Brûleur à combustible liquide. L'invention a pour objet un brûleur à com bustible liquide, comportant une chambre de turbulence alimentée en combustible arrivant par un canal d'alimentation, une soupape des tinée à fermer un orifice de sortie final de ladite chambre de turbulence, orifice par le quel le combustible sort sous forme de brouil lard, et des moyens pour créer une circulation préliminaire quand ladite soupape ferme l'ori fice de sortie final.
Lorsque le brîileur sert à brûler des com bustibles qui sont solides ou semi-solides à la température normale (par exemple 15 C), il est nécessaire de chauffer le combustible et de balayer l'intérieur du brûleur avec du com bustible liquide chaud jusqu'à. la chambre de turbulence avant d'ouvrir le brûleur. Une cir culation préliminaire est également avanta- l'yeuse clans certains cas lorsqu'on brûle du combustible liquide à la température normale, notamment des huiles phis légères qui n'ont pas besoin d'être réchauffées.
Par exemple, lorsqu'une chambre de combustion comporte plusieurs brûleurs, dont certains peuvent être fermés en cas de faible charge, le combustible liquide froid circulant dans les brûleurs fer més sert. à les refroidir et à les protéger ainsi contre le risque d'avaries provoquées par la elialeur de la flamme des autres brûleurs qui continuent à fonctionner. Il doit être bien en tendu que l'expression circulation prélimi naire doit être considérée comme désignant. la eireulation du combustible clans le corps du brûleur à un moment quelconque lorsque le brûleur ne fonctionne pas.
Le brûleur selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un canal de circulation préliminaire qui communique à l'une de ses extrémités avec une conduite munie d'un or gane de fermeture et reliée à un réservoir à combustible, ce canal s'étendant dans le corps du brûleur jusqu'en un point voisin de la chambre de turbulence où il communique avec le canal d'alimentation en combustible, et en ce que ladite soupape de l'orifice final est poussée dans sa position de fermeture par un ressort et qu'elle est agencée de manière à s'ouvrir contre l'action de ce ressort sous l'effet de la pression exercée par le combus tible d'alimentation dans le canal de circula tion préliminaire lorsque ledit organe de fer meture est fermé.
La soupape en position de fermeture, outre qu'elle ferme l'orifice final, peut être disposée de façon à fermer au moins un ori fice de turbulence et à n'ouvrir cet orifice que lorsqu'elle a ouvert l'orifice final et l'a suffi samment dégagé pour permettre au brouillard de se former normalement.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du brûleur selon l'invention. La fig. 1 est une vue en coupe longitudi nale, dans laquelle la soupape est en position de fermeture.
Les fig. 2, 3 et 4 sont des vues en coupe respectivement suivant. les lignes II, III et IV de la fig. 1, la soupape de la fig. 3 étant en position d'ouverture, et la fig. 5 est une vue en coupe partielle de la pointe du brûleur, la soupape étant en po sition d'ouverture.
Dans la forme d'exécution représentée, le corps du brûleur comporte une enveloppe cylindrique creuse 1, dans laquelle est logé un élément intérieur 2 de forme générale cylin drique, présentant des méplats 3 qui consti tuent avec l'enveloppe 1 deux canaux séparés 4 et 5, parallèles à l'axe du brûleur. Le canal 4 est le canal d'alimentation en combustible et le canal 5 le canal de circulation préliminaire. Ces canaux 4 et 5 communiquent en Lin point voisin de la pointe du brûleur par une rai nure périphérique 6 ménagée dans la périphé rie de l'élément intérieur 2. Des orifices de turbulence 7 communiquant avec cette rai nure 6 sont ménagés dans l'élément intérieur 2 et font arriver le combustible tangentielle ment dans une chambre de turbulence 8 for mée à l'extrémité antérieure du brûleur.
L'élément intérieur 2 présente un alésage cylindrique dans lequel coulisse une soupape à pointeau 9 qui est formée d'un piston plon geur de forme générale cylindrique percé sui vant son axe d'un alésage 10. Le joint entre l'alésage de l'élément intérieur 2 et la soupape à pointeau 9 est étanche au passage du liquide au moins à l'extrémité antérieure 9a., de sorte que, lorsque la soupape est dans sa position antérieure (fig. 1), elle ferme les orifices de turbulence 7.
L'extrémité antérieure ou tête 9b de la soupape à pointeau est de diamètre réduit et pénètre dans la chambre de turbu lence 8 et la surface extérieure de la tête 9b de cette soupape est biseautée de faon à for mer un siège étanche au passage du liquide en s'appuyant contre la paroi intérieure coni que de la chambre de turbulence 8, lorsque la soupape est dans sa position antérieure (fig. 1). L'alésage 10 de la soupape à poin teau, qui débouche dans la chambre de turbu lence, constitue un canal d'écoulement de retour lorsque le brûleur fonctionne (fig. 5).
L'extrémité postérieure 9c de la soupape est de diamètre plus grand et logée dans un alésage de dimensions correspondantes mé nagé dans l'élément intérieur 2. Des méplats 3 (fig. 2) de l'élément. intérieur 2 sont ména gés à. partir d'un point situé légèrement en avant de cet alésage de plus grand diamètre, en considérant la fig. 4, et deux tuyaux 11 et 12 pénètrent en ce point. dans l'enveloppe 7 du brûleur de chaque côté et eonimunicluent respectivement avec le canal d'alimentation 4 et le canal de circulation préliminaire 5 dans l'enveloppe.
Les tuyaux 17. et 12 communi quent avec un réservoir à combustible non représenté, et une pompe, également non re présentée, est interposée dans le circuit pour faire circuler le combustible. La partie de plus grand diamètre 9c de la soupape à pointeau se termine à son extrémité antérieure au voi sinage de l'épaulement formé au point de ren contre des alésages de diamètres différents de l'élément intérieur 2, mais en laissant subsis ter un faible jeu 13. L n canal 14 partant du canal 4 ou du canal 5 (dans le cas repré senté du canal 5) crée une communication avec l'intervalle 13.
Si la circulation est inter rompue dans les canaux 4 et 5 par la ferme ture d'une vanne d'arrêt 15 dans le tuyau 12 de circulation préliminaire du combustible, la pompe d'alimentation tend à créer une pression dans le dispositif de canalisations comportant le tuyau 11, le canal 4, la rai nure 6, le canal 5 et le tuyau 12 jusqu'à la vanne d'arrêt. 1.5, et cette pression est trans mise à l'intervalle 13 via le canal de eommu- nication 14. Cette pression provoque le mou vement d'avant en arrière de la soupape à poin teau 9 à l'encontre de l'action d'un ressort de compression 16 disposé entre la soupape et un écrou 17 vissé dans l'enveloppe 1 du brû leur.
Tant que la vanne 15 du tuyau de eireu- lation préliminaire du combustible 12 est ou verte, le combustible circule librement dans l'enveloppe du brûleur entre le tuyau d'ali mentation 11 et le canal d'alimentation 4, phis passe par la rainure périphérique 6 de l'élé ment intérieur 2, arrive dans le canal de eir- eulation préliminaire 5 et sort par le tuyau 12. Dans ces conditions, la soupape 9 est pous- sée par son ressort 16 dans sa position anté rieure (fig. 1), dans laquelle elle ferme les orifices de turbulence 7 et l'orifice final 18 de la chambre de turbulence 8.
Pour démarrer le brûleur, on ferme la vanne 15 et, comme décrit ci-dessus, une pression s'établit sur la .surface de plus grand diamètre de la. sou- pape 9 formée par la partie 9c.
La soupape vient ainsi en arrière en ouvrant d'abord l'ori- fiee clé sortie final 18, puis lorsque la tête 91> a suffisamment dégagé l'orifice final pour permettre au brouillard de se former normale ment, elle ouvre la communication entre les orifices clé turbulence 7 et le canal d'alimen tation en combustible -1, position représentée r1 <B>la</B> flm. <B>5.</B> Dans la. position postérieure ou d'ouver-. tare clé la soupape à, pointeau 9, l'alésage axial 10 sert d'orifice de retour d'écoulement de la chambre de turbulence 8.
La partie de plus ,rand diamètre 9c de la soupape 9 comporte une rainure annulaire 19, qui communique par des trous dirigés clans le sens radial 20 avec l'alésage 10 clé la soupape 9. Lorsque celle-ci est dans sa position d'ouverture ou postérieure, la rainure annulaire 19 commu nique avec un tuyau de sortie d'écoulement 21. par des trous 23 percés dans l'élément inté rieur 2 et une rainure annulaire 24 ménagée dans L'enveloppe 1 du brûleur. Lorsque la sou pape 9 est dans sa position de fermeture ou antérieure (fig. 1), cette communication est.
fermée et, par suite, s'il existe une contre- pression quelconque dans le tuyau d'écoule ment 21, cette contre-pression ne provoque pas d'écoulement goutte à goutte par l'extrémité antérieure de l'alésage axial 10, quoique cette extrémité communique toujours avec l'orifice de sortie final 18. Le débit du brûleur peut être réglé en réglant la circulation dans le tuyau d'écoulement 21, par exemple au moyen d'une vanne 22, représentée schématiquement.
On voit que le tuyau d'alimentation en combustible 11, le tuyau de circulation préli rninaire 12 et le tuyau d'écoulement 21 sont perpendiculaires à l'enveloppe du brûleur et < lue ces tuyaux y pénètrent dans la partie postérieure. Cette disposition est commode lorsque le brûleur doit être monté dans tune position dans laquelle sa pointe pénètre à une certaine distance dans une chambre de com bustion; dans un tel cas, la partie antérieure du brûleur doit pouvoir passer par un trou ménagé, par exemple, dans la paroi de la chambre de combustion et doit donc être dé muni de jonction de tuyaux.
Liquid fuel burner. The object of the invention is a liquid fuel burner, comprising a swirl chamber supplied with fuel arriving via a supply channel, a valve designed to close a final outlet orifice of said swirl chamber, orifice through which the fuel exits in the form of a mist, and means for creating a preliminary circulation when said valve closes the final outlet port.
When the burner is used to burn fuels which are solid or semi-solid at normal temperature (for example 15 C), it is necessary to heat the fuel and sweep the interior of the burner with hot liquid fuel up to at. the swirl chamber before opening the burner. Preliminary circulation is also beneficial in some cases when burning liquid fuel at normal temperature, especially light oils which do not need to be heated.
For example, when a combustion chamber has several burners, some of which can be closed under low load, the cold liquid fuel circulating in the iron burners is used. to cool them and thus protect them against the risk of damage caused by the elialeur of the flame of the other burners which continue to operate. It must be understood that the expression preliminary circulation must be considered as designating. the eireulation of fuel in the burner body at any time when the burner is not operating.
The burner according to the invention is characterized in that it comprises a preliminary circulation channel which communicates at one of its ends with a pipe provided with a closing member and connected to a fuel tank, this channel s 'extending into the body of the burner to a point adjacent to the swirl chamber where it communicates with the fuel supply channel, and in that said final orifice valve is pushed into its closed position by a spring and that it is arranged so as to open against the action of this spring under the effect of the pressure exerted by the feed fuel in the preliminary circulation channel when said iron meture member is closed .
The valve in the closed position, in addition to closing the final orifice, can be arranged so as to close at least one swirl orifice and not to open this orifice until it has opened the final orifice and Sufficiently cleared to allow fog to form normally.
The drawing shows, by way of example, an embodiment of the burner according to the invention. Fig. 1 is a longitudinal sectional view, in which the valve is in the closed position.
Figs. 2, 3 and 4 are sectional views respectively following. lines II, III and IV of FIG. 1, the valve of fig. 3 being in the open position, and FIG. 5 is a partial sectional view of the tip of the burner, the valve being in the open position.
In the embodiment shown, the body of the burner comprises a hollow cylindrical casing 1, in which is housed an interior element 2 of generally cylindrical shape, having flats 3 which constitute with the casing 1 two separate channels 4 and 5, parallel to the axis of the burner. Channel 4 is the fuel supply channel and channel 5 is the preliminary circulation channel. These channels 4 and 5 communicate at a point near the tip of the burner via a peripheral groove 6 formed in the periphery of the inner element 2. Swirl orifices 7 communicating with this groove 6 are formed in the element. interior 2 and bring the fuel tangentially into a turbulence chamber 8 formed at the front end of the burner.
The inner element 2 has a cylindrical bore in which slides a needle valve 9 which is formed of a plunger piston of generally cylindrical shape drilled along its axis with a bore 10. The seal between the bore of the inner element 2 and the needle valve 9 is sealed to the passage of liquid at least at the front end 9a., so that, when the valve is in its front position (fig. 1), it closes the turbulence orifices 7 .
The front end or head 9b of the needle valve is of reduced diameter and penetrates into the turbulence chamber 8 and the outer surface of the head 9b of this valve is bevelled so as to form a seat tight to the passage of liquid. resting against the conical inner wall of the swirl chamber 8, when the valve is in its previous position (fig. 1). The bore 10 of the needle valve, which opens into the swirl chamber, constitutes a return flow channel when the burner is in operation (fig. 5).
The rear end 9c of the valve is of larger diameter and housed in a bore of corresponding dimensions formed in the inner element 2. Flats 3 (FIG. 2) of the element. interior 2 are provided. from a point located slightly in front of this larger diameter bore, considering fig. 4, and two pipes 11 and 12 enter at this point. in the casing 7 of the burner on each side and eonimunicluent respectively with the supply channel 4 and the preliminary circulation channel 5 in the casing.
The pipes 17 and 12 communicate with a fuel tank, not shown, and a pump, also not shown, is interposed in the circuit to circulate the fuel. The larger diameter part 9c of the needle valve ends at its end anterior to the voi sinage of the shoulder formed at the point of meeting against bores of different diameters of the inner member 2, but leaving a small amount set 13. L n channel 14 starting from channel 4 or channel 5 (in the case shown of channel 5) creates a communication with slot 13.
If the circulation is interrupted in channels 4 and 5 by closing a stop valve 15 in the preliminary fuel circulation pipe 12, the feed pump tends to create pressure in the pipe device comprising pipe 11, channel 4, channel 6, channel 5 and pipe 12 up to the stop valve. 1.5, and this pressure is transmitted to the gap 13 via the communication channel 14. This pressure causes the back and forth movement of the needle valve 9 against the action of the needle valve. a compression spring 16 disposed between the valve and a nut 17 screwed into the casing 1 of the burner.
As long as the valve 15 of the preliminary fuel eireu- lation pipe 12 is green, the fuel circulates freely in the burner casing between the supply pipe 11 and the supply channel 4, phis passes through the groove. peripheral 6 of the interior element 2, arrives in the preliminary airflow channel 5 and exits through the pipe 12. Under these conditions, the valve 9 is pushed by its spring 16 into its previous position (fig. 1), in which it closes the turbulence openings 7 and the final orifice 18 of the turbulence chamber 8.
To start the burner, valve 15 is closed and, as described above, pressure builds up on the larger diameter surface of the. valve 9 formed by part 9c.
The valve thus comes backwards by first opening the key opening final output 18, then when the head 91> has cleared the final orifice sufficiently to allow the mist to form normally, it opens the communication between the turbulence key orifices 7 and the fuel supply channel -1, position shown r1 <B> la </B> flm. <B> 5. </B> In the. posterior or open position. wrench tare the needle valve 9, the axial bore 10 serves as the return port of the swirl chamber 8.
The part more, rand diameter 9c of the valve 9 comprises an annular groove 19, which communicates by holes directed in the radial direction 20 with the bore 10 key to the valve 9. When the latter is in its open position. or later, the annular groove 19 communicates with a flow outlet pipe 21. via holes 23 drilled in the internal element 2 and an annular groove 24 formed in the casing 1 of the burner. When the valve 9 is in its closed or previous position (fig. 1), this communication is.
closed and, therefore, if there is any back pressure in the discharge pipe 21, that back pressure does not cause a drip flow through the anterior end of the axial bore 10, although this end always communicates with the final outlet port 18. The flow rate of the burner can be regulated by regulating the circulation in the flow pipe 21, for example by means of a valve 22, shown schematically.
It can be seen that the fuel supply pipe 11, the preliminary circulation pipe 12 and the flow pipe 21 are perpendicular to the casing of the burner and <read these pipes enter in the rear part. This arrangement is convenient when the burner is to be mounted in a position in which its tip penetrates a certain distance into a combustion chamber; in such a case, the front part of the burner must be able to pass through a hole made, for example, in the wall of the combustion chamber and must therefore be provided with a pipe junction.