souplesse   de fonctionnement et   assurent   une combustion complète   ..ne   formation de résidus de carbone et sans gaz   imbrûlés.   
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  Ila présentent cependant quelque. inconvénients dua notaaisent aux conditions ± <tookt<< et de transport du gaz combustible .ou. forme liquide ainsi qu'au prix relativement élevé de celui-ci. 



  La présente invention a pour objet de remédier 1 oea Inoonvdnienta en réalisant un dispositif permettant d'alimenter les brûleurs à haute Intensité de rayonnement au moyen de oombuatiblaa liquides et en particulier des essences ou coupla légères d'hydrocarbures de toupérature d'dbullitlon comprl4o par exemple entre 30 et 100'C. 



     G    essences     utilisées     seront   de   préférence     celles     composées   d'hydrocarbures à   chaînée     droite*   pour   lesquelles   il   n'existe   actuellement 
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 que peu de débouchés, leur i:uilc  d'octane étant Insuffisant pour permettre d'envisager leur emploi dans les moteurs a explosion. 
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  Or de telles essences sont produites en quantités "ses ifportantes dans les raffineries et sont obtenue. en outre en quantit4i également Importantes dans les unités de d4saso11naco du gaz naturel. 



  L'utilisation da oes essences pour alimenter des brûleurs à haute Intensité de rayonnement dans des conditions telles qu'elles   puissent   res placer la propane, constitue donc un moyen de les valoriser considérablement. 



   Ce résultat est obtenu grâce au dispositif selon l'invention caractérisé essentiellement par l'alimentation du brûleur au moyen d'un mélange combustible réalisé par un carburateur de type approprié associé à une troupe à air et comprenant éventuellement des moyens de   vaporisa-   tlon du mélange combustible formé dans le carburateur en apportant de la 
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 chaleur au flux d'air alimentant ce dernlor par exemple au moyen d'un échange de chalqur avec de* gi%z de combuution ou par reolclace d'une fraction de ceux-ol dans la ndu1t J'&Ielo4ton d'air. 

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   L'invention sera décrit* plue en détail en se référant aux dessins   annexés   où   @   
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 La figure 1 Illustre sch6rtiQusrnt un premier mode de réalisation suivant lequel l'air alimentant le carburateur cet préchauffé   dans   un tube en contact avec les gaz de combustion du four. 



   La figure 2 Illustre une variante de ce premier mode de rés   lisation   selon laquelle une circulation de fluide entretenue par une pompe est   utilités   pour réaliser l'échange de chaleur servant1 la   vaporisation   du   oombustlble.   



   La figure 3 Illustre un autre mode de   réalisation     melon     lequel   la vaporisation du   combustible   est obtenue par   recyclage     dans   l'air   d'admission   du oarburateur d'une partie des   gaz   de combustion provenant du brûleur. 
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  Le* différente dispositifs représenté. aux figures 1 l'ont en commun essentiellement une trou*@ 4 air (1) renfermant une tuyère (3) reliera une source d'air o08prll1Ó par la canalisation (2), ladite tuyère comportant 4 sa partie terminale un ool conique (4) , ladite trompe à air étant reliée par une   canalisation   (5) à un carburateur (6) dont le Montage 
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 est réalisé de 8LIre que le dépression soit produite en aaont et non en aval du carburateur au moyen par exemple d'une vanne ou d'un   étranglement   (12), le carburateur ne comportant pas de papillon ou de   boisseau.   Le   fonctionnement   du carburateur est assuré par la dépression engendrée dans 
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 la canalisation (5) par l'tfaouleaent d'air 008lfjf"1" dans la trompe . 



  En outre une ou plusieurs grilles (lx) sont disposées dans cette omtalisation pour activer la vaporisation du mélange 0uat1ble. 



   La longueur de la canalisation (5) et l'emplacement de la grille (ou des trilles) seront choisis , compte tenu de l'apport de chaleur   nécessaire,   de manière   à assurer   une vaporisation pratiquement complète du oombuatible liquide avant l'entrée du   mélange   combustible dans le corps de la trompe. 



   La dépression dans la canalisation (11) d'alimentation du carburateur est mesuré  par exemple au moyen d'un   manomètre   (10) et ajustée à la valeur désirée par la vanne (12) ce qui permet, en modifiant le débit 
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 d'air à travers la canalisation (11) de faire varier la proportion de oom- buatible du mélange, oelle ci étant généralement réglée de préférence au voisinage de la atOichioeitrle. 



  ) 

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Selon le   =de   de   réalisation   Illustré   4 la     figura   1. la chaleur nécessaire à la vaporisation du combustible est obtenue en   préchauffant   
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 l'air d'admission au carburateur par paaaage du conduit d'adalusion (il) z travers la sono d' éoha-::t(ï5) des gaz brûl<a du four (7) dans leQrel débouche le brûleur (8) alimenté un mélange combustible par la trompe à air. 



  La vaporisation s'effectue dans la oanallaatlon (5) entre la sortie du carburateur et 1 ntrfe de la pompe à air. 



  Selon la variante Illustré* à la figure 2 la chaleur nécessaire à la vaporisation est directement fournit au tube (5) par échange de chaleur avec un fluide , saseus ou d* préférence liquide, préalablement réchauffé Par pauace dans la son* d'échappement du four et dont le niveau thermique est rétabli par circulation en circuit t.na4 au 807en d'une pompe (17). 



  Conto..r.t au schéma de la figure 2, la partie du circuit (16) d'éohanp de chaleur traversant la zone d'<oh*pp<*<nt du four aura une surface d'échange suffisante avec les gaz de ocabuatlon. Il en sort de rAm de la partie du circuit entourant le tube (5). 



  Selon un autre mode de rialisatlxs de l'invention illustré 1 la figure 3, la chaleur nécessaire pour assurer la vaporisation du combustible liquide est obtenue en recyclant par la oanal1aaUOf. (9) dara l'air admis par la camlisation (11),une ertie 4es gaz de combustion provenant du tour, ces derniers étant   aspirés   du fait de la dépression   régnant     dors   la cana- 
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 lination (11), à travers un orifice calibré (13) de la canalisât ion (9).

   le   diamètre   de l'orifice calibré (13) de la canalisation (11) doit être choisi suffisant pour que l'apport de calories par les   gaz   brûlot 
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 permette un* vaporiaatlon sena1bl...nt complète du ..lance sala il faut éviter qu'il ne soit trop gram car il pourrait en   résulter   une vaporisation dana la cuve du carburateur   entraînant   une alimentation   Irrégulière   
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 en essence et, par l'acoroiaaement de température dans le corps de la troupe.

   une diminution de rendonent de l'éjectour formé par le col (4) de la   tuyère.,   
De plus on aura   Intérêt 4   éviter tout* déperdition substantielle 
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 de chaleur par la canalisation (9), oe qui permet par la recyclage de 6as 1 une température plus élevée de réduire la wasee de ces Cas nécessaire pour   assurer   la vaporisation. les  a essais     effectuée   ont   montré     qu'âpre  une courte période 
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 d'adaptation suivant le démarraga 4 froid on arrivait très vite' une 

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 autost&bt11..\lon assurant un tomtterawnent à richesse rigoureusement aonatante. 



  Toutefois o4m pendant la période d'adaptation les variations de la richesse n'exe4d&ient guère 1% par rapport à la richesse de régime. 



  La riohesae du mélange peut 4tre maintenu* sensiblement constante 1w pour des variations de débit très importantes, ce qui permet uns régulatlon thermique simple en commandant la variation de débit au moyen d'un  eevo méoanleme a;tionnE par un thernocouple. et agissant sur la membrane d'un détendeur placé sur la canalisation d'arrirde d'air comprimé. 



  Les essais ont   montré     notamment   qu'un* variation de   2,5 à   3,8 
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 Kf/oa de la pression au détendeur (soit un* variation de z environ) ne modifiait guère la richesse du mélange (variation de l'ordre de 2% de lé richesse). Ces r4aultat4 n'expliquent par la fait que la d<pr alon au carburateur varie de façon pratiquement linéaire en fonction de la pression de l'air dans la trompe. 



   Pour certaines   utilisations,   11 peut être   nécessaire   au contraire 
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 de faire varier la rizhease. Celle-ot peut alors 4tre réglée en aglaaant sur la vanne (12) dont l'ouverture entraîne une diminution de la ric hosse   due .   une diminution de la dépression au carburateur et dont la fermeture   entratne   un   accroissement   de richesse du mélange. 



   L'expérience montre que le   fonctionnement   du dispositif Illustré à la   figure)    3 reste     possible   même pour des   richesses     très   faibles de l'ordre par exemple de 0,5   sans   qu'il soit nécessaire de modifier   l'orifice   calibre. 



  Ce résultat apparaît inattendu car la diminution de la dépression qui entrain* la diminution de richesse du mélange se traduit tutti par une 
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 diminution du volume de* Cas brûlés aspirés A travers l'orifice calibré. On pouvait alors oralndre que l'apport de calories par les gaz   brûlés   soit insuffisant et qu'il se produite un   givrage.   



   Par suite de la masse d'air supplémentaire introduit* par l'ouver 
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 ture de la rarsne et du fait que la quantité de combustible A vaporiser *et alora plus faible, l'apport d'un* plue faible quantité de chaleur s'est révélé suffisant et  ci d'autant plus que la tension de vapeur du C08lbWl- tlble à obtenir était moindre ce qui permet de réaliser   une   vaporisation à température plus basse. 



   En revanche il semble qu'il soit nécessaire pour le fonctionne- 
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 ment à richesse@ élevées d'adapter ce type de dispositif çn utilisant un orifice calibré de section plus faible de   manière   à éviter le recyclage 

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 de quantité trop   Importantes   de gaz brûlés qui pertuberaient la carburation et le fonctionnement du brûleur. 



   Il convient de remarquer que les différente   dispositifs   décrit. ci-dessus ne   représentent   que certaines   formes   particulières de   réalisation     préférées   de l'invention et que l'on peut y apporter   d..   modifications   $au   sortir du cadre de l'invention par exemple en utilisant un simple   venti-   latour pour alimenter en air le brûleur ou pour vaporiser le   combustible   dans le carburateur ou en réalisant l'apport de calories   nécessaires   à la   vaporisation   par chauffage d. l'air admis par la canalisation (11).

Claims (1)

1. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Un dispositif pour l'alimentation en combustible liquida des brûleurs à haute Intensité de rayonnement caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison une tromps à air Muni* d'une tuyère alimentée en air comprimé. un carburateur sana papillon ni boisseau monta de manière que la dépression se produise dans la canalisation d'entrée en amont de celui-ci, des moyens de chauffage. par les gaz de cimbustion produit* par le brûleur de l'air d'admission au carburateur ou du mélange carburé, et une canalisation ou tube de vaporisation en aval du carburateur.

   reliant celui-ci à ladite troupe.

   2 - Un dispositif selon la revendication 1, dans lequel un* partit des Cas de combustion produitspar '.le brûleur cet recyclée dans la canalisation d'entrée du carburateur où elle se mélange à l'air aspiré par celle-ci 3 - Un dispositif eelon la revendicatin l,dana lequel un* partit des Cas de combustion produits par le brûleur passe dans un échangeur de chaleur entourant la canalisation d'entrée ou de sorti* du carburateur.

   à Un dispositif selon la revendication 1 , dans lequel la canalisation ou tube de vaporisation renfere une ou plusieurs grilles destinée* à accroitre la turbulence du mélange combustible.

   5 - Un dispositif selon la revendication 1, dans lequel la canalisation d'entre* du carburateur est munis d'une vanne de régla * permettant de faire varier la dépression. dans le carburateur.

   6 - Un dispositif selon la revendication 2, dans lequel la canalisation de recyclage de@ gaz brûlé* débouche dans la canalisation d'entrée du carburateur entre celui-ci et ladite vanne et est munie d'un orifice calibré.