Brûleur à combustible liquide ou gazeux Lorsqu'un brûleur est en fonctionnement stable, la célérité de la flamme, c'est-à-dire la vitesse avec laquelle la flamme se propage, est égale à la vitesse d'arrivée du mélange combustible. Il est donc né cessaire, si l'on désire augmenter l'intensité de com bustion, d'augmenter la célérité de la flamme.
L'invention a pour objet un brûleur à combustible liquide ou gazeux réalisé dans ce but.
Ce brûleur comprend deux coupelles rotatives concentriques, mais décalées axialement l'une par rapport à l'autre en étant séparées l'une de l'autre par des conduits de passage d'air primaire et est ca ractérisé par des conduits de passage d'air secondaire qui sont dirigés vers le centre de la chambre de combustion et vers l'avant des coupelles.
On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limi tatif, une forme d'exécution du brûleur selon l'in vention avec référence au dessin annexé dans le quel La fig. 1 en est une coupe axiale.
La fig. 2 est une coupe, à plus grande échelle, du pulvérisateur de ce brûleur.
La fig. 3 est une vue en élévation d'un détail. En se reportant à la fig. 1, on a représenté en 1 un moteur électrique entramant un arbre 2. Le moteur est entouré par une enveloppe 3 présentant en 4 une ouverture réglable au moyen d'un registre 5. L'arbre 2 entraine en rotation la turbine 6 d'un ventilateur, tournant à l'intérieur d'une volute 7 fixée au moyen de vis sur l'enveloppe 3 du moteur. L'air admis par l'ouverture 4 refroidit les enroule ments du moteur, est aspiré par la turbine 6, puis est refoulé vers la sortie du ventilateur en passant par un redresseur 8 fixé à l'intérieur d'une volute 7a fixée à la volute 7.
Un distributeur d'air 9, fixé sur la volute 7 répartit l'air qu'il reçoit du ventilateur au moyen des ailettes 10.
Sur l'axe 2 du moteur est également fixé, par un écrou de serrage 42 un pulvérisateur rotatif cons titué d'une double coupelle concentrique 43 et 44 re liée ensemble par trois bras 45. La coupelle 44 est décalée en aval par rapport à la coupelle 43, de sorte qu'elle travaille avec cette dernière en série. Sur la paroi intérieure de la coupelle 44 est pratiquée une gorge 46 qui communique par une série de trous radiaux 47 avec la paroi extérieure de la coupelle. A la sortie de ces trous, sur la paroi extérieure de la coupelle, se trouve une collerette saillante 48.
A l'intérieur de la coupelle 44 est placé un dia phragme amovible 49 qui détermine le débit et l'angle de l'air primaire, ce dernier passant entre la coupelle 43 et la coupelle 44.
Au bord aval de la coupelle 44 sont fixées plu sieurs palettes déflecteurs 50 ; en outre, sur la pé riphérie du bord de cette coupelle 44 sont ména gées une rangée d'ailettes radiales 51 qui présen tent un certain angle par rapport à l'axe de la chambre de combustion et par rapport à la tangente à l'axe de rotation.
Ces ailettes se trouvent en re- P a rd d'un épaulement 52a d'une chambre de com - bustion divergente 52 ; au centre est placé le pulvéri sateur rotatif. Entre cette chambre et la coupelle 44 est prévu un espace annulaire 53 pour le passage de l'air secondaire et tertiaire.
La chambre de combustion comporte à son extrémité aval une gorge circulaire 17 où est placée une résistance électrique blindée 18 pour l'allu mage. La gorge circulaire 17 est reliée avec l'espace annulaire 53 par une série de conduits 20 pour l'admission d'air tertiaire quia pour effet de refroidir la résistance.
La résistance d'allumage est maintenue dans la gorge 17 par un cône en tôle réfractaire 54 percé d'une série de trous 55 pour le passage d'air ter tiaire dans la flamme. A la sortie de la chambre de combustion 52 est placé un tube foyer 22 en matière réfractaire et qui est relié avec la chambre par l'intermédiaire d'une charnière amovible 21.
L'arbre moteur 2 entraîne également le rotor 23 d'une pompe à- palettes assurant l'alimentation en combustible. Celui-ci est refoulé par un canal 24, passe par un dispositif approprié de régulation de débit 25 qui est relié par un conduit non représenté à un espace annulaire 28 entourant un pointeau 29. Le corps 27 de la pompe d'alimentation est fixé sur l'enveloppe 3. Le siège 30 du pointeau 29 est rotatif et est constitué par une extrémité de l'arbre moteur 2.
L'ensemble des organes assurant le réglage du débit de combustible est également fixé sur l'enve loppe 3. L.'arbre moteur 2 est traversé selon son axe par un canal d'alimentation en combustible 31. Ce conduit est en communication avec l'intérieur de la coupelle 43 par l'intermédiaire d'un conduit 39 sur le trajet duquel se trouve une bille excentrée 40 appliquée contre son siège par un ressort 41.
Le fonctionnement du brûleur qui vient d'être décrit est le suivant Le moteur étant arrêté, on met sous tension la résistance d'allumage 18. Lorsque celle-ci a atteint une température suffisante, le moteur 1 est alors mis en marche et la résistance est coupée. La pompe à palettes refoule alors le combustible dans l'espace annulaire 28 puis, de là, dans le canal 31 par l'in termédiaire du pointeau réglable 29. Celui-ci, grâce à son siège rotatif 30, ne présente pas les risques d'obstruction que l'on rencontrait dans les types connus de pointeau à siège fixe et permet d'utiliser un combustible sans qu'il soit nécessaire de le filtrer.
La bille 40 qui, sous l'action de la force centrifuge, s'est décollée de son siège à l'encontre de l'ac tion du ressort 41, laisse passer le fluide combustible par le conduit 39 vers la coupelle 43, le combustible s'étalant alors en mince pellicule sur la face inté rieure de cette coupelle 43 et étant ensuite projeté tangentiellement à cette coupelle. Bien entendu, lorsque le moteur est à l'arrêt, la bille 40 repose sur son siège et empêche le combustible de parvenir au pulvérisateur. Par ailleurs, le ventilateur 6-7 aspire l'air nécessaire à la combustion et dont la quantité admise est réglée au moyen du registre 5.
Cet air refroidit le moteur 1, passe par le ventilateur et son redresseur et pénètre finalement dans le distri buteur 9.
L'air primaire passe par les ailettes 10, qui lui impriment un certain mouvement. Cet air passant autour de la première coupelle 44 pulvérise la pelli cule de combustible qui sort tangentiellement des bords de la coupelle et lui imprime également un mouvement dont la direction comporte une compo sante axiale et une composante tangentielle.
L'air passant dans l'espace annulaire 53 est di rigé vers les ailettes 51 de la seconde coupelle. A travers ces ailettes, l'air secondaire pénètre suivant une direction comportant une composante tangen tielle, à l'intérieur de la chambre où il rencontre l'air primaire ou le mélange carburé.
La vitesse de l'air secondaire passant à travers les ailettes 51 est plus grande que celle du mé lange carburé car, au mouvement longitudinal de l'air, s'ajoute un mouvement tangentiel dû à la ro tation de la coupelle 44. Il en résulte que cet air secondaire arrivant au contact du mélange carburé dévie le mélange vers l'axe et tend à le ramener vers la coupelle 43. L'orientation des ailettes, leur place et la largeur de l'espace existant entre l'épaulement 52a et la coupelle 44 sont déterminées, compte tenu des débits d'air et de combustible, de manière qu'il se produise un tourbillon annulaire coaxial au brûleur et représenté par les flèches 56.
L'effet de ce tourbillon augmente la célérité de la combustion et stabilise le front de flamme. La combustion continue dans la chambre de combus tion ; cette flamme est nourrie ensuite par l'air ter tiaire. Cet air vient de l'espace annulaire 53 à tra vers les ouvertures 20 dans la gorge circulaire 17 et sort finalement par les ouvertures 55 pratiquées dans le cône de fixation 54. Cet air a pour rôle également de refroidir la résistance d'allumage 18 lorsque le ventilateur est mis en route. Cela évite que la tem pérature de la résistance ne dépasse une certaine limite lorsqu'elle reçoit le rayonnement de la flamme. La combustion se prolonge dans le tube foyer 22 et elle se termine finalement à la sortie de ce tube.
Pour éviter les dépôts d'imbrûlés à l'intérieur du tube foyer, une partie d'air secondaire est introduite tangentiellement à l'intérieur de la chambre et elle est dirigée vers les parois internes du tube foyer grâce aux déflecteurs 50 qui sont fixés sur la cou pelle 44. Le mouvement de rotation de ces déflec teurs produit un balayage circulaire des parois du tube foyer par de l'air qui brûle au fur et à mesure des dépôts qui peuvent se produire et en même temps protège le réfractaire d'une couche d'air froid. Le nombre, la longueur de ces déflecteurs, ainsi que la vitesse de rotation permettent de fixer le pourcentage d'air de balayage par rapport à l'air secondaire.
Lorsque le moteur s'arrête, la mince pellicule qui reste sur la paroi de la coupelle 43 s'écoule vers le bas, sur la périphérie externe de la coupelle et tombe dans la gorge 46 de la coupelle 44. Par la série de trous 47 le combustible s'écoule ensuite sur la paroi interne de la chambre de combustion 52 d'où il pénètre par les ouvertures 52a dans la gorge 17 où est placée la résistance d'allumage. Le com bustible accumulé dans cette gorge sera enflammé lorsque la résistance se chauffera au démarrage sui vant ; cette flamme va faciliter l'allumage du brûleur par les temps froids comme une veilleuse.