BE705876A - - Google Patents

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BE705876A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23DBURNERS
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Gas Burners (AREA)

Description


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  "Procédé et appareil pour produire un courant de gaz de combustion à haute température et à grande vitesse" 
La présente invention concerne des ensembles de brûleurs ù combustion dégageant une chaleur de convection, et plus particulièrement, un procédé et un appareil pour produire un   courant à   grande vitesse de gaz de combustion à haute température et en un grand volume, sans flamme, en utilisant un mélange combustible de gaz pour la source de chaleur. 



   Los réchauffeurs à combustion pour des appli- cations industrielles et commerciales sont choisis parmi les brûleurs à incandescenco dégageant une chaleur rayon-   nante,   en matière céramique coulable, les chalumeaux à 

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 flamme, et les brûleurs à incandescence à rayonnement   cctalytique.   Bien que certains de ces brûleurs puissent engendrer des gaz de combustion à haute température et soient capables de produire une surface incandescente      présentant un grand débit do chaleur rayonnante, il s'est avéré que ces ensembles de brûleurs classiques exigent un cycle de fonctionnement relativement long pour de nombreuses opérations de chauffage.

   Tel est en parti- culier le cas lorsqu'on désire un échange de chaleur de convection, étant donné que   l'échange   de chaleur de con- vection est normalement très faible avec les types actuels d'ensembles de brûleurs à combustion. Par exemple, on n trouvé que la convection thermique est le mode d'appli- cation de chaleur le plus efficace pour sécher des poches de coulée, ou pour sécher des objets ayant des surfaces irrégulières. En outre, il est parfois souhai- table de disposer d'une chaleur de convection accompa- gnée d'un minimum de chaleur rayonnante. 



   L'efficacité d'un chauffage par convoction avec la transmission de chaleur maximum dépend en grande partie des conditions d'écoulement dynamique des gaz chauffés, ainsi que de la température des gaz. Toute- fois, les brûleurs classiques ne sont normalement pas capables de fournir simultanément les trois caractéris- tiques souhaitables d'un   écoulement   de gaz à haute température, à grande vitesse et en un grand volume. 



  Par exemple, les brûlours en matière céramique, tout en fournissant une grande surface de   chauffage,   ne pré- sentent   qu'un   écoulement de gaz de combustion relative- ment faible à partir de la surface du brûleur. Il en est de même des brûleurs à incandescence   catalytiques.   Ces 

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 deux types de brûleurs sont fondamentalement du type à chaleur rayonnante et ne présentent qu'une légère action par convection. Les brûleurs du type à chalumeau ont une certaine action per   convecti.on,   mais le volume réel des gaz est relativement faible, la vitesse de débit n'est pas très importants, et la flamme est fréquemment nuisible pour les objets ou surfaces chauffés. 



   Le seul procédé pratique pour obtenir un cou- rant à grande vitesse ou en un Grand volume avec des brûleurs classiques est d'utiliser un moyen de propulsion d'air supplémentaire,   cornue   un ventilateur ou une souf- flante, Toutefois, ils nécessitent pour obtenir un volume important une source   d'air   supplémentaire qui réduit sensiblement la   température   des gaz. Par consé- quent, on pratique réelle, au moins l'une des caracté- ristiques voulues, à savoir la température de sortie, la vitesse de sortie et le volume de sortio, doit être sacrifiée pour obtenir l'augmentation d'une autre. 



   La présente invention se propose en conséquence   notam@@ont de   fournir : - un appareil de chauffage par convection fournissant des gaz à haute température, à grande vitesse et en un grand volume, qui ne nécessite pas ou n'utilise pas de moyen do propulsion d'air supplémen- taire ou de source d'air supplémentaire ; il fournit un volume relativement grand de gaz à température rolati- vement élevée à une vitesse relativement grande ;

   la grande vitesse et le grand volume sont obtenus entiè- rement à partir des gaz de combustion chauds sortant du brûleur   lui-même ;   

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 - un brûleur à combustion ayant une face en matière céramique fournissant des gaz à grande vitesse et en un grand volume , qui utilise une chambre à contre-pression appliquant une contre-pression directe- ment à l'extérieur do la surface   elle-même   du brûleur, en combinaison avec un moyen de sortie étranglé à par- tir de la chambre pour obtenir une Grande vitesse des gaz de combustion ;

   - un brûleur à combustion fournissant des gaz à haute température à grande vitesse et en un grand volume, du .type en matière céramique qui, non seulement présente d'excellentes caractéristiques de chauffage par convection, mais qui n'a également qu'un faible débit de chaleur rayonnante ; en outre, l'ensemble ne présente pas.de flamme à découvert ; - un nouveau procédé de chauffage par convec- tion en. n'utilisant que les gaz de combustion à haute température avec un débit à grande vitesse et on un grand volumo sans moyen de propulsion d'air supplémentaire ou source d'air supplémentaire, et avec un faible débit de chaleur rayonnante seulement, sans flamme à découvert et en utilisant un mélange de gaz combustibles préala- blement mélangés ;

   - un nouveau procédé de chauffage par convec- tion pour obtonir un courant de Gaz à   gr@nde   vitesse à haute température et en un grand volume en utilisant une contre-pression réelle sur la surface de sortie du brû- leur du type en matière céramique, en combinaison avec l'écoulement de sortie d'un orifice étranglé sans que la contre-pression risque de provoquer à l'intérieur du brûleur une explosion d'un   mélange   de gaz combus.- 

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   tiblos   non brûlés. 



   D'autres avantages et caractéristiques de' l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annoxés et donnant à titre explicatif mais nullement   limitatif   plusieurs formes de réalisation de l'invention. 



   Sur ces  dessins :   
La figure 1 est une vue en perspective d'une forme de réalisation du nouvel appareil ; 
La figure 2 est une coupe transversale de l'appa- reil de la figure 1 suivant la ligne   II-II   de cette fi-   gure ;    
La figure 3 est une vue partielle en perspec- tive d'une autre forme de réalisation du nouvel appa- reil ; 
La figure 4 est une coupe transversale de l'un des.brûleurs individuels à combustion utilisés dans l'une ou l'autre des combinaisons des figures précédentes ; 
La figure 5 est une vue en perspective éclatée de l'ensemble de brûleur de la figure 4 ; 
La figura 6 est une élévation de côté d'une combinaison de l'enssmble de la figure   1   monté pour sécher une poche de coulée ;

   
La figure   7   est une élévation de côté montrant l'ensemble des figures 1 et 2 en combinaison avec un ' cubilot pour brûlot les produits sous forme do fumée qui s'en dégagent      

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La   f iguro   8 est une vue en perspective partiel le d'une troisième forme de réalisation du nouvel en- semble en combinaison avec uno   étuvo   ou four ouvert aux   extraites ;   et 
La figure 9 est une coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 8. 



   En se référant plus particulièrement aux des- sins, l'ensemble 10 représenté sur les figures 1 et 2 comprend une enceinte 12 présentant des consoles de montage 14 et 14' fixées à sa   partio   postérieure. Cette enceinte comprend une   envoloppe   de support métallique 16 qui maintient un garnissage périphérique de matière céramique généralement annulaire   18.   Sous cette forme particulière de la construction, ce garnissage est gêné- ralement de forme carrée et s'étend autour d'un   so@s-   ensemble de brûleur 20.

   Le garnissage   18,   formé do blocs do matière céramique, définit une cavité centrale in- terne formant uno partie 22a d'une chambre 22 à   contre...   pression positive, l'autre partie 22b étant formée par un garnissage périphérique supplémentaire 24 fait de blocs de matière céramique. La partie 22a présente une forme divergente par rapport au sous-ensemble do brûleur 20, la partie 22b ayant une forme convergente à partir do la partie 22a, son plus grand diamètre correspondant au   grmd   diamètre de la partie divergente 22a et son plus petit diamètre débouchant dans un ajutagu de sortie 26 ménagé dans l'élément 24 pour former un moyen de sortie étranglé. L'élément 24 est supporté par une en- veloppe métallique externe 26.

   Les enveloppes 16 et 26 présentent des brides périphériques externes 

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 adjacentes fixées l'une à l'autre par des moyens appro- priés comme des boulons 28. 



   L'élément 18 présente une ouverture   d'extrémi-   té alignée avec la chambre 22 et la   sortie   étranglée 26, et recevant un sous-ensemble de brûleur 20. Le sous- ensemble a sa surface de brûleur orientée en direction du passage 26. 



   De préférence, deux passages transversaux 30 et 32 sont ménagés dans le garnissage 18 et sont ali- gnés horizontalement au.voisinage de la surface   du-sous-   ensemble 20. Le passage 30 comprend une monture do lentille 34 pour former un regard. Le passage 32 reçoit un bouchon d'allumeur 36 pour allumer initialement le sous-ensemble de brûleur 20. 



   Le sous-ensemble de brûleur 20 utilise un   mélange   combustible de gaz comprenant un gaz comme un hydrocarbure gazeux mélangé avec un gaz   d'oxygénation,!   comme l'oxygène ou l'air. Ce mélange combustible est ,   @   introduit   dans   le sous-ensemble du brûleur par une con- duite 40. Cette conduite est alimentée (comme représen- té   schématiquement   sur la figure 2) à partir d'un mélan- gour 42 qui reçoit le combustible gazeux à partir d'une      source 44 et le gaz d'oxygénation à partir d'une source ' 46. Le mélange gazeux est ainsi introduit à l'état   combusbible   dans   l'enveloppe   du brûleur. 



   Dans cette forme de réalisation de l'appareil, on utilise un seul sous-ensemble do brûleur. Il est fixé en position par une plaque de montage 48 fixée au sous-ensemble 20 du brûleur par dos boulons 50 et à la claque   16   do l'enveloppe environnante par dos boulons 
52 (figure   1).   

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   La construction particulière de chaque brûleur est importante pour le fonctionnement de   l'ensemble.   Cha- que brûleur comprend une   enveloppe   généralement carrée ou   rectangulaire   formée par un élément externe 60 et un élément périphérique interne généralement annulairo 62, Ces éléments sont reliés entre eux par des boulons appropriés 64, une garniture annulaire 66 étant disposée entre eux.

   Lorsque l'enveloppe ost montée, elle comprend un côté ouvert (figure 4) recouvert par un treillis de support 68 à mailler grossières, une couche de feutre fibreux réfractaire 70 de dissipation des gaz sur le treillis 68, un treillis de retenue ?2 à mailles rolati- voment petites sur la couche do feutre, et un troillis de retenue externe ?4 à mailles généralement grossières sur les   entres.   Lorsque ces éléments sont assemblés, ils ferment   @@   chambre interne 76 qui reçoit le   mélange   combus- 
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 tible des gaz P:;l' un o.t'iflc' <.1.dtlission 78 ménagé dans la   face   de forme bure postérieure de   l'élément   60 do l'enveloppe. 



   L'élément interne 62 de l'enveloppe s'ajuste dans   1'élément   externe 60, à l'exception de son bord   périphérique     externe   62' qui est   légèrement   espacé axia- lement du bord externe adjacent 60' do l'élément 60 pour former une rainure périphérique externe   80   autour de l'enveloppe. 



   Le treillis de support 68 est relativement rigide, et repose dans les limites du rebord 62'. On peut le fixer initialement au moyen d'un adhésif, de façon qu'il conserve sa position pendant le montage. 



  La coucho de foutre 70 s'étend sur le treillis 68 et 

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 autour de la périphérie du rebord ou bord 62', Son bord externe est déformé dans la rainure 80. Elle est mainte-   ' nue   dans cette rainure par le treillis externe 74 à ouver- ture de mailles relativement grossière dont le bord péri- phérique s'étend également autour du bord 62' et est déformé ou embouti dans la rainure 80 pour presser   @   fortement la couche de feutre contre le bord 62', et la fixer à l'enveloppe ainsi que les autres treillis. 



   Le treillis plat 72 à ouverture de mailles relativement petite se trouve sous le treillis externe 74 et sur la   coucho   de feutre 70, et ne s'étend pas autour de l'enveloppe étant donné que cela n'est pas nécessaire, 
Le feutre fibreux est une couche so suppor- tant   d'elle-même,   faite à partir de courtes fibros de matière réfractaire, de préférence d'alumine et de silice, do préférence à un rapport de 50:50. Les fibres sont rassemblées sous la forme d'un corps on feuille monobloc. Les fibres dispersées au hasard de la struc- ture sont initialement comprimées à l'épaisseur et à la densité voulue par exemple par laminage. Le feutre présente un nombre considérable de passages très minces qui, tous, opposent une résistance suffisante à l'écoulement du gaz pour provoquer une dissipation uni- forme du gaz.

   La densité du feutre peut varier suivant   7.'épaisseur   utilisée, le diamètre des fibres, le rapport des substances, etc. Elle peut 8tre comprise entre 0,032 et   0,192     g/cm3   pour différentes applications, et peut avoir une épaisseur comprise entre 1,59 et   12,7   mm, suivant les facteurs considérés comme la      pression de fonctionnement voulue, la température de 

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 fonctionnement, la vitesse des gaz, et la largeur du   @     brûleur,   la densité do lu matière, la surface du brû- leur à couvrir, et la souplesse voulue du corps en feutre.

   Do préférence, il est normalement très mince, par exemple entre 0,5 et 1 mm, do façon à fléchir et à former facilement un joint autour du bord de   l'envo-   loppe. Le feutre doit être exempt do toute fuite de gaz ayant la dimension d'une piqûre qui permettrait le   pacsago   dos gaz sous forme d'un courant en n'oppo- sant qu'une légère résistance.

   On peut les repérer grâce à l'apparition de   flammèches   qui s'étendent vi- siblement à partir de   la   surface du foutre pondant le fonctionnement, Le foutre oppose une   résistance   impor- tante à l'écoulement du gaz à travers lui, on raison du fait que la gaz doit passer à travers dos millions de passages sinueux et minuscules ayant un diamètre de   l'ordre   de quelques   microns.   Par conséquent, le mélange de gaz nous pression est réparti d'une façon généralement uniforme sur toute la surface postérieure de la couche fibreuse à partir de la chambre interne 76. 



   Cette répartition des gaz est complétée par une plaque plane formant chicane 82 dans la chambre 76. La chicano présente plusieurs rebords d'écartement en forme de L 84 s'étendant vers l'intérieur sur sa périphérie de façon à butor contre la surface interne de l'élément 62 do l'onvoloppo. Elle présente également plusieurs saillies 86 s'étendant vors l'extérieur, destinées à butor contre le treillis interne 68. Les gaz entrant dans la chambre 76 par l'entrée centrale 78 

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   heurtent   cette chicane et sont obligés de passer au- tour du bord   périphérique   et sont ainsi répartis d'une façon relativement uniforme sur toute la surface du foutre. 



   Les gaz, lorsqu'ils passent   à   travers la cou- che do foutre, sont repartis d'uno façon   trs   unifor- me ot finement dispersés sous la forme de millions do petits courants très minces qui se raccordent et qui forment une couche continue de Gaz sur la surface de combustion. Ils sont onflammés à leur sortie do la couche de foutre. La flamme de combustion bleue ap- paraissant sur la surface de la couche do   feutre   est visible en observant à travers la surface, par exemple à travers le regard 34 représenté sur la figure 2. 



  Bien que la légère couche formée par la flamme bleue puisse ne s'étendre que sur une fraction de centimètre à partir de la surface, pour des taux de chauffage su- 
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 pe:rieurs ( à 5.865.000 kiloc:lories/m2) la flamme peut avoir une lO11Gu..: 9 è. 25 mm. 



   Le treillis do support 68 a une   ouver@@@@   de mailles relativement grossière, se supporte de lui- 'même et est très rigide. Un treillis en acier (ayant une ouverture de maillos d'un diamètre do 0,626 mm) fonctionne d'une façon parfaite, bien que l'ouverture de mailles exacte puisse varier, pourvu que le treillis reste relativement rigide, 
Le treillis 72 présente une ouverture de mailles ayant par exemple, un diamètre do 0,25 mm. 



   Les fibres individuelles du feutre qui ont tendanco à faire saillie à partir de la surface du brûleur sous 

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 l'effet de la pression sont maintenues en position par ce treillis à petite ouverture de mailles. Il est sou- haitable d'empêcher les fibres minces de s'étendre à partir de la surface afin d'obtenir un écoulement uni- forme et do les empocher de devenir incandescentes, et de produire ainsi une incandescence dégageant une chaleur rayonnante sur la surface. 



   Lo treillis de retenue relativement rigide ?4 joue le double rôle do retenir le feutre et les treillis on position lorsqu'ils sont emboutis autour de la rai- nure périphérique, et de maintenir également à l'état plat le treillis à petite ouverture de mailles, qui peut avoir tendance à so cintrer lorsqu'il est   chauf-   fé. 



   Au cours du   fonctionnement   de l'ensemble re- présenté sur les figures 1 et 2, un mélange combustitie de gaz est formé dans un mélangeur externe 42 et amené par la conduite 40 dans la chambre du sous-ensemble de brûleur 20. Le mélange combustible des gaz est introduit sous pression dans la chambre 76 qui reste froide. Le mélange des gaz combustibles est ensuite refoulé par la pression à travers la couche de foutre fibreux, en s'enflammant à la surface externe do la couche do feutre pour créer un important volume de gaz de combustion à   hauto.   température. Le volume et la température exacts des gaz débités peuvent   8tro   réglés en faisant varier la pression et le mélange gazeux admis dans le brûleur.

   Avec cotte construction, on peut faire varior la pression appliquée aux gaz dans une gamme   extrêmement   grande, par exemple   d'une   pression égale à 50 mm d'oau à une pression égale à 1250 mm d'oau 

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 ou plus sans difficulté. On peut faire varier la tem-   pérature   de quelques centaines de degrés à plus de 1480 C., tandis que la partie postérieure de l'envelop- pe du sous-ensemble du brûleur reste   suffisamment.   froide pour pouvoir être touchée. 



   Les gaz à haute température et en un volume élevé sont éjectés directement de la surface du brûleur dans la chambre 22 qui forme une chambre de pression en raison de la présence de la sortie étranglée 26. 



  Evidemment, elle engendre également une contro-pression directement sur la surface du brûleur. Cette pression engendre une force de propulsion pour éjecter à grande vitesse les gaz à partir de l'ouverture 26 de l'ajutage. 



  La construction particulière du   brûleur   utilisée   s'est   avérée être exempte de tout   rtour   de flamme dangereux,, même en présence d'une contre-pression importante.   Même   lorsqu'une contre-pression   imortante   de plusieurs cen- timètres d'eau est engendrée dans la chambre 22, le brûleur ne provoque pas de retour de flamme susceptible de provoquer une explosion dans sa chambre 76 ou dans les canalisations   alimentant   le brûleur. Par suite, cette pression s'exerçant sur la surface du brûleur est utilisée en toute sécurité pour éjecter les gaz à grande vitesse.

   Par conséquent, le débit de tout l'en-   semble présente les trois caractéristiques souhaitables :   une température élevée, un grand volume et une grande vitesse, et sans que ce soit aux dépens de l'une d'elles en faveur de l'autre, comme cela se produit normale- ment dans un équipement actuellement connu, 
Le taux de transmission de chaleur obtenu avec la nouvelle combinaison du brûleur et le nouveau procédé 

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 est parfaitement réglable et est très supérieur à celui des ensembles classiques de chauffage à "air tranquille".

   Par exemple, avec une différence de tem- pérature de 83 C. entre l'objet à chauffer et la tempé- rature de sortie du brûleur, en n'utilisant que le brûleur (et ainsi non pas la combinaison totale), le taux de transmission de chaleur est de 407 Kcal/m2 environ, Ceci serait analogue à l'équipement actuelle- ment comparable.

   Cependant, avec la combinaison du brûleur et de l'enceinte, on obtient une augmentation de la vitesse massique du gaz   (kg/m3/seconde   x   m/se-   conde) à partir do la vitesse   massique   nulle du brûleur à une vitesse massique de 1,2 à 3,0 environ (suivant la dimension de   l'ensemble),   on provoquant une augmentation du taux de transmission de chaleur de 407 à   3174   Kcal/m2, c'est-à-dire une augmentation d'environ   800'%.   En outre, étant donné que la température do sortie de la construction peut 8tre augmentée jusqu'à 1480 C., tout en étant accompagnée d'une augmentation de l'écoulement du gaz à partir du brûleur, le taux de transmission de chaleur   potentiel   est extraordinaire,

   comme l'ont révélé des recherches approfondies, 
En fonctionnement, l'installation à grande vitesse est extrêmement utile pour de nombreuses applications d'échange.de chaleur. En se référant à la figure 6, l'ensemble   10   représonté est monté sur un support en porte-à-faux 90 d'une colonne réglable 92 pour être tuilisé afin de sécher une poche de coulée 94 reposant sur un socle 96, Il est orienté do façon à éjecter directement los gaz dans l'ouverture 

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 de la poche. L'expérience a montré que le nouvel ensem- ble ne nécessite quo 24 minutes pour sécher une poche de coulée qui nécessitait antérieurement 4 heures pour être séchée par des techniques classiques utilisant la flamme d'un chalumeau.

   Il en résulte une économie très importante en combustible, en temps et en ce qui concerne d'autres facteurs. 



   A titre d'exemple, on a   essaya     @   structure par rapport au chalumeau classique chauffé au gaz normalement utilisé. Les poches do coulée d'essai sont profondes et sont normalement très difficiles à sécher. Plus spécialement, les poches de couléo ont une profondeur de 1,8 mètre et un diamètre de 60 cm. Le chalumeau utilise 142 m3 de gaz naturel par heure et fonc- tionne pendant 13 heures et demie pour sécher les poches, tandis que l' ensemble do la présente invention utilise 28 m3/houre et ne nécessite que 2 heures eu demie pour sécher les poches de coulée, au bout desquelles la température de l'enveloppe de la poche commence à monter   @   de plusieurs centaines de degrés, ce qui indique un état absolument sec.

   En fait, le chalumeau n'a jamais porté la température de l'enveloppe de la poche au-dessus de 93 C., ce qui indique que la poche de coulée n'a jamais été entièrement   séchée,   
Le volume, la vitesse et la température des gaz provenant de   1 'ensemble   peuvent être si importants que la structure peut servir efficacement de brûleur   âpres-coup   pour un cubilot 252 (voir figure   7)   en montant l'ensemble 10 sur un support 250 de façon à di- riger les gaz chauds au-dessus de l'ouverture du cubilot. 

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  Les produits partiellement brûlés formant la fumée 254 sont chauffés   suffisamment   pour achever la combustion, de sorte que les flots habituels de fumée nocive sont consommés avant de passer dans la cheminée 256 (repré- 
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 sentée sch6iatiquement,), 
Dans la première forme de réalisation de   l'in     vention     représentée   sur les figutes   1   et 2, le brûleur, la chambre de pression, et la   sortie   étranglée sont représentés sous forme d'un ensemble monobloc. Il est parfois souhaitable   .'le   disposer d'un montage à plusieurs ensembles comme représenté sur la figure 3.

   Dans co cas,   l'évacuation   dos gaz chauds est dirigée   drills   une chambre de four 10 définie par des briques réfractaires formant un fond 102 et des cotés '104 et 104'. Tout le   sonnet   do cette chambre est fermé par un ensemble com- prenant un bloc 106 de fermeture on matière céramique, présontant un ajutago do sortie étranglé et allongé   126,   une partie   inférieure   allongée   122b   do la chambre   122,        et un ajutage jumeau correspondit 126' et uno partie 122b de la chambre   122'.   Deux sous-ensembles amovibles 130 et 130' sont montés au sommet du bloc en matière céramique 106.

   Le sous-ensemble   130   comprend uno en- veloppe métallique externe appropriée 132 contenant une paire de blocs de matière céramique allongés et espacés en forme de barre   134   qui forment entre eux une chambre allongée divergente   122a.   Plusieurs sous-ensembles de brûleurs   120,121,   étc., sont montes bout à bout 10 long do l'ensemble 130 entre les barres 134.

   Chacun d'eux a sa propre entrée réservée aux gaz, par exemple une entrée   170   pour l'ensemble 120, qui est destinée à 

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 recevoir le mélange des gaz conbustibles.   'Ions   les brûleurs peuvent être alimentés à partir d'un collecteur commun 150 monté d'une façon étanche sur le sommet de l'enveloppe 132, Ld collecteur est   alimente   à partir d'une conduite d'entrée commune 152, qui est alimentée à son tour à partir d'un mélangeur (non représenté). 



  Le sous-ensemble   '130'   présente des éléments analogues, et par conséquent ceux-ci ne seront pas décrits en dé- tail. 



   Au cours du fonctionnement du four représenté sur la figure 3, le mélange du gaz est introduit dans le collecteur 150 et descend à travers des passages   170,   etc., dans chacun des sous-ensembles de brûleurs montés bout à bout la long du sous-ensemble   130.   Tous ces brûleurs forment ensemble une surface continue de gaz do combustion à haute* température, et en un grand volume de sortie, qui sont éjectés dans la chambre do pression positive 122, Les gaz sous pression sortant de l'agutage   fonte   ou à orifice étranglé allongé 126 pour former un rideau allongé de gaz à haute tom- pérature et à grande vitesse jaillissant vers le   bms   en un volume important dans la chambre 100,

   On a   @   trouvé que le chauffage réel par convection qui se pro- duit est beaucoup plus efficace que les techniques de chauffage utilisées jusqu'ici. 



   Les orifices on forme de fente   126   et 1261   n' ont   pas besoin   d'être   orientés absolument on aligne- ment avec les ensembles des brûleurs, mais peuvent être disposés suivant un angle aigu pour diriger la jet ou rideau des gaz chauds, par oxemple pour convenir 

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        à   un objet en cours de chauffage d'un type particulier. 



   Etant donné qu'un ridoau de gaz à haute   tompé-   rature à grande vitesse et en un grand volume peut 
8tre   form   dans une direction ou sous une forme parti- culière quelconque,on peut munir des étuves ou fours   ouverbs     ceux   extrémités d'un rideau de gaz   à   haute tompé- rature s'étendant transversalement à   1'extrémité   ou aux extrémités ouvertes pour maintenir la chaleur dans l'étuvo au lieu du la. laisser sortir par les extrémités,ouvertes et pour augmenter la chaleur régnant à l'intérieur de l'étuve. 



   En se référant à la figure 8, un ensemble al- longe 230, comme celui représenté en 130 sur la figure 
3, est monté transversalement au voisinage de l'extré- mité ouverte de l'étuve ou four 232, de façon qu'un ajutage do sortie allongé 234 (figure 9) formé dans la voûte 236 do l'étuve de trouve au-dcssus et trans- versalement à l'extrémité ouverte et en association aveo la chambre interne 238. Les gaz chauds provenant des sous-ensembles de brûleurs 240 s'écoulent sous forme d'un rideau transversal dirigé vers le bas (comme indiqué par les flèches sur la figure 8) en travers de l'ouverture de l'étuve à extrémités ouvertes pour la maintenir à une pression positive interne. Le rideau sert à empêcher l'échappement de la chaleur, tout on fournissant une quantité supplémentaire de chaleur à l'étuve.

   La série des brûleurs disposés bout à bout peut 8tre alimentée en   mélange   du gaz combustible à partir d'un collecteur 242 qui est alimenté par une con- duite   241.   

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Claims (1)

  1. On se rend compte que toutes les variantes décrites de la construction utilisent les éléments d'un ou plusieurs des brûleurs spéciaux qui ne provoquent pas de retour de flamme sous l'effet de la contre-pression exercée sur la surface de combustion, une chambre de pression positive au voisinage de la surface de combus- tion du brûleur, et un ajutage ou orifice étranglé pour l'écoulement des gaz chauds à partir de la chambre, gé- né'alcment en regard du brûleur, pour produire un débit de gaz de combustion à grande vitesse, à température élevée, et en un grand volume, sans flamme, avec un minimum de chaleur rayonnante, et sans moyen de propulsion d'air ou moyen d'alimentation en air supplémentaire, RESUME A.
    Ensemble de brûlcur à combustion dégageant une chaleur de conviction, car@ctérisé par les points suivants séparément ou en pombinaisons : 1. Il comprend une enceinte formant une chcmbre de pression des gaz chauds, la chambre présen- tant un orifice de sort:
    Le étranglé dimensionné de façon à provoquer l'évacuation dos gaz chauds à partir do la chambre sous pression sous forme d'un courant à grande vitesse tout en maintenant une pression positive dans la chambre, un sous-ensemble de brûleur dont la surface du brûleur se trouve dans la chambre, le sous- ensemble comprenant une enveloppe formant une chambre réservée au gaz froid ayant un côté ouvert, un moyen d'adnission pour introduire le mélange des gaz combus- tibles dans la chambre, une couche fibreuse do feutre en matière réfractaire maintenue sur la c8té ouvert de <Desc/Clms Page number 20> l'enveloppe du brûleur, la couche de foutre formant la surface de combustion du sous-ensemble,
    la couche de feutre présentant un très grand nombre de fibres de ma- tière r6fractaire orientées au hasard formant une multi- tude de très petits passages' réservés aux gaz d'une dimension de l'ordre du micron et exempts d'orifices permettant une fuite de gaz du la dimension d'une piqûre, de façon que les gaz do combustion forniés sur la surface do combustion accumulent une pression dans la chambre et sortent do la chamb@s par l'orifice do sortie étran- glé sous forme d'un jet de gaz de combustion à grande vitesse et à haute température, 2.
    La surface de combustion du foutre et l'orifice de sortie étrangle sont généralement disposés on regard l'un de l'autre dans la chambre de pression, cette dernière présentant des parois on matière réfrac- taire s'étendant à partir dos bords de la surface do combustion du feutre et convergeant vers l'orifice do sortie étranglé.
    3. Il est prévu un élément d'allumage dans la chambre do pression qui est disposé directement au voi- sinage do la surface de combustion.
    4. L'ensemble de brûleur comprend dos treillis sur les côtés opposés de la couche de foutre et fixés à l'enveloppa du brûleur pour maintenir la couche de feutre sur le côte: ouvert de l'enveloppe.
    5. L'enveloppe présente uno rainure périph6- rique externe, los treillis présentant un treillis à ouverture de .:milles relativement petite qui recouvre la couche do foutre pour empûcher les fibres de s'éten- dre vers l'extérieur de la couche sous l'effet de la <Desc/Clms Page number 21> pression de fonctionnement ot un treillis à ouverture de 'mailles relativement Grossière rigide, qui recouvre le treillis à petite ouverture de mailles et qui est embouti dans la rainure pour maintenir en position la couche de feutra et le treillis à petite ouverture de mailles.
    6. Le treillis situé du côté interne de la couche de feutre la supporte à l'encontre d'un affais- sement vers l'intérieur, l'enveloppe et la couche de foutre formant une chambre interne et on prévoit une chicane de répartition qui s'étend à travers la chambre interne et qui est espacée vers l'intérieur de la couche de feutre, la chicane de répartition n'étant généralement pas pe.forée et ses bords périphériques étant espacés de l'intérieur de l'enveloppe.
    7* Le sous-ensemble comprend plusieurs brû- leurs placés bout à bout, un collecteur commun d'admis- sion des gaz associé aux moyens d'admission du mélange de gaz des brûleurs, la chambre étant allongée le long des divers brûleurs et l'orifice de sortie étant formé par une fonte allongée du côté de la chambre faisant face aux brûleurs.
    8. Ledit ensemble comprend plusieurs parois formant un espaco d'un four, 1'ensemble des brûleurs étant monté dans l'une des parois et l'orifice de sortie débouchant dans ledit espace.
    9. L'espace du four présente une extrémité ouvorte et l'ensemble des brûleurs s'étend on travers de l'extrémité ouverte, la fento étant orientée.pour diriger les gaz de combustion sous forme d'un rideau <Desc/Clms Page number 22> do gaz chaud en travers de l'extrémité ouverte. r.
    Procédé pour former continuellement un courant de gaz chauds à grande vitesse et en un Grand volume à partir d'un brûleur à combustion sans flamme à décou- vert, caractérise en @e qu'il consiste à former un mélange de Gaz combustible, à soumettre le mélange à une pression et à refouler le mélange continuellement à travers une couche uniforme de feutre en matière ré- fractaire présentant un très grand nombre de pores d'une dimension de l'ordre du micron, à brûler con- tinuellement le mélange do gaz combustible à mesure qu' il sort de la couche de feutre pour former un grand volume de gaz de combustion chauds,
    à enfermer los gaz de combustion chauds provisoirement dans une chambre sous pression disponée au voisinage de la couche do feu- tre et à éjecter continuellement les gaz de combustion à partir de la chambre à travers une sortie étranglée de la chambre pour engendrer une pression positive dans cette dernière et un courant de gaz de combustion ch@uds à basse pression ot à grande vitesse hors de la chambre à travers la sortie étranglée.
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