Brûleur rotatif à huile La présente invention a pour objet un brû leur rotatif à huile, destiné notamment à un four rotatif.
Le brûleur objet de l'invention comprend une cuvette ouverte à sa partie supérieure et délimitant intérieurement, par son fond et par sa paroi latérale qui est de section transversale circulaire, une chambre de combustion, des moyens pour envoyer de l'huile et de l'air dans ladite chambre, et un moteur pour faire tour ner la cuvette autour de l'axe de sa paroi laté rale.
Ce brûleur est caractérisé par au moins une ouverture pratiquée dans ladite paroi laté rale et par une paroi délimitant autour de la cuvette un espace annulaire dans lequel l'huile pulvérisée qui y pénètre par ladite ouverture sous l'effet de la force centrifuge, lorsque la cuvette est mise en rotation, peut être allumée afin d'amorcer la combustion.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in- vention est représentée au dessin à titre d'exemple.
La fig. 1 en est une coupe axiale.
La fig. 2 est une coupe à plus grande échelle faite par 2-2 de la fig. 1.
Le brûleur représenté comprend une cuvette métallique 11 à paroi latérale et fond doubles, cette cuvette délimitant intérieurement une chambre de combustion 100. Entre les pa- rois latérales extérieure 13 et intérieure 15 qui sont tronconiques de manière à s'évaser vers le haut, et entre les deux fonds, est compris un espace 12. La partie supérieure de la cuvette est formée par un rebord tronconique 14 qui constitue un étranglement de la paroi inté rieure 15.
La cuvette est fixée par son fond inférieur sur un bâti rotatif, un disque de renforcement 16 étant interposé entre ce fond et le bâti ; celui-ci se compose de deux disques coaxiaux 17 qui sont espacés axialement et assemblés par plusieurs axes rivés 18. Le disque inférieur du bâti est serré entre un rebord annulaire que présente un manchon fileté 19 et une bague ta raudée 19' vissée sur ce manchon, celui-ci étant emmanché à force sur l'arbre 20 d'un moteur électrique 21.
Un ventilateur 22 et un disque 23 à rebord sont également fixés sur l'arbre 20 au moyen du manchon 19 et de la bague 19', le ventila teur étant situé au-dessous et le disque 23 au- dessus du disque inférieur 17 du bâti rotatif. Un cylindre creux 24 à paroi mince, dont la partie inférieure est située dans le bâti rotatif et dont la partie supérieure s'étend à l'intérieur de la cuvette 11, repose sur le disque 23 et est emprisonné à son extrémité inférieure par le rebord de ce disque,
son extrémité supérieure se termine au voisinage du plan de la partie 14 en forme d'entonnoir. La rotation du cylindre 24 par rapport au disque 23 est empêchée par un goujon 25 fixé au disque et engagé dans une encoche pratiquée dans le cylindre. La par tie du cylindre comprise entre les disques 17 formant le bâti rotatif présente des ouvertures de manière que seules subsistent des parties étroites 26 de cette partie du cylindre. L'ex trémité supérieure du cylindre est fermée par un disque 27 soudé dans celle-ci et muni en son centre d'un bouton 28 que l'on peut saisir pour enlever ou mettre en place le cylindre.
L'extrémité supérieure du cylindre sup porte un chapeau amovible 30, dont la paroi supérieure 31 présente une ouverture à travers laquelle fait saillie le bouton 28. L'extrémité ouverte du chapeau s'évase, comme indiqué en 32, et la paroi latérale de ce chapeau présente intérieurement un rebord annulaire 33, ajusté étroitement autour du cylindre. Sur la paroi latérale du chapeau est soudée extérieurement une jupe 34 qui délimite autour du chapeau un conduit annulaire en communication avec l'in térieur du cylindre par plusieurs ouvertures 36, 35 pratiquées respectivement dans la paroi la térale du chapeau et dans la paroi latérale du cylindre.
La partie de la paroi latérale du chapeau située au-dessous du rebord 33 présente qua tre nervures intérieures verticales 38 (fig. 2) délimitant entre elles quatre évidements 37 dont la profondeur diminue progressivement en allant vers l'extrémité inférieure ouverte du chapeau.
Dans l'extrémité supérieure de l'arbre 20 du moteur qui présente un canal axial 63, est engagé, par son extrémité inférieure, un tube 40, fermé à son extrémité supérieure et présen tant, au voisinage de celle-ci, quatre ouvertures radiales dans lesquelles sont fixés quatre aju- tages 41. Autour de ce tube est disposé un élé ment cylindrique creux 42, dont l'extrémité in férieure est vissée autour de l'extrémité supé rieure de l'arbre 20 et dont l'extrémité supé rieure, fermée, présente quatre ouvertures ra diales de mêmes axes que les ajutages 41, dans lesquelles sont fixés des éléments tubulaires 43, les extrémités des ajutages 41 étant espa cées de l'élément cylindrique 42.
Les ouvertu- res pratiquées dans cet élément sont évasées à leurs extrémités intérieures pour former " des cavités 44 (fig. 2) distinctes les unes des autres. Dans la paroi latérale du cylindre 24 sont pra tiquées quatre ouvertures allongées 45, ce cy lindre et le chapeau 30 étant orientés de telle sorte que les parties centrales des ouvertures 45 et des parties supérieures des évidements 37 se trouvent en alignement avec les éléments tubulaires 43 qui, de même, sont en alignement avec les ajutages 41 et les ouvertures radiales du tube 40.
Le moteur 21 est logé dans une enveloppe 57 disposée dans l'une des extrémités d'un con duit à air en tôle 50, qui est de section trans versale rectangulaire et comporte une paroi in termédiaire 53 qui divise le conduit à air en un compartiment supérieur 54 et en un comparti ment inférieur 55. L'ensemble du brûleur est monté dans une enveloppe 56 de four, à l'ex térieur de laquelle s'étend l'une des extrémités du conduit à air 50.
Le moteur et l'enveloppe 57 sont fixés à la paroi inférieure 52 du conduit à air au moyen d'un chapeau 58 vissé sur un bossage fileté du moteur, bossage qui est percé et qui se trouve en alignement avec l'arbre 20 du mo teur. L'espace entre le moteur et l'enveloppe 57 peut être rempli d'huile de graissage par un tube 59 dont une extrémité est reliée à cette enveloppe et dont l'autre extrémité est munie d'un godet de remplissage 60 permettant de contrôler le niveau de l'huile 61.
Au chapeau 58 est relié un tube 62 qui aboutit à une source d'huile combustible dont la pression est telle que l'huile monte dans le tube 40, en passant par le canal axial 63 percé dans l'arbre du mo teur, jusqu'à un niveau situé légèrement au- dessus des ajutages 41 et des éléments tubu laires 43.
Autour de la partie supérieure de l'enve loppe 57 est disposé un conduit cylindrique 64 qui est fixé par sa partie inférieure à la paroi intermédiaire 53 du conduit à air et s'étend à travers une ouverture pratiquée dans la paroi supérieure 51 du conduit à air. Le conduit 64 fait communiquer le côté d'aspiration 65 du ventilateur 22 avec le compartiment inférieur 55 du conduit à air. Autour du ventilateur se trouve un carter cylindrique 66 fixé par sa paroi inférieure 67, laquelle est percée d'une ouverture pour recevoir le conduit 64, à la pa roi supérieure 51 du conduit à air.
La paroi supérieure 68 du carter du ventilateur se trouve au voisinage immédiat de la partie inférieure de la cuvette 11 du brûleur et présente une ou verture de passage pour le bâti rotatif de la cuvette. Dans le carter 66 du ventilateur, une plaque 69, qui présente une ouverture de pas sage pour le bâti rotatif de la cuvette et qui divise le carter en un compartiment supérieur 70 et en un compartiment inférieur 71.
Autour de la cuvette 11 sont disposées des parois cylindriques en tôle 74, 75, 76 et 77, ces parois étant de même axe que la cuvette 11. La paroi intérieure 74, qui est fixée à la paroi supérieure 68 du carter du ventilateur, est peu espacée de la cuvette 11 et est courte, cette paroi 74 est entourée étroitement par la paroi 75 qui s'étend légèrement au-dessus de la moi tié de la hauteur de la cuvette. La paroi 76 est plus largement écartée de la cuvette et s'élève bien au-dessus de celle-ci. Les parois 75, 76 et 77 sont fixées sur une plaque 73 en matière isolante portée par une plaque métallique 72 fixée à la paroi supérieure 68 du carter du ven tilateur.
Sur la paroi 76, latéralement à la cuvette, est montée une pièce coulée 78 de sec tion en U présentant dans son fond un loge ment dans lequel est engagée une pièce en cé ramique servant de support à un dispositif d'al lumage électrique 80 du type à incandescence ; ce dispositif peut êtré constitué, par exemple, par une résistance pouvant absorber 600 watts.
Dans un carter 81 monté sur l'extrémité extérieure du conduit à air 50 est logé un mo teur électrique dont l'arbre est relié, par l'in termédiaire d'un réducteur de vitesse, d'une manivelle et d'un levier 83,à un volet 84 à charnières susceptible de fermer une ouverture 85 pratiquée dans la paroi supérieure 51 du conduit à air, par laquelle le compartiment su périeur 54 du conduit à air communique avec ledit carter ; celui-ci présente une ouverture 86 qui le fait communiquer avec l'extérieur. Dans la paroi arrière du compartiment supérieur 54 du conduit à air se trouve une ouverture 87 dont la section de passage peut être réglée par une plaque coulissante 88.
Lorsque le moteur 21 fonctionne, l'air est aspiré par le ventilateur 22 à travers une ou verture 89 pratiquée à l'extrémité extérieure du compartiment inférieur 55 du conduit à air et arrive, par des ouvertures 90 pratiquées dans la paroi intermédiaire 53, dans le côté aspira tion 65 du ventilateur, après s'être écoulé au tour de l'enveloppe 57 du moteur en emprun tant le conduit cylindrique 64.
L'air refoulé par le ventilateur peut quitter le compartiment inférieur 71 en suivant deux trajets : 1) il pénètre dans le compartiment su périeur 70 par des ouvertures 91 pratiquées dans la plaque 69, et 2) il descend dans le com partiment supérieur 54 du conduit à air, par des ouvertures 92 pratiquées dans les parois adjacentes du carter du ventilateur et du con duit à air.
L'air sort du compartiment 70 en suivant trois trajets ascendants : 1) entre les disques 17 du bâti rotatif de la cuvette pour aller dans le cylindre 24 par les ouvertures pratiquées dans la partie inférieure de celui-ci ; 2) par des ouvertures 93 pratiquées dans le disque 16 et dans le fond inférieur de la cuvette pour aller dans l'espace 12 délimité par les deux fonds et par les parois latérales de la cuvette ; enfin, 3) par des ouvertures 94 pratiquées dans la paroi supérieure 68 du carter du ventilateur pour aller dans l'espace annulaire se trouvant entre la cuvette et les parois cylindriques 74 et 75.
L'air arrivant dans le cylindre 24 passe dans la chambre de combustion 100 en suivant deux trajets : 1) par les ouvertures 45, pour s'écouler vers le bas entre le cylindre et la paroi latérale du chapeau 30 ; et, 2) par les ouver tures 35 et 36, pour s'écouler vers le bas par le conduit annulaire délimité par la jupe 34.
L'air sortant de l'espace 12 peut suivre trois trajets : 1) il-pénètre dans la chambre de combustion 100 par des ouvertures 95 prati quées dans le fond supérieur de la cuvette, cet air étant dévié latéralement par une plaque 96 placée entre les ouvertures 95 et l'extrémité évasée 32 du chapeau 30 et fixée audit fond supérieur par de petites pièces d'écartement 97, de manière à réduire au minimum la conduc- tion de la chaleur entre ces pièces ; 2) il pénè tre dans la partie supérieure de la chambre de combustion par une rangée circonférenfielle d'ouvertures 98 pratiquées dans la paroi laté rale intérieure 15 ;
et, 3) il parvient à l'exté rieur de la cuvette en passant par une rangée d'ouvertures 99 pratiquées dans la paroi laté rale extérieure et situées dans le même plan que les ouvertures 98. Les ouvertures 98 et 99 sont avantageusement de la même dimension, mais les ouvertures 98 sont alors plus nom breuses ; on peut ainsi prévoir, par exemple, 45 ouvertures 98 et seulement 6 ouvertures 99.
Le ventilateur 22 est de construction telle que son débit d'air est supérieur au débit d'air qu'exige le brûleur pour le fonctionnement au régime maximum, de sorte qu'un excès d'air plus ou moins grand est évacué depuis le com partiment 71 dans l'atmosphère à travers les ouvertures 92, le compartiment supérieur 54 du conduit à air, l'ouverture 87 et les ouvertu res 85 et 86 lorsque le volet 84 est ouvert. Ainsi, quel que soit le régime de fonctionne ment du brûleur, le ventilateur aspire toujours la même quantité d'air, de sorte que le moteur 21 est toujours efficacement refroidi.
En cours de fonctionnement, la cuvette 11 est entraînée en rotation à vitesse élevée par le moteur (de préférence 1550 t.p.m. lorsque le diamètre de la cuvette 11 est d'environ 150 mm), de manière que l'huile combustible envoyée aux ajutages 41 soit projetée par la force centrifuge à partir de ces ajutages d'ans les cavités 44 (fig. 2) et dans les éléments tu bulaires 43, d'où elle est projetée par la force centrifuge dans les évidements 37 du chapeau 30.
L'air pénétrant dans le chapeau 30 par les ouvertures 45 se mélange à l'huile se trouvant dans les évidements et le mélange ainsi produit s'échappe par l'extrémité évasée 32 du cha peau 30 pour être projeté par la force centri fuge vers la paroi latérale inférieure 15 de la cuvette 11 sous forme d'un brouillard qui, une fois allumé, comme on va l'expliquer ci-après, brûle en produisant une flamme tournante dans la chambre de combustion<B>100</B> et au- dessus de l'extrémité ouverte de la cuvette.
Un des avantages du brûleur décrit réside dans le fait que le combustible est projeté à peu près uniformément depuis l'extrémité éva sée du chapeau 30 dans toutes les directions radiales vers la paroi latérale de la chambre de combustion, en dépit d'une excentricité éven tuelle des pièces telle que celle qui peut résulter d'une fabrication normale.
Cet avantage est dû surtout au petit dia mètre du tube 40 et à la petite longueur des ajutages 41 qui constituent les conduits de sor tie radiaux pour l'huile s'échappant de ce tube. Le rayon des ajutages 41 est approximative ment de 4,7 mm.
Par suite de la petite longueur des ajutages 41, la vitesse de rotation des particules d'huile aux orifices de sortie de ces ajutages est faible et la force centrifuge agissant sur elle est rela tivement faible, l'huile se trouvant, par consé quent, projetée en quantités sensiblement éga les à partir de chacun des ajutages 41. Si, au contraire, les ajutages 41 étaient relativement longs, la force centrifuge serait suffisamment grande pour obliger la plus grande partie de l'huile à n'être projetée que par un ou deux des quatre ajutages dans le cas où l'un ou l'au tre des orifices de sortie des ajutages 41 serait excentré par rapport à l'axe de rotation de la cuvette.
Outre que par l'extrémité évasée du cha peau 30, de l'air arrive dans la chambre de combustion par trois autres trajets 1. vers le bas, par le conduit annulaire formé entre la jupe 34 et le chapeau 30 ; 2. par les ouvertures 95 pratiquées dans le fond supérieur de la cuvette ; 3. par les ouvertures 98 pratiquées dans la paroi latérale intérieure 15 de la cuvette, au voisinage de l'extrémité supérieure de celle-ci.
L'air s'écoulant vers le bas par le conduit annulaire (trajet 1) améliore la combustion en pénétrant à l'intérieur de la flamme. L'air pas- sant par les ouvertures 95 (trajet 2) est chauffé par contact avec la plaque 96 qui, une fois que le brûleur est en plein fonctionnement, est chauffée au rouge, du fait qu'elle est montée de manière à réduire au minimum la déperdition de chaleur par conduction ; cet air ne produit ainsi qu'un refroidissement très faible sur la flamme. L'air pénétrant dans la chambre de combustion par les ouvertures 98 (trajet 3) per met d'effectuer une combustion presque com plète dans la chambre, la température de cet air étant portée à un degré élevé par la chaleur reçue de la paroi latérale 15.
Une quantité limitée de l'air passant entre les parois doubles de la cuvette peut s'échapper vers l'extérieur par les ouvertures 99, qui sont beaucoup moins nombreuses que les ouvertu res 98. Une partie de l'air sortant du ventila teur passe par les ouvertures 94 et le conduit annulaire formé autour de la cuvette par les parois 74 et 75, cet air remontant autour de la cuvette pour former un apport secondaire d'air.
La mise en service du brûleur se fait comme suit : dès que la cuvette a atteint sa vitesse normale, l'huile combustible est projetée sous forme d'un brouillard contre la paroi latérale 15 et monte le long de celle-ci grâce à la coni- cité de cette paroi. En atteignant les ouver tures 98, l'huile est projetée à travers ces der nières, la force centrifuge agissant sur l'huile étant si grande que le passage de celle-ci vers l'extérieur n'est que légèrement gêné par l'air pénétrant dans la chambre par ces ouvertures.
L'huile se trouvant alors dans l'espace compris entre les parois doubles de la cuvette est pro jetée par la force centrifuge par les ouvertures 99 dans l'espace annulaire délimité par la pa roi cylindrique 76, espace dans lequel est situé le dispositif d'allumage 80. Il y a lieu de sup poser que ce dispositif a déjà été amené à la température de l'incandescence, sous le con trôle de dispositifs manuels ou automatiques, de manière que l'huile soit rapidement allumée. La flamme produite par suite à l'extérieur de la cuvette rotative sert, après une période d'envi ron 10 secondes, à amorcer la combustion à l'intérieur de la cuvette en allumant les vapeurs remontant de l'extrémité ouverte de celle-ci.
Une fois que la flamme à l'intérieur de la cuvette rotative est bien stable (en 1 à 2 mi nutes), la production de la flamme dans l'es pace annulaire d'allumage cesse en raison du fait que le mélange d'huile projeté hors de l'ex trémité évasée du chapeau 30 est alors en état de brûler bien avant qu'une partie de celui-ci puisse atteindre la paroi latérale de la cuvette, de sorte qu'aucune partie du mélange ne peut passer par les ouvertures 98 et 99 des parois latérales.
Le dispositif d'allumage se trouve très peu détérioré en cours d'utilisation, étant donné qu'il est en dehors du trajet de la flamme sor tant de l'intérieur de la cuvette du brûleur et qu'il n'est soumis que pendant de courtes pé riodes à la flamme extérieure, dont la tempé rature est relativement basse. Le dispositif d'al lumage électrique n'est pas indispensable, étant donné que l'on peut obtenir la flamme d'allu mage dans l'espace annulaire par d'autres moyens, par exemple simplement à l'aide d'un morceau de papier d'allumage.
Rotary oil burner The present invention relates to a rotary oil burner, intended in particular for a rotary kiln.
The burner object of the invention comprises a bowl open at its upper part and internally delimiting, by its bottom and by its side wall which is of circular cross section, a combustion chamber, means for sending oil and gas. air in said chamber, and a motor for rotating the bowl around the axis of its side wall.
This burner is characterized by at least one opening made in said side wall and by a wall delimiting around the bowl an annular space in which the sprayed oil which enters it through said opening under the effect of centrifugal force, when the bowl is rotated, can be lit to start combustion.
An embodiment of the object of the invention is shown in the drawing by way of example.
Fig. 1 is an axial section.
Fig. 2 is a section on a larger scale made by 2-2 of FIG. 1.
The burner shown comprises a metal bowl 11 with double side wall and bottom, this bowl internally delimiting a combustion chamber 100. Between the outer 13 and inner 15 side walls which are frustoconical so as to flare upwards, and between the two funds is a space 12. The upper part of the bowl is formed by a frustoconical rim 14 which constitutes a constriction of the internal wall 15.
The bowl is fixed by its lower bottom on a rotating frame, a reinforcing disc 16 being interposed between this bottom and the frame; this is made up of two coaxial discs 17 which are axially spaced and assembled by several riveted pins 18. The lower disc of the frame is clamped between an annular flange which has a threaded sleeve 19 and a ringed ring 19 'screwed onto this sleeve , the latter being force-fitted onto the shaft 20 of an electric motor 21.
A fan 22 and a flanged disc 23 are also fixed to the shaft 20 by means of the sleeve 19 and the ring 19 ', the fan being located below and the disc 23 above the lower disc 17 of the frame. rotary. A thin-walled hollow cylinder 24, the lower part of which is located in the rotating frame and the upper part of which extends inside the bowl 11, rests on the disc 23 and is trapped at its lower end by the rim of this disc,
its upper end ends in the vicinity of the plane of the part 14 in the form of a funnel. The rotation of the cylinder 24 relative to the disk 23 is prevented by a stud 25 fixed to the disk and engaged in a notch made in the cylinder. The part of the cylinder between the discs 17 forming the rotary frame has openings so that only narrow parts 26 of this part of the cylinder remain. The upper end of the cylinder is closed by a disc 27 welded therein and provided at its center with a button 28 which can be grasped to remove or install the cylinder.
The upper end of the top cylinder carries a removable cap 30, the top wall 31 of which has an opening through which the button 28 protrudes. The open end of the cap flares out, as indicated at 32, and the side wall of the cap flares out. this cap internally has an annular rim 33, fitted tightly around the cylinder. On the side wall of the cap is welded on the outside a skirt 34 which defines around the cap an annular duct in communication with the interior of the cylinder through several openings 36, 35 made respectively in the side wall of the cap and in the side wall of the cap. cylinder.
The part of the side wall of the cap situated below the rim 33 has four vertical internal ribs 38 (FIG. 2) delimiting between them four recesses 37 the depth of which gradually decreases towards the open lower end of the cap.
In the upper end of the shaft 20 of the motor which has an axial channel 63, is engaged, by its lower end, a tube 40, closed at its upper end and having, in the vicinity thereof, four radial openings in which are fixed four fittings 41. Around this tube is arranged a hollow cylindrical element 42, the lower end of which is screwed around the upper end of the shaft 20 and the upper end of which , closed, has four radial openings with the same axes as the nozzles 41, in which the tubular elements 43 are fixed, the ends of the nozzles 41 being spaced from the cylindrical element 42.
The openings in this element are flared at their inner ends to form cavities 44 (Fig. 2) distinct from each other. In the side wall of cylinder 24 are made four elongated openings 45, this cylinder and the cap 30 being oriented such that the central parts of the openings 45 and the upper parts of the recesses 37 lie in alignment with the tubular members 43 which, likewise, are in alignment with the nozzles 41 and the radial openings of the tube 40 .
The motor 21 is housed in a casing 57 disposed in one end of a sheet metal air duct 50, which is of rectangular cross section and has an intermediate wall 53 which divides the air duct into a compartment. upper 54 and in a lower compartment 55. The burner assembly is mounted in an oven casing 56, on the outside of which extends one of the ends of the air duct 50.
The motor and the casing 57 are fixed to the lower wall 52 of the air duct by means of a cap 58 screwed onto a threaded boss of the motor, which boss is drilled and which is in alignment with the shaft 20 of the motor. tor. The space between the engine and the casing 57 can be filled with lubricating oil by a tube 59, one end of which is connected to this casing and the other end of which is provided with a filling cup 60 making it possible to check the oil level 61.
To the cap 58 is connected a tube 62 which ends in a source of fuel oil, the pressure of which is such that the oil rises in the tube 40, passing through the axial channel 63 drilled in the motor shaft, up to at a level located slightly above the nozzles 41 and the tubular elements 43.
Around the upper part of the casing 57 is disposed a cylindrical duct 64 which is fixed by its lower part to the intermediate wall 53 of the air duct and extends through an opening made in the upper wall 51 of the air duct. air. The duct 64 communicates the suction side 65 of the fan 22 with the lower compartment 55 of the air duct. Around the fan is a cylindrical casing 66 fixed by its lower wall 67, which is pierced with an opening to receive the duct 64, to the upper pa king 51 of the air duct.
The upper wall 68 of the fan casing is located in the immediate vicinity of the lower part of the bowl 11 of the burner and has a passage opening for the rotating frame of the bowl. In the fan housing 66, a plate 69, which has a pitch opening for the rotating bowl frame and which divides the housing into an upper compartment 70 and a lower compartment 71.
Around the bowl 11 are arranged cylindrical sheet metal walls 74, 75, 76 and 77, these walls being of the same axis as the bowl 11. The inner wall 74, which is fixed to the upper wall 68 of the fan housing, is closely spaced from the bowl 11 and is short, this wall 74 is surrounded closely by the wall 75 which extends slightly above the half of the height of the bowl. The wall 76 is more widely spaced from the bowl and rises well above the latter. The walls 75, 76 and 77 are fixed to a plate 73 of insulating material carried by a metal plate 72 fixed to the upper wall 68 of the fan casing.
On the wall 76, laterally to the bowl, is mounted a casting 78 of U-shaped section having in its bottom a housing in which is engaged a ceramic part serving as a support for an electric lighting device 80 of the incandescent type; this device can be constituted, for example, by a resistor capable of absorbing 600 watts.
In a housing 81 mounted on the outer end of the air duct 50 is housed an electric motor whose shaft is connected by means of a speed reducer, a crank and a lever 83 , to a hinged flap 84 capable of closing an opening 85 made in the upper wall 51 of the air duct, through which the upper compartment 54 of the air duct communicates with said housing; the latter has an opening 86 which makes it communicate with the outside. In the rear wall of the upper compartment 54 of the air duct is an opening 87, the passage section of which can be adjusted by a sliding plate 88.
When the motor 21 is operating, the air is drawn in by the fan 22 through a hole 89 formed at the outer end of the lower compartment 55 of the air duct and arrives, through openings 90 formed in the intermediate wall 53, in the suction side 65 of the fan, after having passed around the casing 57 of the motor by borrowing the cylindrical duct 64.
The air discharged by the fan can leave the lower compartment 71 by following two paths: 1) it enters the upper compartment 70 through openings 91 made in the plate 69, and 2) it descends into the upper compartment 54 of the air duct, through openings 92 made in the adjacent walls of the fan casing and the air duct.
The air leaves the compartment 70 by following three ascending paths: 1) between the discs 17 of the rotating frame of the bowl to go into the cylinder 24 through the openings made in the lower part thereof; 2) by openings 93 made in the disc 16 and in the lower bottom of the bowl to go into the space 12 delimited by the two bases and by the side walls of the bowl; finally, 3) by openings 94 made in the upper wall 68 of the fan casing to go into the annular space located between the bowl and the cylindrical walls 74 and 75.
The air arriving in the cylinder 24 passes into the combustion chamber 100 following two paths: 1) through the openings 45, to flow downwards between the cylinder and the side wall of the cap 30; and, 2) through the openings 35 and 36, to flow downwards through the annular duct delimited by the skirt 34.
The air leaving the space 12 can follow three paths: 1) it enters the combustion chamber 100 through openings 95 made in the upper bottom of the bowl, this air being deflected laterally by a plate 96 placed between the openings 95 and the flared end 32 of the cap 30 and fixed to said upper bottom by small spacers 97, so as to minimize the conduction of heat between these parts; 2) it enters the upper part of the combustion chamber through a circumferential row of openings 98 made in the inner side wall 15;
and, 3) it reaches the outside of the bowl passing through a row of openings 99 made in the outer side wall and located in the same plane as the openings 98. The openings 98 and 99 are advantageously of the same. same size, but the openings 98 are then more numerous; it is thus possible to provide, for example, 45 openings 98 and only 6 openings 99.
The fan 22 is of a construction such that its air flow is greater than the air flow required by the burner for operation at maximum speed, so that more or less excess air is discharged from the com Part 71 into the atmosphere through the openings 92, the upper compartment 54 of the air duct, the opening 87 and the openings 85 and 86 when the shutter 84 is open. Thus, whatever the operating speed of the burner, the fan always sucks in the same quantity of air, so that the motor 21 is always effectively cooled.
During operation, the bowl 11 is rotated at high speed by the motor (preferably 1550 rpm when the diameter of the bowl 11 is about 150 mm), so that the fuel oil sent to the nozzles 41 is projected by centrifugal force from these nozzles in cavities 44 (Fig. 2) and in tubular elements 43, from where it is projected by centrifugal force into recesses 37 of cap 30.
The air entering the cap 30 through the openings 45 mixes with the oil in the recesses and the mixture thus produced escapes through the flared end 32 of the cap 30 to be projected by the centri fuge force towards the lower side wall 15 of the bowl 11 in the form of a mist which, once ignited, as will be explained below, burns, producing a rotating flame in the combustion chamber <B> 100 </B> and above the open end of the bowl.
One of the advantages of the described burner is that the fuel is projected more or less uniformly from the flared end of the cap 30 in all radial directions towards the side wall of the combustion chamber, despite an obvious eccentricity. of parts such as that which may result from normal manufacture.
This advantage is mainly due to the small diameter of the tube 40 and to the short length of the nozzles 41 which constitute the radial outlet conduits for the oil escaping from this tube. The radius of the nozzles 41 is approximately 4.7 mm.
Due to the small length of the nozzles 41, the speed of rotation of the oil particles at the outlet ports of these nozzles is low and the centrifugal force acting on it is relatively low, the oil being, therefore, sprayed in substantially equal amounts from each of the nozzles 41. If, on the contrary, the nozzles 41 were relatively long, the centrifugal force would be great enough to force most of the oil to be sprayed only by one. or two of the four nozzles in the case where one or the other of the outlet orifices of the nozzles 41 is eccentric with respect to the axis of rotation of the bowl.
Besides that through the flared end of the cha skin 30, the air arrives in the combustion chamber by three other paths 1. downwards, through the annular duct formed between the skirt 34 and the cap 30; 2. by the openings 95 made in the upper bottom of the bowl; 3. by the openings 98 made in the inner side wall 15 of the bowl, in the vicinity of the upper end thereof.
Air flowing down through the annular duct (path 1) improves combustion by entering the interior of the flame. The air passing through the openings 95 (path 2) is heated by contact with the plate 96 which, once the burner is in full operation, is heated red, because it is mounted so as to reduce at least heat loss by conduction; this air thus produces only a very weak cooling on the flame. The air entering the combustion chamber through the openings 98 (path 3) allows almost complete combustion to be carried out in the chamber, the temperature of this air being raised to a high degree by the heat received from the side wall. 15.
A limited amount of the air passing between the double walls of the bowl can escape to the outside through the openings 99, which are much less numerous than the openings 98. Some of the air exiting the fan passes through. through the openings 94 and the annular duct formed around the bowl by the walls 74 and 75, this air rising around the bowl to form a secondary air supply.
The burner is put into service as follows: as soon as the bowl has reached its normal speed, the fuel oil is sprayed in the form of a mist against the side wall 15 and rises along it thanks to the coni - city of this wall. On reaching the openings 98, the oil is projected through them, the centrifugal force acting on the oil being so great that the passage of this to the outside is only slightly obstructed by the air. entering the chamber through these openings.
The oil then located in the space between the double walls of the bowl is thrown by centrifugal force through the openings 99 into the annular space delimited by the cylindrical pa king 76, space in which the device is located. ignition 80. It must be assumed that this device has already been brought up to the temperature of the incandescence, under the control of manual or automatic devices, so that the oil is quickly ignited. The flame produced as a result outside the rotating bowl serves, after a period of about 10 seconds, to initiate combustion inside the bowl by igniting the vapors rising from the open end of the latter. .
Once the flame inside the rotating bowl is stable (within 1 to 2 minutes), flame production in the ignition annular space ceases due to the fact that the oil mixture projected out of the flared end of the cap 30 is then in a condition to burn well before any part of it can reach the side wall of the bowl, so that no part of the mixture can pass through the openings 98 and 99 of the side walls.
The ignition device is hardly damaged during use, since it is outside the path of the flame leaving the interior of the burner bowl and is subjected only for short periods in the external flame, the temperature of which is relatively low. The electric ignition device is not essential, since the ignition flame can be obtained in the annular space by other means, for example simply by using a piece of ignition paper.