Procédé permettant d'effectuer la combustion de combustible huileux et dispositif pour sa mise en couvre. La présente invention comprend un pro cédé et un dispositif permettant d'effectuer la combustion sans mèche de combustible huileux, tel que du pétrole et ses produits (dérivés) par exemple.
Les procédés de- combustion d'huile, qui ont été principalement employés jusqu'à ce jour, ont compris les uns comme les autres l'atomisation ou la vaporisation préliminaire de l'huile. Dans ce dernier cas, lorsque le brûleur a atteint sa température de travail, la chaleur, provenant par conduction ou ra diation de la flamme transforme l'huile en vapeur, soit par évaporation, soit par évapo ration combinée avec une décomposition par tielle et la vapeur est ensuite brûlée avec de l'air.
Le point auquel la vapeur prend feu dans des brûleurs du type à évaporation peut être prés ou relativement éloigné de celui auquel la vaporisation est effectuée, mais la vaporisation ou volatilisation est un phéno mène qui doit être distingué de l'évaporation de surface qui a lieu lorsqu'une masse d'huile brûle à l'air libre dans un récipient en forme de soucoupe. Les procédés par atomisation ou pulvérisation comme les procédés par vaporisation présentent des désavantages bien connus, que la présente invention a pour but d'éviter.
Si on laisse brûler librement une nappe ou un film d'huile à sa surface dans un récipient ouvert, par exemple dans une bassine à fond plat ouverte à l'air, on obtient une flamme avec beaucoup de fumée, inuti lisable pour des buts pratiques de chauffage.
Le procédé selon l'invention est caracté risé en ce qu'on dispose une masse de com bustible huileux de sorte qu'elle se présente sous forme d'une nappe relativement peu large, que l'on allume et en ce qu'on envoie sur cette nappe un flux d'air homogène, de manière à balayer transversalement toute la surface enflammée et à en écarter, au fur et à mesure de leur formation, les produits de la combustion ayant lieu à cette surface, la largeur de cette nappe et la vitesse du flux d'air étant telles que ce dernier balaye tout entière ladite surface enflammée et qu'il ne se produise, pratiquement, ni volatilisation, ni atomisation dudit combustible.
Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un récipient au-dessus duquel est disposé un déflecteur, des moyens étant prévus pour :amener du combustible huileux dans ce récipient, dont la forme est telle que le combustible se présente à son intérieur, sous l'aspect d'une nappe de lar geur relativement faible, des moyens étant prévus en outre pour guider un flux d'air homogène au moyen du déflecteur de sorte qu'il balaye transversalement toute la surface enflammée de la nappe, la vitesse de l'air étant telle que la combustion soit limitée à la partie de la nappe non recouverte par le déflecteur, et qu'il ne se produiàe pratique ment ni atomisation,
ni volatilisation du combustible et que les produits de la com bustion de ce dernier soient éloignés de la surface de la nappe au fur et à mesure de leur formation.
Le dessin annexé représente schématique ment, à - titre d'exemple, diverses formes d'exécution du dispositif.
Fig. 1 est une coupe verticale trans versale d'une première forme d'exécution; Fig. 2 est un plan du dispositif ou brû leur représenté à la fié. 1; Fig. 3 est une coupe verticale transver sale d'une seconde forme d'exécution; Fig. 4 est une coupe verticale transver sale d'un four à moufle muni d'un dispositif ou brûleur qui est une variante de celui selon fié. 3; Fig. b est une coupe verticale longitudi nale du four représenté à la fié. 4; Fig. 6_ représente, en coupe verticale, une autre forme d'exécution du dispositif.
Le dispositif représenté aux fié. 1 et 2, qui constitue un brûleur, comprend un récipient ou auge 1 ayant très sensiblement la forme d'un demi-cylindre droit à axe horizontal. A son intérieur se trouve une certaine quantité de combustible huileux 6, qui, étant donnée la forme du récipient, se présente sous l'aspect d'une nappe de largeur relativement faible (5 à 8 cmpar exemple) par rapport à sa longueur.
Ce combustible est amené par un conduit S dont l'extrémité de sortie 81, est recourbée vers le bas par dessus le bord postérieur du récipient 1, en dessous d''un déflecteur 14 constitué par une plaque incurvée ayant pratiquement une largeur égale à la langueur du récipient 1. Ce déflecteur présente une partie recourbée vers le bas au-dessus du bord postérieur du récipient 1 de sorte que le bord inférieur 141, qui termine sa partie antérieure se trouve à peu de distance au-dessus de la nappe 6 et qu'un espace existe entre la face interne de la paroi postérieure du récipient et lui.
Le fonctionnement de ce dispositif ou brûleur est le suivant: du combustible hui leux, tel que du pétrole par exemple, se trouvant dans le récipient 1, on l'allume. L'allumage peut être obtenu à l'aide d'un morceau de papier enflammé plongeant dans le combustible de faon à agir temporairement comme une mèche.
La flamme produite s'étend rapidement sur toute la nappe 6. Les gaz résultant de la combustion ainsi produite créent du fait de leur température une dépression sur la nappe, due au tirage ou à l'appel d'air exis- tarit dans la cheminée d'évacuation.
Ceci a pour effet de produire l'arrivée d'un flux d'air selon les flèches, qui s'engage sous le déflecteur et est guidé par ce dernier en le quittant, de façon à venir frapper transver salement la nappe 6 après avoir passé sous son bord inférieur 14u. La vitesse de ce flux doit être telle que, étant donnée la lar geur de la nappe, cette dernière soit entiè rement balayée par cet air, sans toutefois qu'il se produise ni atomisation, ni projection du liquide hors du récipient 1.
Ce flux d'air a pour but, d'une part, d'éloigner de la nappe 6 les produits de la combustion qui a lieu dans son voisinage au fur et à mesure de leur formation, et, d'autre part, d'empêcher que la nappe tout entière ne se vaporise, et cela en empêchant cette nappe et le récipient la contenant d'atteindre une température supérieure â celle correspondant à son ébullition.
Des expériences ont montré que la com bustion du pétrole par exemple peut être ob tenue pratiquement sans production de fumée lorsqu'on utilise le dispositif selon l'invention, contrairement à ce qui a lieu ordinairement lorsque ce liquide brûle à l'air libre, car, dans les conditions mentionnées plus haut, on a remarqué qu'il se produit, au voisinage de la nappe, une combustion partielle, dont les produits sont éloignés par le flux d'air, qui n'est pas utilisé entièrement pour cette combustion, la combustion totale de ces pro duits ayant lieu à une certaine distance de la nappe lorsqu'ils se sont mélangés avec l'air les entraînant.
Ainsi on évite qu'une combustion totale ait lieu au voisinage de la nappe, ce qui produirait rapidement l'encras sement du dispositif par les produits de la carbonisation du combustible et le dépôt de l'asphalte que ce dernier contient et tout cela avec un abondant dégagement de fumée noire.
IL n'est pas indispensable que la vitesse du flux d'air soit la même en tous points, il suffit que cette vitesse soit pratiquement constante, au cour du temps, en un point quelconque.
Par flux d'air on entend ici une masse d'air pratiquement continue, par opposition à un courant d'air qui serait formé de plusieurs ,jets.
Un tel flux d'air ne doit pas être con trarié dans son déplacement au voisinage ou au contact de la nappe 6 par des obstacles disposés sur son trajet ou par des courants de sens inverse, ce qui occasionnerait des remous et nuirait au bon fonctionnement du dispositif.
Une condition nécessaire pour l'obtention d'une combustion sans fumée est que la pression régnant sur la surface de la nappe ne soit pas supérieure de façon sensible à la pression de-l'air ambiant, comme cela pour rait arriver par exemple dans le cas où la cheminée ou le canal d'évacuation des pro duits de la combustion serait trop étroit, car alors il se produirait un échauffement rapide du liquide et du récipient, l'air ne balayant plus convenablement la nappe, et cette der nière prendrait feu tout entière.
Il est donc essentiel de donner aux con duits d'évacuation des gaz des dimensions suffisantes.
Il est à remarquer que, du fait de la coupe semi-circulaire du récipient, la masse ou la pellicule d'huile contenue est obligée à tout instant d'essayer de monter vers la surface qui est balayée par l'air. Si on em ploie un récipient à fond plat, une partie de l'huile aura tendance à atteindre une région du récipient où elle se trouvera en dehors du passage de l'air, avec risque de carboni sation. Un tel résultat accentue l'importance d'obliger l'air à balayer au-dessus de toute la surface en feu et à être en contact avec cette surface de la masse ou du film d'huile à l'intérieur du récipient.
Comme l'extrémité 81, du conduit d'ali mentation 8 débouche en dessous du déflec teur, le liquide peut gagner l'intérieur du récipient sans être volatilisé, vu la tempéra ture régnant en cet endroit, où le flux d'air frais passe.
La forme d'exécution décrite est repré sentée appliquée à un foyer domestique. Elle pourrait naturellement servir à d'autres usages.
Fig. 3 représente une deuxième forme d'exécution du dispositif disposée par exem ple à la partie inférieure d'un four, d'un chauffoir, d'un bouilleur; etc.
Le récipient 2 du brûleur a la forme d'une cuve ou auge annulaire, de section transversale semi-circulaire,etprésentant une ouverture 5 à sa partie centrale, dont la paroi est constituée par la partie intérieure 3 du récipient. Cette ouverture sert à amener l'air nécessaire à la combustion.
Le déflecteur est constitué par une pièce 14 ayant la -forme d'une cloche ou d'une coupe renversée, dont le diamètre a une valeur comprise entre celles des diamètres intérieur (partie 8) et extérieur (partie 4) du récipient 2 et dont le bord circulaire 141, se trouve à peu de distance au-dessus d'une nappe 6 de combustible huileux, relativement peu large par rapport à sa longueur. L'ali mentation en combustible se fait au moyen d'un conduit 8, dont l'extrémité 8a passe à travers l'orifice 5 et est coudée vers le bas de manière que son orifice de sortie se trouve dans l'espace compris entre le déflec teur 14 et la partie 3 du récipient, afin de permettre au liquide de gagner la nappe 6 sans être vaporisé.
Le déflecteur est porté par des bras 15, de section transversale allongée, disposés de façon à constituer un très minime obstacle, pratiquement négligeable, à la circulation du flux d'air montant à travers l'orifice 5 et envoyé par le déflecteur vers le bas, radia lement vers l'extérieur, balayer toute la sur face de la nappe 6 après avoir passé sous son bord 14 , dans le même but et pour obtenir les mêmes résultats que dans la première forme d'exécution.
Les gaz résultant de la combustion gagnent la partie 16a, qui peut être par exemple la partie inférieure d'un chauffoir, Dans cette forme d'exécution, comme dans la précédente et celles qui seront dé crites plus bas, les dimensions du déflecteur et sa forme dépendent de la forme et des dimensions du récipient ainsi que de la vi tesse et du débit du flux d'air, ces deux derniers facteurs dépendant eux-mêmes du tirage et des dimensions des canaux d'évacuation des gaz.
Quoiqu'il en soit, que le flux d'air soit produit par le tirage ou autrement, le déflec teur devra être disposé, pour obtenir de bons résultats, de sorte que, du fait de la vitesse du flux d'air, la combustion se produise à la surface de la nappe de façon que les flam mes se forment au-dessus de la partie du déflecteur voisine de son bord 14#,, mais pratiquement pas en dessous de lui. D'autre part, comme vu plus haut, la vitesse de l'air et la largeur de la nappe devront, dans tous .les cas, être telles que toute l'étendue de cette nappe soit, balayée régulièrement par l'air sans qu'il se produise atomisation, vapo risation du liquide ou projection de ce dernier hors du récipient. .
La fig: 4 montre, en coupe transversale axiale, une variante du brûleur montré en fig. 3, appliquée à un four à moufle. La fig. 5 montre cette variante et le four, en coupe longitudinale. Cette variante diffère de la forme d'exécution précédemment décrite par le fait que le récipient 2 n'est pas circulaire, mais est de forme allongée. Il a également la forme d'une auge continue de section transversale semi-circulaire et présente, à sa partie centrale, une ouverture 5.
En outre, le déflecteur, dont la forme est également allongée, est porté par des bras 16 constitués par des barres coopérant avec un dispositif 17 les supportant et permettant de les déplacer verticalement de façon à faire varier la distance existant entre le bord inférieur 14a et la nappe 6.
Le fonctionnement de cette variante est en principe le même que celui de la forme d'exécution précédente.
Avec un tel brûleur appliqué à un four à moufle tel que représenté, on a obtenu, au cours d'essais, une température d'approxi- mativement <B>11000</B> C à l'intérieur de la chambre du moufle 18, en moins d'une demi-heure après l'allumage du combusti ble.
La fig. 6 représente une coupe verticale d'une autre forme d'exécution du dispositif comprenant un récipient ou auge 2 de forme analogue à celle du récipient montré à la fig. 3, muni de pieds 111. Cette forme d'exé cution diffère de celle représentée à la fig. 3 en ce sens que le déflecteur est constitué par une pièce annulaire 12, ouverte à sa partie centrale et dont le bord inférieur 121, se trouve à proximité de la partie périphé rique 4 du récipient 2. Des bras 11 fixés au bord externe du récipient 2 supportent le déflecteur.
Dans ce cas l'air est envoyé vers la surface 6 dans le sens des flèches, de sorte qu'il traverse l'espace 13 compris entre la face externe du déflecteur et la face interne de la partie 4 du récipient, pour passer ensuite sous le bord inférieur 121, du déflec teur et venir frapper et balayer transversa lement toute la surface 6. Contrairement à ce qui a lieu dans le cas de la fig. 3, le flux d'air se dirige de l'extérieur vers le centre, à l'intérieur du récipient. A part cela le fonctionnement est le même.
L'alimenta tion en liquide combustible a lieu au moyen d'un conduit 8 relié à un réservoir 7 ; ce conduit présente un robinet de contrôle 9 et uùe visière<B>10;</B> son extrémité de sortie 81, passe par l'ouverture centrale 5 du récipient de même façon qu'en fig. 3. L'évacuation des produits de la combustion a lieu par l'intérieur de la pièce tubulaire 12.
Dans certaines formes d'exécution, des moyens pourraient être prévus pour déplacer latéralement la position du déflecteur relati vement au récipient, de faon à concentrer plus ou moins la flamme, à volonté, d'un côté ou dans une certaine direction.
L'air nécessaire à la combustion pourrait être amené sur la surface 6 autrement que grâce au tirage dû à la combustion, quoique dans la plupart des applications domestiques, auxquelles l'application de l'objet de l'inven tion n'est naturellement pas limitée, le tirage suffise.
Suivant le cas ' et la forme des récipients employés, un seul déflecteur pourrait servir à guider l'air nécessaire à plusieurs de ces récipients.
Le combustible pourrait être amené à l'intérieur du récipient autrement que de la façon indiquée.
Il n'est pas prudent d'employer des huiles contenant de l'asphalte dans les cas où le tirage disponible est inférieur à 1.6 mm de hauteur d'eau. Avec des tirages variant de 1,6 à 6 mm de hauteur d'eau, la teneur en asphalte de l'huile ne doit de préférence pas dépasser 5 %. Avec des aspirations plus fortes, des huiles contenant de plus hauts pourcentages d'asphalte peuvent être brûlées.