<B>Brûleur pour combustibles liquides.</B> La présente invention est relative à un brûleur à combustibles liquides et, en parti culier, à un brûleur destiné à être utilisé dans les chambres à combustion des turbines à gaz.
Dans une turbine à gaz, le combustible est injecté dans un courant d'air ayant une grande vitesse d'écoulement et, afin d'obte nir un boit rendement de la combustion, il est important que le combustible soit coin- plètement pulvérisé et distribué aussi uni formément chie possible clans le courant d'air.
Il est également important qu'une bonne pulvérisation et distribution soient obtenues ii toutes les vitesses dans les limites de fonctionnement de la turbine et pour toutes quantités de combustible.
Une pulvérisation est ordiiisireiueiit ob tenue en disposant différents conduits et chambres à l'intérieur du brûleur, de faon que le combustible dans le brûleur soit sou mis à un mouvement de rotation à grande vitesse avant d'être éjecté par la tuyère du brûleur clans le courant d'air.
Cette rota tion a pour résultat que le combustible est giclé hors de la tuyère sous forme d'un cône de fines particules; mais les variations de la pression du combustible et de la quantité (le combustible qui s'écoule affectent directe ment cette pulvérisation et, à une pression réduite, le tourbillonnement du combustible est réduit dans une telle mesure que la pul vérisation est sérieusement compromise. Dif férents dispositifs ont. été utilisés afin de surmonter cette difficulté et, de ces dispo sitifs, celui appelé brûleur du type à dé bordement est. peut-être le plus efficace. Dans un brûleur du type à débordement, la pression d'arrivée du combustible est de pré férence maintenue constante, assurant ainsi .
un tourbillonnement constant, et. le combus tible qui est. en surplus des besoins de la tuyère peut retourner au récipient par un conduit de sortie commandé. Bien que ce genre de. brûleur résolve nombre de pro blèmes capitaux de la pulvérisation, un brû leur unique est sujet à produire une trop grande concentration de combustible dans des zones limitées du courant d'air aux #011andes vitesses de courant, ce qui provoque une combustion inefficace et une perte de combustible.
Afin de surmonter cette diffi culté, on peut utiliser plusieurs brûleurs, mais à moins qu'ils ne soient disposés coayialeinent dans la chambre à combustion, leurs cônes de particules se recouvrent, cau sant une .distribution non. uniforme du com bustible. Dans tous les cas, l'utilisation de plu sieurs brûleurs du type usuel. peut devenir incommode.
De plus, dans toutes les formes de brûleurs connues utilisant un tourbillon de combustible à l'intérieur du brûleur, le fluide tourbillonnant et le noyau d'air créé par ce tourbillon aboutissent nécessairement, à l'extrémité intérieuré,. contre le fond de la chambre à tourbillon qui peut être soit une paroi fixe, soit la surface du combustible qui se trouve dans le passage de débordement. Par conséquent, un effet de freinage indési rable est provoqué, et le noyau d'air devient facilement instable, amenant lune instabilité correspondante du jet.
L'objet de l'invention est un brûleur pour combustible liquide, dans lequel le combustible est amené :sous pression d'une source de com bustible par une chambre de section circu laire destinée à contenir une masse de com bustible en rotation, la direction de l'écoule ment du combustible entrant dans cette chambre comportant une composante tangen tielle par rapport à cette chambre, afin de provoquer un tourbillonnement du combus tible dans ladite chambre, celle-ci présentant des orifices de sortie disposés axialement à ses extrémités opposées.
Le brûleur suivant l'invention est caracté risé en ce que ladite chambre est constituée par un alésage ouvert (36, 36' ou 46) dont la longueur est plus grande que le diamètre et dans lequel le combustible entre par deux groupes de lumières (33, 33' ou 61, 62), dé bouchant chacun dans l'une des parties extrêmes opposées dudit alésage, chaque lu mière débouchant dans l'alésage dans une di rection approximativement tangentielle par rapport à l'alésage et toutes les lumières des deux groupes débouchant dans l'alésage dans le même sens rotatif, en sorte que les jets de combustible qui en sortent, sous pression suf fisante,
provoquent dans la partie extrême correspondante de l'alésage un tourbillonne ment rapide tel dans le combustible qu'il se formera un noyau d'air central, les deux groupes de lumières coopérant de manière que le noyau d'air que forme chaque groupe de lumières prolonge celui que forme l'autre groupe de lumières et forme un noyau d'air continu, entouré d'une masse annulaire con tinue de combustible tourbillonnant s'étendant sur toute la longueur de l'alésage entre les deux orifices de sortie.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du brû leur objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue de côté d'un brûleur du type à débordement.
La fig. 2 en est une vue en bout.
La fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 2.
La fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 1.
La fig. 5 est une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de la fig. 1.
La fig. 6 est une vue en coupe longitudi nale verticale d'un brûleur du type dit duplex. La fig. 7 est une vue en coupe suivant la ligne 7-7 de la fig. 6, et la fig. 8 est une vue en coupe suivant la ligne 8-8 de la fig. 6.
Le brûleur du type à débordement repré senté dans les fig. 1 à 5 comprend un boîtier, indiqué d'une manière générale par 10, ce boîtier étant de forme cylindrique et placé à l'intérieur de la chambre de combustion d'une turbine à gaz où il est maintenu à l'aide des conduits d'entrée et de sortie 11 et 12 respec tivement.
Des orifices à tuyère sont disposés aux extrémités opposées du boitier et le brû leur est placé à l'intérieur de la chambre de combustion, de manière que son axe soit sen siblement parallèle au courant d'air qui tra verse la chambre, ainsi que représenté par la flèche A, l'orifice à. tuyère 13 étant dirigé vers l'aval et l'orifice à tuyère 14 vers l'amont dudit courant d'air.
Le boîtier 10 comprend un cylindre creux 15 présentant une partie saillante 16 dans la quelle est ménagée une lumière de sortie 17; un manchon 18, destiné à recevoir un conduit de sortie, est disposé coaxialement à cette lu mière 17 et porté par la partie saillante 16 du cylindre creux 15. Sept passages 19 disposés longitudinalement sont ménagés à l'intérieur du cylindre creux, ces passages étant disposés de façon symétrique par rapport à un plan passant par l'axe du cylindre et celui de la lumière 17. La partie saillante 16 du cy- lindre creux présente une rainure annulaire 20 et des épaulements annulaires 21 et 21' qui coopèrent. indirectement.
(étant. en pratique espacés par des garnitures) avec les extré mités intérieures de tubes centraux 22 et 22' qui s'étendent vers l'aval, respectivement vers l'amont, du courant d'air. Le cylindre creux 15 possède à son extrémité amont un gradin annulaire 23 et un prolongement 24 fileté à l'extérieur, et présente à son extrémité oppo sée un épaulement extérieur annulaire 25 qui coopère avec un second cylindre creux 26 dans lequel débouche une lumière d'entrée 27; un manchon 28 destiné à recevoir un conduit d'entrée 11 est disposé coaxialement à la lu mière 27 et porté par le cylindre creux 26. Le second cylindre creux 26 possède à son extré mité dirigée vers l'aval du courant d'air un gradin annulaire 26a et un prolongement 26b fileté à l'extérieur.
Des blocs d'extrémité 30 et 30' sont ajustés sur les extrémités exté rieures des tubes centraux 22 et 22' respec tivement, blocs dans lesquels sont pratiqués les orifices à tuyère 13 et 14 communiquant eoaxialement avec des chambres coniques à tourbillon 31 et 31'. Les chambres à tourbil lon sont reliées à des évidements annulaires 32 et 32' au moyen de lumières 33 et 33' res pectivement, ces lumières pénétrant tangen tiellement, ainsi que représenté à la fig. 4, dans ces chambres à tourbillon. Les blocs d'extrémité 30 et 30' sont. maintenus en place par des douilles 34 et 34' filetées intérieure ment et vissées sur les extrémités des cylindres creux 26 et 15 respectivement.
On constatera que la disposition des par ties du boîtier à l'extrémité dirigée vers l'aval du courant d'air délimite une chambre annu laire 3:ï comportant l'évidement annulaire 32 qui est relativement étroit et à l'extrémité di rigée en amont du courant d'air, elle délimite également une chambre annulaire 35' com portant l'évidement annulaire 32' relative ment étroit.
Les deux chambres 35 et 35' sont reliées entre elles par les passages longitudi naux 19, et la chambre 35 est reliée à la cham bre à tourbillon 31 par lesdites lumières tan gentielles 33 partant de l'évidement 32 que comporte la - chambre 35, cependant. que la chambre 35' est reliée à la chambre à tourbil lon 31' par les lumières tangentielles 33' par tant de l'évidement 32' que comporte la cham bre 35'.
Les chambres à tourbillon 31 et 31' sont reliées par l'intermédiaire d'un passage cons titué par des alésages 36 et 36' des tubes cen traux 22 et 22' respectivement, et par une chambre cylindrique centrale 37 délimitée par les faces en regard de ces tubes et par les parois de la rainure annulaire 20; les alésages 36 et 36' sont chanfreinés en 36a et 36a' res pectivement. Le diamètre des alésages 36 et 36' est inférieur au diamètre des chambres à tourbillon 31 et 31', mais sensiblement plus grand que le diamètre de l'un ou l'autre des orifices à tuyère 13 et 14. La chambre cen trale 37 communique avec le conduit de sortie 12.
Lors du fonctionnement du brûleur du type à débordement, du combustible sous haute pression est amené au brûleur par le conduit d'entrée 11 et s'écoule dans la cham bre annulaire 35 placée vers l'aval du cou rant d'air et, en passant par les passages longi tudinaux 19, dans la chambre 35' correspon dante placée vers l'amont du courant d'air, En considérant. d'abord le fonctionnement de l'extrémité du brûleur dirigée vers l'aval du courant d'air, il apparaît que le combus tible s'écoule de la chambre 35 par l'évide ment 32 et les lumières 33 dans la chambre à tourbillon 31.
Du fait que les lumières 33 pé nètrent tangentiellement dans la chambre à tourbillon 31, le combustible arrivant acquiert un mouvement de rotation et, sous l'effet de la pression élevée appliquée, la vitesse de rotation est très grande. Le combustible sortant par l'orifice à tuyère 13 présente la forme d'un jet unique de particules 38 finement pulvérisées. Le combustible en surplus s'écoule par l'intermédiaire de l'alésage 36 vers la chambre centrale 37, d'où il peut s'échapper par le conduit de sortie 12. En réglant cette sortie par une soupape appropriée, il est pos sible de régler l'épaisseur de la couche de combustible en rotation dans la chambre à tourbillon 31 et ainsi la quantité de combus tible sortant par l'orifice à tuyère 13.
La pression d'entrée est maintenue sensiblement constante sur toute la gamine de débit néces saire.
De la même façon, le combustible est intro duit dans la chambre 31' dirigée vers l'amont. dut courant d'air par les lumières 33' et sort. par l'orifice à tuyère 14 dirigé vers l'amont du courant d'air sous forme de jet conique 38', le surplus de combustible s'écoulant par l'alésage 36' vers le conduit de sortie 12. Ainsi, les deux dispositifs à chambres à tour billon munies d'orifices à tuyère sont alimen tés par une entrée commune et sont vidés par une sortie commune, qui prévoit. un réglage commun de la quantité vidangée.
Il est à noter que les lumières 33 et 33' sont disposées, par rapport à leurs chambres à tourbillon res- pectiv es 31 et 31', de façon que les tourbil lons dans chacune d'elles soient. dirigés dans le même sens, c'est-à-dire dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, lorsqu'on les con sidère à partir d'iin point du brûleur situé en aval du courant d'air. La conséquence la plus importante de cette disposition consiste en ce que les deux dispositifs mentionnés ci dessus présentent un noyau d'air commun 39.
En employant un dispositif avec une sortie commune, une pression d'entrée com- inune et des chambres à tourbillon de dia mètre égal, l'épaisseur de la couche de com bustible dans la chambre à tourbillon 31 diri gée vers l'aval dit courant d'air est. égale à l'épaisseur de la couche de combustible dans la chambre à tourbillon 31' dirigée vers l'amont du courant d'air. Ainsi, les quantités de combustible sortant par les orifices à tuyère 13 et 14 peuvent être proportionnées par le choix des diamètres de ces orifices d'une manière appropriée à la distribution de combustible nécessaire pour une combustion efficace en deux étages dans le courant d'air.
Une autre forme d'exécution de l'objet de l'invention, appliquée à un brûleur du type dit duplex, est représentée dans les fig. 6, 7 et 8. Dans les brûleurs de ce type normal, on utilise deux admissions de combustible, par l'une desquelles on amène du combustible ii une pression sensiblement constante et en lui imprimant une rotation approximativement. constante, tandis que par l'autre, on super pose à cette pression et à cette rotation, par un dispositif indépendant, une pression et une rotation variables par lesquelles le débit du brûleur est réglé.
Ainsi que représenté à la fig. 6, le boîtier du brûleur, indiqué d'une manière générale par 41, est supporté à l'in térieur de la chambre de combustion par des conduits d'entrée primaire et secondaire 42 et 43 respectivement.
A chaque extrémité du boîtier 41 sont placés des orifices à tuyère 44 et 45, dirigés respectivement vers l'aval et vers l'amont du courant d'air et reliés entre eux par une unique chambre centrale longi tudinale 46, qui constitue à ses deux extré mités opposées des chambres à tourbillon 47 et 47' reliées entre elles; il est à noter que les chambres à tourbillon seront, en pratique, disposées dans des blocs d'extrémité 48 et 49. Un cylindre creux >50, présentant des parties 51, 52 et 53 pourvues de rainures annulaires et des extrémités filetées :r4 et. 54', est main tenu autour des blocs d'extrémité 48 et 49 par des douilles terminales 56 et. 56'.
Les blocs d'extrémité 48 et 49 présentent à. leur périphérie une rainure destinée à déli miter, en coopération avec les rainures péri phériques 51 et 53 du cylindre creux, des chambres annulaires 57 et. 58, placées respec- tivennent vers l'aval et vers l'amont du cou rant d'air. Ces chambres annulaires sont reliées entre elles par des passages longitudi naux 59, qui sont disposés de façon symé trique par rapport à un plan passant. par l'axe du cylindre 50 et des sorties 42 et 43. Le conduit d'entrée primaire 42 du combus tible communique directement, avec la, cham bre annulaire 57 par un orifice d'entrée 60.
Les chambres annulaires .57 et .58 sont reliées à la. chambre centrale 46 par des lumières 61 et 62 respectivement, qui débouchent tangen tiellement dans la chambre 46.
Le bloc d'extrémité 48 présente également une rainure à. sa périphérie en 48a. destinée à délimiter, en coopération avec la face inté- rieure du bloc d'extrémité 49 et la partie 52 à rainure périphérique du cylindre creux 50, une chambre annulaire secondaire 63 rela tivement petite, avec laquelle le conduit d'en trée secondaire 43 communique directement par l'orifice d'entrée secondaire 64. La cham bre annulaire secondaire 63 est reliée à. la chambre centrale 46 par des lumières secon daires 65 qui, comme les lumières 61 et. 62, débouchent tangentiellement dans la chambre 46.
Le fonctionnement du brûleur du type duplex est similaire à, celui du brûleur du type à débordement, sauf en ce que le réglage de l'écoulement du fluide est effectué par de-, changements de pression dans le conduit d'entrée secondaire 43, qui ont pour effet de changer la vitesse d'écoulement à travers les lumières secondaires 65 et., de ce fait, affec tent directement. la vitesse des tourbillons dans la chambre 46. La pression à l'intérieur de l'entrée primaire est maintenue, de préfé rence, sensiblement constante.
Comme dans le brûleur du type à débordement, un noyau d'air commun aux deux extrémités du brû leur est créé et une stabilité correspondante de l'écoulement est obtenue.
<B> Burner for liquid fuels. </B> The present invention relates to a burner for liquid fuels and, in particular, to a burner intended for use in the combustion chambers of gas turbines.
In a gas turbine, the fuel is injected into a stream of air having a high flow velocity and, in order to achieve a good combustion efficiency, it is important that the fuel is fully atomized and distributed. as smoothly as possible in the draft.
It is also important that good atomization and distribution be obtained at all speeds within the operating limits of the turbine and for all quantities of fuel.
Spraying is ordinarily obtained by arranging various conduits and chambers inside the burner, so that the fuel in the burner is subjected to a high speed rotational movement before being ejected through the burner nozzle into the burner. air flow.
This rotation results in the fuel being squirted out of the nozzle in the form of a cone of fine particles; but changes in fuel pressure and quantity (flowing fuel directly affect this spraying and, at reduced pressure, fuel swirl is reduced to such an extent that spraying is seriously compromised. Various devices have been used in order to overcome this difficulty and, of these devices, the one called an overflow type burner is perhaps the most efficient. In an overflow type burner, the fuel inlet pressure is preferably kept constant, thus ensuring.
constant swirling, and. the fuel that is. in excess of the needs of the nozzle can return to the container through a controlled outlet duct. Although this kind of. burner solves many critical spraying problems, a single burner is prone to producing too much fuel in limited areas of the air stream at high current speeds, resulting in inefficient combustion and waste of fuel.
In order to overcome this difficulty, several burners can be used, but unless they are arranged side by side in the combustion chamber, their particle cones overlap, causing non-distribution. fuel uniform. In all cases, the use of several burners of the usual type. can become inconvenient.
In addition, in all known forms of burners using a vortex of fuel inside the burner, the swirling fluid and the air core created by this vortex necessarily end at the inner end. against the bottom of the vortex chamber which may be either a fixed wall or the surface of the fuel which is in the overflow passage. Therefore, an unwanted braking effect is caused, and the air core easily becomes unstable, causing the corresponding instability of the jet.
The object of the invention is a burner for liquid fuel, into which the fuel is supplied: under pressure from a fuel source via a chamber of circular section intended to contain a mass of rotating fuel, the direction of the flow of fuel entering this chamber comprising a component tangential with respect to this chamber, in order to cause swirling of the fuel in said chamber, the latter having outlet orifices arranged axially at its opposite ends.
The burner according to the invention is characterized in that said chamber is formed by an open bore (36, 36 'or 46) the length of which is greater than the diameter and into which the fuel enters through two groups of lights (33 , 33 'or 61, 62), each die plugging in one of the opposite end parts of said bore, each light opening into the bore in an approximately tangential direction with respect to the bore and all the lights of the two groups opening into the bore in the same direction of rotation, so that the fuel jets coming out, under sufficient pressure,
cause in the corresponding end part of the bore a rapid swirl in the fuel that a central air core will be formed, the two groups of lights cooperating so that the air core formed by each group of lights prolongs that formed by the other group of ports and forms a continuous air core surrounded by a continuous annular mass of swirling fuel extending over the entire length of the bore between the two outlet ports.
The appended drawing represents, by way of example, two embodiments of the burner which is the subject of the invention.
Fig. 1 is a side view of an overflow type burner.
Fig. 2 is an end view.
Fig. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 2.
Fig. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG. 1.
Fig. 5 is a sectional view taken along line 5-5 of FIG. 1.
Fig. 6 is a view in vertical longitudinal section of a burner of the so-called duplex type. Fig. 7 is a sectional view taken along line 7-7 of FIG. 6, and fig. 8 is a sectional view taken along line 8-8 of FIG. 6.
The burner of the overflow type shown in fig. 1 to 5 comprises a housing, generally indicated by 10, this housing being cylindrical in shape and placed inside the combustion chamber of a gas turbine where it is held by means of the ducts of entry and exit 11 and 12 respec tively.
Nozzle orifices are arranged at opposite ends of the housing and the burner is placed therein inside the combustion chamber, so that its axis is substantially parallel to the air flow which passes through the chamber, as shown. by arrow A, orifice à. nozzle 13 being directed downstream and the nozzle orifice 14 facing upstream of said air stream.
The housing 10 comprises a hollow cylinder 15 having a projecting part 16 in which an outlet port 17 is provided; a sleeve 18, intended to receive an outlet duct, is disposed coaxially with this light 17 and carried by the projecting part 16 of the hollow cylinder 15. Seven passages 19 arranged longitudinally are formed inside the hollow cylinder, these passages being arranged symmetrically with respect to a plane passing through the axis of the cylinder and that of the slot 17. The protruding part 16 of the hollow cylinder has an annular groove 20 and annular shoulders 21 and 21 'which cooperate. indirectly.
(being. in practice spaced apart by gaskets) with the inner ends of central tubes 22 and 22 'which extend downstream, respectively upstream, of the air stream. The hollow cylinder 15 has at its upstream end an annular step 23 and an extension 24 threaded on the outside, and has at its opposite end an annular outer shoulder 25 which cooperates with a second hollow cylinder 26 into which a slot opens. entry 27; a sleeve 28 intended to receive an inlet duct 11 is arranged coaxially with the light 27 and carried by the hollow cylinder 26. The second hollow cylinder 26 has at its end directed downstream of the air stream a step annular 26a and an extension 26b threaded on the outside.
End blocks 30 and 30 'are fitted to the outer ends of the central tubes 22 and 22' respectively, blocks in which are made the nozzle orifices 13 and 14 communicating eoaxially with conical vortex chambers 31 and 31 ' . The vortex chambers are connected to annular recesses 32 and 32 'by means of slots 33 and 33' respectively, these slots penetrating tangentially, as shown in FIG. 4, in these whirlpool chambers. End blocks 30 and 30 'are. held in place by bushes 34 and 34 'internally threaded and screwed onto the ends of the hollow cylinders 26 and 15 respectively.
It will be noted that the arrangement of the parts of the casing at the end directed towards the downstream side of the air stream delimits an annular chamber 3: ï comprising the annular recess 32 which is relatively narrow and at the end directed in upstream of the air stream, it also delimits an annular chamber 35 'com carrying the annular recess 32' relatively narrow.
The two chambers 35 and 35 'are connected to each other by the longitudinal passages 19, and the chamber 35 is connected to the vortex chamber 31 by said tangential lights 33 starting from the recess 32 which the chamber 35 comprises, however. that the chamber 35 'is connected to the vortex chamber 31' by the tangential slots 33 'through both the recess 32' which the chamber 35 'comprises.
The vortex chambers 31 and 31 'are connected by means of a passage constituted by bores 36 and 36' of the central tubes 22 and 22 'respectively, and by a central cylindrical chamber 37 delimited by the facing faces of these tubes and by the walls of the annular groove 20; the bores 36 and 36 'are chamfered at 36a and 36a' respectively. The diameter of the bores 36 and 36 'is less than the diameter of the vortex chambers 31 and 31', but substantially larger than the diameter of either of the nozzle ports 13 and 14. The central chamber 37 communicates with the outlet duct 12.
During the operation of the burner of the overflow type, fuel under high pressure is supplied to the burner through the inlet duct 11 and flows into the annular chamber 35 placed downstream of the air stream and, by passing through the longitudinal passages 19, into the corresponding chamber 35 'placed upstream of the air stream, Considering. first the operation of the end of the burner directed downstream of the air stream, it appears that the fuel flows from the chamber 35 through the recess 32 and the ports 33 in the vortex chamber 31.
Because the slots 33 enter tangentially into the vortex chamber 31, the incoming fuel acquires a rotational movement and, under the effect of the high pressure applied, the rotational speed is very high. The fuel exiting through the nozzle orifice 13 is in the form of a single jet of finely pulverized particles 38. The surplus fuel flows through the bore 36 to the central chamber 37, from where it can escape through the outlet duct 12. By adjusting this outlet by a suitable valve, it is possible. to adjust the thickness of the rotating fuel layer in the vortex chamber 31 and thus the quantity of fuel exiting through the nozzle orifice 13.
The inlet pressure is kept substantially constant over the entire necessary flow range.
In the same way, the fuel is introduced into the chamber 31 'directed upstream. had to draft through the lights 33 'and went out. through the nozzle orifice 14 directed upstream of the air stream in the form of a conical jet 38 ', the surplus fuel flowing through the bore 36' towards the outlet duct 12. Thus, the two devices with billon tower chambers provided with nozzle orifices are supplied by a common inlet and are emptied by a common outlet, which provides. a common adjustment of the drained quantity.
It should be noted that the ports 33 and 33 'are arranged, with respect to their respective vortex chambers 31 and 31', so that the vortices in each of them are. directed in the same direction, that is to say counterclockwise, when viewed from a point on the burner located downstream of the air stream. The most important consequence of this arrangement is that the two devices mentioned above have a common air core 39.
By employing a device with a common outlet, a common inlet pressure and vortex chambers of equal diameter, the thickness of the layer of fuel in the downstream vortex chamber 31 is said to be current. air is. equal to the thickness of the layer of fuel in the vortex chamber 31 'directed upstream of the air stream. Thus, the quantities of fuel exiting from the nozzle orifices 13 and 14 can be proportioned by the choice of the diameters of these orifices in a manner appropriate to the distribution of fuel necessary for efficient two-stage combustion in the air stream. .
Another embodiment of the object of the invention, applied to a burner of the so-called duplex type, is shown in FIGS. 6, 7 and 8. In burners of this normal type two fuel inlets are used, through one of which fuel is brought to a substantially constant pressure and approximately rotated. constant, while by the other, we superpose to this pressure and this rotation, by an independent device, a pressure and a variable rotation by which the flow rate of the burner is regulated.
As shown in FIG. 6, the burner housing, generally indicated by 41, is supported inside the combustion chamber by primary and secondary inlet ducts 42 and 43 respectively.
At each end of the housing 41 are placed nozzle orifices 44 and 45, directed respectively downstream and upstream of the air stream and interconnected by a single central longitudinal chamber 46, which in its two forms. opposite ends of the vortex chambers 47 and 47 'interconnected; it should be noted that the vortex chambers will, in practice, be arranged in end blocks 48 and 49. A hollow cylinder> 50, having parts 51, 52 and 53 provided with annular grooves and threaded ends: r4 and . 54 ', is hand held around the end blocks 48 and 49 by end sleeves 56 and. 56 '.
The end blocks 48 and 49 present at. their periphery a groove intended to delimit, in cooperation with the peripheral grooves 51 and 53 of the hollow cylinder, annular chambers 57 and. 58, placed respectively downstream and upstream of the air stream. These annular chambers are interconnected by longitudinal passages 59, which are arranged symmetrically with respect to a passing plane. by the axis of the cylinder 50 and of the outlets 42 and 43. The primary inlet duct 42 of the fuel communicates directly with the annular chamber 57 by an inlet orifice 60.
The annular chambers .57 and .58 are connected to the. central chamber 46 by slots 61 and 62 respectively, which open out tangentially into chamber 46.
The end block 48 also has a groove. its periphery in 48a. intended to define, in cooperation with the inner face of the end block 49 and the part 52 with a peripheral groove of the hollow cylinder 50, a relatively small secondary annular chamber 63, with which the secondary inlet duct 43 communicates directly through the secondary inlet 64. The secondary annular chamber 63 is connected to. the central chamber 46 by secondary lights 65 which, like the lights 61 and. 62, emerge tangentially into the chamber 46.
The operation of the duplex type burner is similar to that of the overflow type burner, except that the adjustment of the fluid flow is effected by pressure changes in the secondary inlet duct 43, which have the effect of changing the speed of flow through the secondary lumens 65 and, therefore, directly affect. the speed of the vortices in the chamber 46. The pressure inside the primary inlet is preferably maintained substantially constant.
As in the burner of the overflow type, a common air core at both ends of the burner is created for them and a corresponding stability of the flow is obtained.