BE876169A - Bruleur et procede de combustion mis en oeuvre dans un tel bruleur - Google Patents

Description

  "Brûleur et procédé de combustion mis en oeuvre dans un tel brûleur"

  
La présente invention est relative à un brûleur comprenant une amenée de combustible fluide à un pulvérisateur, une

  
amenée de comburant à ce dernier, un moyen.de mise sous pression

  
de ce comburant, ainsi qu'un moyen d'allumage du mélange, combustible pulvérisé. L'invention concerne également le procédé de combustion mis en oeuvre dans un tel brûleur.

  
Il est connu que les brûleurs -actuels, en particulier

  
les brûleurs à combustibles liquides, tels que les brûleurs à mazout, à gasoil, à fuel-oil, etc..., ont une nette tendance , en

  
tout cas après une certaine période de fonctionnement, à s'encrasser et à .former beaucoup de suies. Dans certains pays, l'entretien périodique des brûleurs et le ramonage des cheminées est obligatoire à cause de cela.

  
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d'eau. Dans ce type de brûleurs, le combustible est amené dans un  tube d'assez grand diamètre, à une pression peu élevée. Un dispositif permet d'amener un jet de vapeur sous pression sur le filet

  
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liquide sortant de l'éjecteur, le choc de la vapeur sur l'huile 

  
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saire d'utiliser de la vapeur sous une pression assez élevée,?. et la consommation en eau est telle qu'il en résulte une flamme très

  
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matériaux réfractaires de la chambre de combustion.

  
La présente invention a pour but la mise au point d'un brûleur du type cité au préambule qui ne présente pas les inconvénients ci-dessus et qui permette une combustion plus poussée que celle actuellement obtenue par les brûleurs courants. il faut en outre que les perfectionnements apportés à un tel brûleur soient adaptables à n'importe quel brûleur du type courant et ne demandent donc pas, peur l'utilisateur, le remplacement de son installation de chauffage.

  
Pour résoudre ces problèmes, on a prévu suivant l'in-

  
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pient à eau, un dispositif de chauffage de l'eau de ce récipient

  
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tement à la mise en oeuvre de l'alimentation en combustible du brûleur, et un. conduit d'amenée de l'eau vaporisée dans le combustible pulvérisé, enflammé, ce conduit étant agencé dé manière à ne pas perturber la flamme du brûleur et à empêcher toute pénétration du combustible pulvérisé dans le conduit d'amenée d'eau vaporisé susdit. 

  
Suivant une forme de réalisation de l'invention, le  dispositif de chauffage de l'eau est une résistance électrique. 

  
Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'inven-  tion, le récipient à eau et le.dispositif de chauffage sont agencés  de manière que seule une fraction réduite de l'eau contenue dans le ;  récipient soit soumise au chauffage et que l'eau vaporisée ne puisse  s'échapper que par le conduit d'amenée susdit. 

  
 <EMI ID=8.1> 

  
vention, le conduit d'amenée d'eau vaporisée à la flamme du brûleur  est muni d'un bec dont l'ouverture est située dans la zone la plus  chaude de la flamme du brûleur et est orientée dans la direction  opposée au pulvérisateur du brûleur. 

  
 <EMI ID=9.1> 

  
tel brûleur comprend un chauffage séparé d'eau à l'état de vapeur  conjointement à la mise en service de l'alimentation:en combustible 

  
 <EMI ID=10.1> 

  
vérisé enflammé de manière à ne pas perturber la flamme du brûleur 

  
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cuit d'amenée d'eau vaporisée. 

  
 <EMI ID=12.1> 

  
sertiront de la description, donnée ci-après, à titre non limitatif 

  
9  et avec référence aux dessins annexés. 

  
La figure 1 représente une vue de profil, partiellement  en coupe, d'un brûleur suivant l'invention.  La figure 2 représente, à l'échelle agrandie, une vue  en section, suivant la ligne II - II, de la figure 1.  la figure 3 représente, à l'échelle agrandie, une vue  de l'extrémité du bec du conduit d'amenée de vapeur à la flamme du  <EMI ID=13.1> 

  
Les éléments identiques ou analogues sont désignés sur  les dessins par des références identiques. 

  
Suivant la forme de réalisation illustrée sur les dessins, le brûleur comprend une amenée de combustible au pulvérisateur 1, une amenée d'air non représentée, un ventilateur non représenté pour faire parvenir sous pression le comburant au pulvérisateur, ainsi qu'un moyen d'allumage du mélange non représenté (voir figure

  
1) . Le brûleur comprend en outre un récipient à eau 3, un dispositif de chauffage 4 de l'eau de ce récipient et un conduit d'.amenée 5 de l'eau vaporisée dans le combustible pulvérisé, enflammé.

  
Le récipient à eau 3 es t, dans l'exemple illustré, formé de deux compartiments 6 et 7 qui communiquent entre eux uniquement par leur fond (conduit 2 dans l'exemple illustré sur la figure 1). Le premier compartiment 6 est en outre en communication uniquement avec un conduit- d'alimentation 8 en eau provenant d'une source d'eau non représentée. Le deuxième compartiment 7 est en outre en communication uniquement avec le conduit d'amenée 5. Le dispositif de chauffage 4 est agencé de manière à chauffer uniquement l'eau

  
du compartiment 7, et de préférence seulement la partie supérieure de cette eau.

  
De cette manière, le récipient à eau 3 est agencé de façon que l'eau vaporisée ne puisse s'échapper que par le conduit d'amenée 5. L'eau vaporisée est sous une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique.

  
Le conduit d'alimentation 8 et le compartiment 6 sont mutuellement reliés par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage 9 de l'ouverture du conduit d'alimentation. Ce dispositif ajuste cette ouverture en fonction du niveau d'eau contenu dans le compartiment 6 et peut fermer cette ouverture lorsqu'un niveau maximum prédéterminé est atteint.

  
Dans l'exemple illustré, la source d'eau non représentée est l'eau de distribution, de préférence l'eau chaude. Il faut donc prévoir un dispositif de réglage 9 capable de résister en position d'obturation à la pression de l'eau de distribution. Ainsi qu'il ressort de la figure 1, ce dispositif de réglage 9 comprend dans ce cas un flotteur 10 flottant à la surface de l'eau contenue dans le compartiment 6. Le sommet du flotteur est relié à l'une des branches d'un levier coudé 11, la branche longue 12. Le levier coudé 11 est capable de pivoter autour d'un axe horizontal 13 en fonction du déplacement vertical du flotteur 10.

   La branche courte
14 du levier coudé 11 est en contact avec la tige d'un pointeau 15 et, en fonction du déplacement vertical du flotteur 10, elle peut <EMI ID=14.1>  enfoncer plus ou moins le pointeau 15 dans son siège et[pound] même provoquer l'obturation totale du passage lorsque le flotteur 10 atteint le niveau maximum prédéterminé. Ce niveau maximum peut par exemple être déterminé en fonction de la consommation horaire en combustible du brûleur, lorsque ce dernier est en fonctionnement continu.

  
Dans l'exemple illustré, le deuxième compartiment 7 est de préférence un tube métallique dont la section est suffisamment grande pour qu'il n'y ait pas danger d'obturation par encalcarisation. Il est d'ailleurs avantageux de prévoir que ce tube soit

  
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dépose avec difficulté. Le tube 7 est pourvu, le long de sa paroi extérieure, d'une plaque métallique 16 reliée à cette paroi, par exemple par une brasure: C'est cette plaque métallique, qui est de préférence en cuivre, qui est directement chauffée par le dispositif de chauffage 4 et elle communique la chaleur reçue à l'eau contenue dans le tube 7. Avantageusement, la plaque métallique 16 s'étend uniquement sur les deux tiers supérieurs' de la hauteur du tube 7, afin de chauffer uniquement la partie supérieure de la colonne d'eau et de continuer à chauffer la vapeur déjà formée.

  
Le dispositif de chauffage 4 est avantageusement une résistance électrique qui, par exemple, est reliée électriquement

  
en série, d'une manière non représentée, au ventilateur non représenté du brûleur. 

  
Le dispositif de chauffage 4 est constitué de deux résistances électriques plates. Ces résistances 17 agencées à plat sont entourées de chaque côté d'une feuille de mica 18. Sur la feuille de mica située à l'opposé de la plaque 16, est prévue une lame 21 en matière non conductrice de la chaleur qui présente une nervure orientée vers l'extérieur, laquelle fait saillie au dehors de l'enveloppe 19 qui encapsule le produit stratifié formé. Chaque résistance 17 est maintenue serrée par une de ses faces contre

  
 <EMI ID=16.1>  figure 2) . Les nervures des deux lames 21 maintiennent les résistances 17 à distance des plaques de support 20 lorsque celles-ci sont mutuellement serrées l'une vers l'autre. En outre ces saillies, de préférence en matière peu conductrice de la chaleur, ne permettent qu'une perte minimum de la chaleur dégagée par les résistances 17 étant donné la faible surface de contact qu'elles ont avec les plaques de support 20. L'eau vaporisée ne peut s'échapper que par le conduit d'amenée 5 qui est muni à son extrémité libre d'un bec 22 dont l'ouverture est située dans la zone la plus chaude de la flamme, c'est-à-dire là où toutes les particules de combustible situées à l'intérieur du cône formé par la flamme sont enflammées. Par conséquent, avantageusement, le bec 22 est situé au minimum à 3 cm de distance du pulvérisateur 1.

   L'ouverture du bec 22 est orientée dans la direction opposée au pulvérisateur 1 de façon qu'aucune particule du combustible ne puisse pénétrer dedans. Le bec 22 est d'ailleurs conformé de façon que le passage du mélange enflammé sur ses flancs entraîne l'aspiration de la vapeur à partir du conduit d'amenée 5 et que la flamme ne soit pas perturbée par

  
 <EMI ID=17.1> 

  
 <EMI ID=18.1> 

  
agencé autour de^'la partie du conduit d'amenée 5 située hors de la chambre de combustion, coaxialement à ce dernier, de manière à

  
 <EMI ID=19.1> 

  
cation par un orifice 24 prévu dans la partie basse de la paroi du

  
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combustion. Le conduit d'amenée et le conduit de récolte sont légè-

  
 <EMI ID=21.1> 

  
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conduit d'amenée 5 peut être récoltée dans le conduit de récolte

  
23 qui est relié à la base du compartiment 7, par exemple par un conduit de liaison 25. Le conduit de récolte sert ainsi simultanément d'isolation pour le conduit d'amenée 5.

  
Lorsque le brûleur est mis en oeuvre, par exemple par l'intermédiaire d'un thermostat, le ventilateur est tout d'abord mis à fonctionner et conjointement le dispositif de chauffage  Le temps nécessaire au ventilateur pour provoquer l'amenée du mélange combustible pulvérisé à la chambre de combustion et permettre l'allumage de la flamme est approximativement équivalent au temps nécessaire à chauffer l'eau située dans la partie supérieure du tube 7 à l'état de vapeur. Au fur et à mesure que l'eau s'évapore, le récipient à eau 3 est réalimenté par le dispositif de réglage 9 de l'alimentation en eau, étant donné que le flotteur 10 a tendance

  
 <EMI ID=23.1> 

  
L'eau vaporisée est entraînée à partir du bec 22 dans la flamme par la dépression provoquée par le passage du mélange

Claims (1)

1. enflammé autour des flancs du bec et elle favorise à cet endroit une amélioration de la combustion, ce qui a pour effet une diminution de la production.de suies et de l'encrassement de la chaudière. <EMI ID=24.1>

   du brûleur ne devient par conséquent pas d'une dureté insupportable pour la matière réfractaire de la chambre de combustion. En revanche, la propreté de cette dernière est très surprenante.

   Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du pressât brevet.

   On peut par exemple prévoir des dispositifs de sécurité courants, tels qu'un thermostat relié à. la plaque 16 de façon qu'il interrompe le fonctionnement des résistances 17 lorsqu'elles ont atteint une température maximale donnée. On peut également prévoir une soupape de sécurité au sommet du tube 7 pour le cas très improbable d'un bouchage du bec 22.

   REVENDICATIONS.

   1. Brûleur comprenant une amenée de combustible fluide à un pulvérisateur, une amenée de comburant à ce dernier, un moyen de mise sous pression de ce comburant, ainsi qu'un moyen d'allumage du mélange combustible-comburant, caractérisé en ce qu'il comprend un récipient à eau, un dispositif de chauffage de l'eau de ce récipient

   à l'état de vapeur, qui est capable de se mettre en marche conjointement à la mise en oeuvre de l'alimentation en combustible du brûleur, et un conduit d'amenée de l'eau vaporisée dans le combustible pulvérisé enflammé, ce conduit étant agencé de manière à ne pas perturber la flambe du brûleur et à empêcher toute pénétration du combustible pulvérisé dans le conduit d'amenée d'eau vaporisée susdit. s

   <EMI ID=25.1>

   ce que le dispositif de chauffage de l'eau est une résistance électrique.

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   <EMI ID=27.1>

   f au moyen de mise sous pression du comburant.

   <EMI ID=28.1>

   <EMI ID=29.1>

   à eau sont agencés de manière que seule une fraction réduite de l'eau du récipient soit chauffée et que l'eau vaporisée ne puisse s'êchap-

   <EMI ID=30.1>

   I

   <EMI ID=31.1>

   ce que le récipient est formé de deux compartiments communiquant entre eux uniquement par leur fond, le premier de ces compartiments ; étant en outre en communication uniquement avec un conduit d'ali- mentation en eau provenant drune source d'eau et le deuxième de

   ces compartiments étant en outre en communication uniquement avec le conduit d'amenée de l'eau vaporisée dans la flamme du brûleur, et en ce que le dispositif de chauffage du récipient à eau est agencé de manière à chauffer uniquement l'eau du deuxième compartiment.

   6. Brûleur suivant la revendication 5, caractérisé en

   ce que le deuxième compartiment a de préférence une forme tubulaire dont la section est suffisamment grande pour qu;'il n'y_ait pas danger d'encalcarisation du tube, ce dernier étant pourvu, le long de sa paroi extérieure conductrice de la chaleur, d'une plaque conductrice de la chaleur, chauffée sur ses deux faces par des résistances électriques.

   7. Brûleur suivant. la revendication 6, caractérisé en

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   sur la paroi extérieure du tube et prévue uniquement sur les deux tiers supérieurs de la hauteur de ce dernier.

   8. Brûleur suivant l'une ou l'autre des revendications et 7, caractérisé en ce qu'un dispositif de support enserre les résistances électriques contre les faces de la plaque métallique susdite, ce dispositif de support ne présentant qu'une surface de contact réduite avec les résistances et étant avantageusement en matière non conductrice de la chaleur.

   9. Brûleur suivant l'une quelconque des revendications

   5 à 8, caractérisé en ce que le conduit d'alimentation en eau et le premier compartiment sont mutuellement reliés par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage de l'ouverture du conduit d'alimentation en fonction du niveau d'eau contenu dans ce premier compartiment,

   ce dispositif de réglage étant en position d'obturation du conduit

   à un niveau d'eau maximum prédéterminé.

   10. Brûleur 'suivant la revendication 9, caractérisé en

   ce que la source d'eau est l'eau^ de distribution et en ce que le dispositif de réglage est capable de résister dans la position d'obturation susdite à la pression de l'eau de distribution.

   11. Brûleur suivant l'une ou l'autre des revendications

   9 et lo, caractérisé en ce que le dispositif de réglage comprend un flotteur disposé à la surface de l'eau: contenue dans le premier compartiment, ce flotteur étant relit à l'extrémité d'une branche d'un levier coudé, capable de pivoter autour d'un axe horizontal, l'autre branche du levier étant capable de déplacer la tige d'un pointeau dans son siège en fonction du niveau de l'eau.

   12. Brûleur suivant l'une quelconque des revendications

   1 à 11, caractérisé en ce que le conduit d'amenée d'eau vaporisée

   à la flamme du brûleur est muni d'un bec dont l'ouverture est située dans la zone la plus chaude de la flamme du brûleur et est orientée dans la direction opposée au pulvérisateur du brûleur. <EMI ID=33.1>

   ce que la section transversale du bec à l'intérieur de la flamme est un triangle isocèle dont l'angle au sommet est très aigu et en

   <EMI ID=34.1>

   [ne par la partis inférieure de celui-ci.

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   <EMI ID=36.1>

   à la flamme du brQleur présente dans sa partie située juste en

   amont de la flamme du brûleur un orifice,pratiqué dans la partie basse de sa paroi et relié à un conduit de récolte qui recueille de cette manière les gouttes de condensation de vapeur formées au cours du trajet de la vapeur depuis le dispositif de chauffage, ce conduit de récolte étant relié selon une pente continue à la base

   du deuxième compartiment susdit.

   15. Brûleur suivant la revendication 14, caractérisé en

   ce que le conduit de récolte sert simultanément de ga&#65533;ne isolante

   au conduit d'amenée et est donc agencé autour de ce dernier, coaxialement, sur une grande partie de sa longueur et en ce que, par conséquent, le conduit d'amenée est légèrement incliné vers le haut depuis sa sortie du dispositif de chauffage jusqu'à son entrée dans ;

   la flamme du brûleur.

   16. Brûleur, tel que décrit c i-dessus, et/ou tel qu'il- lustré sur les dessins annexés.

   17. Procédé de combustion mis en oeuvre dans un brûleur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en

   ce qu'il comprend un chauffage séparé d'eau à l'état de vapeur conjointement à la mise en service de l'alimentation en combustible ! du brûleur et l'amenée de l'eau vaporisée dans le combustible pul- vérisé enflammé, de manière à. ne pas perturber, la flamme du brûleur et à empêcher la pénétration du combustible pulvérisé dans le

   <EMI ID=37.1> ;&#65533;" '

   <EMI ID=38.1>

   18. Procédé suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le chauffage de l'eau est effectué sur un volume d'eau réduit et de manière que l'eau vaporisée ne puisse s'échapper que dans la flamme du brûleur.

   19. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 17 et 18, caractérisé en ce que le chauffage de l'eau est effectué par voie électrique.

   20. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 17 à 19, caractérisé en ce que l'eau est alimentée à un récipient où est effectué le chauffage de l'eau, cette alimentation étant fonction du niveau d'eau présent dans le récipient et étant interrompue lorsqu'un niveau maximum prédéterminé est atteint.

   21. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 17 à 20, caractérisé en ce que l'eau vaporisée est amenée dans

   ' la zone la plus chaude de la flamme du brûleur.

   22. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 17 à 21, caractérisé en ce que l'eau vaporisée est amenée dans la flamme du brQleur approximativement parallèlement à cette dernière et en ce qu'elle est dirigée dans le même sens que celle-ci.

   23. Procédé suivant la revendication 22, caractérisé en ce que le mélange enflammé sert de moyen d'aspiration de l'eau vaporisée.

   24. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 17 à 23, caractérisé en ce qu'il comprend le recyclage, dans la phase du chauffage de l'eau, des goutelettes d'eau condensées au cours du parcours de la vapeur d'eau depuis la phase de chauffage jusqu'à la phase d'amenée à la flamme du brûleur.

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