Appareil injecteur d'un mélange de gaz. Cette invention a pour objet un appareil injecteur d'un mélange de gaz, comportant une boîte-enveloppe, un tube de Venturi à cône d'entrée faisant saillie à l'intérieur de cette boîte-enveloppe, un dispositif pour ame ner un jet de gaz moteur dans le cône d'en trée du tube de Venturi et un dispositif pour amener dans ladite boîte-enveloppe un gaz à mélanger avec le premier gaz afin de per mettre au gaz moteur d'entraîner le gaz de cette boîte-enveloppe dans le tube de Ven turi, ce dernier comportant entre son cône d'entrée et son cône de décharge une partie étranglée allongée destinée à égaliser la vi tesse d'écoulement du mélange.
Cette partie étranglée allongée entre les cônes d'entrée et de décharge du tube de Venturi, grâce à l'égalisation de la vitesse du mélange, donne lieu à un rendement relativement élevé dans la transformation de l'énergie de vitesse du courant .de mélange en énergie de pression. En outre, elle a pour effet d'augmenter l'ac tion entraînante du jet moteur, de sorte que le rendement général de l'appareil est plus grand que celui d'un dispositif ordinaire d'as piration à jet comportant un étranglement du tube de Venturi de longueur négligeable.
Au dessin ci-annexé, donné à titre d'exemple La fig. 1 est une vue en plan d'une forme d'exécution de l'appareil et d'une partie d'un four dans lequel l'appareil .doit injecter un mélange de gaz combustible et d'air com burant; La fig. 2 est une coupe à plus grande échelle de cette forme d'exécution; La fig. 3 en est une vue en élévation en regardant dans la direction de la flèche 3 de la fig. 2;
La fig. 4 est une vue d'une partie du four montrant en coupe une tuyère-brûleur alimen tée par l'appareil; Les fig. 5 et 6 sont des coupes de varian tes du tube de Venturi de l'appareil.
Le gaz combustible qui doit servir de gaz moteur est fourni sous pression par un tuyau d'alimentation 10 à une chambre 11, une sou pape obturatrice réglable 12 étant disposée dans ce tu-,-au pour régler l'arrivée du gaz à la, chambre ainsi que sa pression. La: chambre à gaz combustible<B>Il</B> -est formée dans un pro longement de la boîte-enveloppe 13, compor tant une chambre à air 14 séparée de la cham bre à gaz par une cloison et à laquelle elle est reliée par un ajutage ,d'injection 15. L'air pénètre clans la chambre 14 par des ouvertures d'admission 16 dont la section de passage libre peut être réglée par des moyens décrits plus loin.
Un tube de Venturi 20 est monté avec soli cône d'entrée 21 faisant saillie dans la cham bre à air 14 de la boîte-enveloppe 13 pour recevoir le jet de gaz qui jaillit par l'aju- tage 15.
Le cône de décharge 22 de ce tube 20 relié au cône d'entrée 21 par une partie étranglée 23 fournit le mélange à des tuyères-brûleurs appliquées sur un four. La bouche du cône se trouve dans la chambre à air 14 en un point au delà des ouvertures d'admission d'air 16 de manière à constituer un espace annulaire autour du tube donnant lieu à un écoulement uniforme de l'air dans le cône d'entrée du tube. Le tube de Venturi est fait d'une seule pièce, en métal ou autre matière appropriée, pourvue d'une bride servant à la fixer, au moyen de vis, à une paroi de la boîte-enve- loppe 13.
Le cône .d'entrée et le cône de décharge du tube de Venturi ont la forme habituelle, avec une inclinaison convenable de leurs parois internes pour maintenir des proportions ap proximativement constantes de gaz combus tible et d'air dans le mélange avec des varia tions dans la quantité de mélange fourni, et aussi pour que l'énergie du gaz moteur puisse être utilisée le plus efficacement possible pour fournir le mélange à la pression voulue. Si l'angle d'ouverture du cône de décharge du tube est trop grand, on n'obtient pas une transformation efficace de l'énergie de vitesse en énergie de pression et, en outre, la pré sence de remous peut contrarier le maintien des proportions constantes des gaz constitu tifs du mélange.
D'autre part, un angle d'ou verture trop petit aurait pour conséquence une longueur excessive du c(')rie et entraînerait des pertes exagérées par -'frottement. On a. cons taté qu'un angle d'ouverture de<B>10'</B> pour<B>IL,</B> cône de décharge donne (le bons résultats dans les conditions ordinaires de fonctionnement. fii l'angle d'oLiver Cure du cône d'entrée \? 1 est trop grand, la partie étranglée 23 du tube ne sera pas convenablement remplie par l'air qui y entre et il en résultera.
(les remous qui con trarieront l'entraînement et le maintien des proportions, avec des variations dans la quian- tité du mélange qui s'écoule. Pour un angle trop petit, on aura. un frottement excessif de l'air arrivant à la partie étranglée 23. En raison de ces considérations, le tube de Ven turi aura ses cônes, d'entrée et de décharge établis (le manière que la, section minima (le jet de gaz et d'air conserve toujours la même position dans la partie étranglée 23 sans frot tement excessif du jet sur les parois des cônes.
La partie étranglée 23 du tube de Ven turi est allongée de façon à avoir une grande longueur par rapport à, son diamètre. Si cette partie n'était pas allongée, la partie centrale ou noyau (lu jet de gaz et d'air entraîné, par tie dont l'écoulement est relativement rapide, aurait une tendance à traverser la partie cen trale de la partie étranglée et à arriver dans le cône de décharge avec les parties du cou rant les plus rapprochées des parois se dépla çant à une vitesse beaucoup plus lente, ce qui rendrait impossible une formation efficace de la pression dans le cône de décharge.
La, par tie étranglée allongée, au contraire, sert à égaliser la vitesse d'écoulement du mélange sur toute la section du courant de mélange et fait entrer le courant dans le cône de dé charge avec une vitesse approximativement uniforme telle dans toutes ses parties qu'on obtient clans le cône une transformation effi cace de l'énergie de vitesse en énergie de pres sion. Avec cette partie étranglée allongée, il n'est pas nécessaire de placer l'ajutage si loin du cône d'entrée du tube qu'avec des tubes comportant des étranglements de longueur négligeable.
On obtient aussi une augmenta tion considérable de l'effet moteur du gaz in jecté par l'ajutage, grâce à l'élimination de
EMI0003.0001
rc@iiioii, <SEP> et. <SEP> < < <SEP> lui <SEP> guidage <SEP> parfait <SEP> du <SEP> jet, <SEP> la <SEP> par <B>1W</B> <SEP> ('dranglée <SEP> allongée <SEP> agissant <SEP> comme <SEP> tube
<tb> @@,a.liatenr <SEP> (le <SEP> vitesse <SEP> et <SEP> comme <SEP> tube <SEP> d'entraî ncrrient.
<tb> La <SEP> longueur <SEP> exacte <SEP> de <SEP> la <SEP> partie <SEP> étranglée
<tb> d'@:; < ilitation <SEP> de <SEP> vitesse <SEP> et <SEP> d'entraînement <SEP> du
<tb> tube <SEP> de <SEP> Venturi <SEP> peut <SEP> varier <SEP> d'une <SEP> façon <SEP> con >idérable <SEP> sans <SEP> perdre <SEP> tous <SEP> les <SEP> avantages <SEP> due
<tb> cette <SEP> disposition <SEP> donne <SEP> à <SEP> l'appareil;
<SEP> la <SEP> meil leure <SEP> longueur <SEP> pour <SEP> un <SEP> diamètre <SEP> donné <SEP> varie
<tb> quelque <SEP> peu <SEP> .suivant <SEP> la <SEP> forme <SEP> du <SEP> tube, <SEP> et <SEP> la
<tb> forme, <SEP> la <SEP> dimension <SEP> et <SEP> les <SEP> positions <SEP> relatives
<tb> des <SEP> autres <SEP> organes <SEP> ainsi <SEP> qu'avec <SEP> l'emploi <SEP> que
<tb> l'on <SEP> .doit <SEP> faire, <SEP> de <SEP> l'appareil. <SEP> Avec.
<SEP> une <SEP> lon- gueur de 6 à 7 fois plus grande que le dia mètre pour la partie étranglée, le diamètre de celle-ci étant le même sur toute cette lon gueur, comme c'est le cas de la variante du tube 20a de la fig. 5, et en plaçant l'ajutage près de l'extrémité d'entrée du tube, on réalise une égalisation parfaite de la vitesse.d'écoule- ment pour la quantité d'air maximum, assu rant de bonnes conditions pour retransfôrmer l'énergie de vitesse en énergie de pression maximum dans le cône de décharge.
Une partie étranglée plus courte ne donne pas une aussi bonne égalisation des vitesses, et avec une augmentation de la. longueur de la, par tie étranglée, la vitesse totale, et, par consé quent, la quantité d'air entraîné, décroît.
Il n'est pas nécessaire que la partie étran glée ait le même diamètre sur toute sa lon gueur. Elle pourrait aussi avoir une paroi légèrement inclinée en s'évasant vers le cône de décharge, comme dans la variante de tube 20b de la fig. 6.
Cependant, pour des raisons de fabri cation, la partie étranglée présente avanta geusement. la forme représentée sur la fig. 2, avec un même diamètre sur toute sa longueur ci avec une transition lente de sa paroi en la, paroi du cône de décharge.
L'ajutage à gaz 15 présente une forme telle qu'elle donne au jet de gaz autant de force que possible; il, comporte une entrée de forme arrondie suivie d'une partie droite, d'une longueur suffisante pour diriger et for- mer convenablement le jet. Pour faciliter la.
fabrication et permettre de remplacer rapide ment à volonté l'ajutage à gaz, celui-ci est formé par une pièce filetée vissée clans une tuyère amovible 25 vissée, à son tour, dans un trou taraudé ménagé dans la cloison entre la chambre à gaz et la chambre à air de la boîte-enveloppe 13.
La paroi de la chambre à gaz opposée Îi, ladite cloison comporte une ou verture par laquelle on peut avoir accès pour placer ou enlever la tuyère à gaz; cette ou verture est normalement fermée au moyen d'un couvercle 27 maintenu en place par une vis traversant un étrier 28.
Pour obtenir les meilleurs résultats, la tsu.yère à gaz est placée avec l'orifice de sor tie (le son ajutage près de l'extrémité libre on bouche du cône d'entrée du tube de Venturi et autant que possible dans le plan de cette extrémité, ainsi que le montre la fig. 2, et de plus elle fera suffisamment saillie vers l'in térieur de la chambre à air 14 pour que la bouche d'entrée du tube de Venturi se trouve à une distance convenable de la cloison entre la chambre à air et la chambre à gaz pour ne pas gêner l'arrivée de l'air clans le tube de Venturi.
Dans l'appareil représenté, la section de l'orifice de l'ajutage à gaz dépend du gerire de gaz combustible à employer, en ce sens que plus le gaz est riche, plus l'orifice est petit, et vice-versa. On peut effectuer un chan gement dans les proportions du mélange en modifiant la section de l'orifice de l'ajutage à gaz, ce que l'on peut faire rapidement dans l'appareil représenté en changeant la pièce ?6 formant l'ajutage.
Toutefois, on peut effec tuer d'une manière commode une variation ou une modification légère des proportions en réglant l'arrivée d'air clans la chambre 14; à, cet effet, l'appareil représenté comporte un volet rotatif pour la commande des ouver tures d'admission d'air 16, ce volet étant formé de deux plaques juxtaposées 30, 31 percées d'ouvertures correspondant aux ouvertures 16, de telle sorte qu'en tournant plus ou moins le volet, on peut fermer plais ou moins les ouver- - turc:
d'a dioission d'air 1.6. Les plaques 30, 31 constituant le volet sont angulaireinent ajus- taliles l'une par rapport à l'autre de façon à liermettre de faire varier la section du pas- ,sage d(s ouvertures du volet et ii. déterminer la section de passage maximum pour les ouver- tiires 16.
Lorsque les ouvertures (les plaques <I>301</I> 31 se trouvent en plein en face les unes des autre.., les ouvertures 16 peuvent être dé- #l@-)uv(.rtes en plein et clans ce cas il règne dans la chambre à air une pression approximative- nient lorsque égaie AI à la. la pression <RTI
ID="0004.0034"> plaque 31 atmosphérique. est ajustée par Toute- rap- port o-, J'a plaque 30 de manière ii réduire la section de passage des ouvertures du volet.
l'arriz-ée de l'air dans la chambre 14 est ré duite et la pression dans cette chambre. di minue; une quantité proportionnellement plus petite d'air entre donc dans la partie étran glée du tube de Venturi avec le gaz. Par ce nioy en, on peut donc effectuer un réglage li mité des proportions sans affecter sensible ment leur maintien lorsque la quantité de mé lange fourni varie dans les limites ordinaires de fonctionnement de l'appareil.
Le volet de commande est relié par une bielle 32,à une soupape d'arrêt 33 intercalée dans le tuyau d'arrivée de gaz combustible 10, de sorte (lue lorsque l'arrivée de gaz combustible est cou pée, les ouvertures d'admission (l'air 16 sont également fermées.
Sur la fig. 1, l'appareil est représenté comme étant relié à plusieurs tuyères-brîi- leurs 40 ou tubes de décharge du mélange, ap- partenant à un four destiné à brûler (les mé langes explosifs gazeux.
Le four, dont une coupe arrachée est représentée sur la fi@g. 4, comporte un massif de maçonnerie avec une eliambre 41 pourvue d'un lit 42 poreux et perméable en matière réfractaire susceptible de faciliter la combustion, contre lequel sont projetés les jets de mélange explosif, par les tuyères 40 montées dans la paroi 43 (lu four.
Le jet de mélange se déplaçant avec une vi tesse qui dépasse celle à laquelle se propage l'inflammation du mélange, vient frapper le lit de combustion, le mélange est alors dévié et se répand en perdant rapidement sa vi- fc-ssc d (-coiileitient el:<B>cil</B> l)rîilant à la surface du lit ou à l'intérieur de celui-ci.
Ces tuyères pont établies avec une masse métallique suf- fisante et avec (les ailettes de refroidissement 45 pour éliminer rapidement la elialeur an dehors.