EP3997384B1 - Brûleur modulaire et four comprenant ce brûleur - Google Patents

Brûleur modulaire et four comprenant ce brûleur

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EP3997384B1
EP3997384B1 EP20750708.8A EP20750708A EP3997384B1 EP 3997384 B1 EP3997384 B1 EP 3997384B1 EP 20750708 A EP20750708 A EP 20750708A EP 3997384 B1 EP3997384 B1 EP 3997384B1
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EP
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burner
tube
combustion
distribution
fuel
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Eric Rogemond
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Eratec
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Publication date
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Publication of EP3997384B1 publication Critical patent/EP3997384B1/fr
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    • F23N2237/00—Controlling
    • F23N2237/02—Controlling two or more burners

Definitions

  • the present invention relates to a burner and an oven comprising this burner.
  • Burners are combustion devices designed to produce heat by burning a mixture of fuel (classically a gas) and an oxidizer (usually air).
  • burners such as atmospheric burners, forced-air burners, or premix burners.
  • Premix burners are burners where air is mixed with gas in a premix chamber, with or without the aid of a fan, before being distributed onto the surface of a porous support where the flame develops.
  • the fibers are typically made of a fire-resistant alloy, for example Fecralloy® , configured to resist corrosion at temperatures exceeding 1000°C.
  • These metallic fibers can be woven to create a flexible textile capable of producing a wide variety of shapes.
  • the metallic textile is traditionally mounted on a steel casing containing distribution plates designed to ensure even combustion.
  • Porous support burners offer numerous advantages over other burners, such as homogeneous combustion with a wide modulation range. These burners allow for heat transfer either by radiation (infrared) or convection (blue flame), as well as an easy transition between these two modes of heat transfer. Furthermore, porous support burners offer high thermal efficiency with low emission levels (CO, NOx), low pressure drop, low thermal inertia, safety against flashback, and resistance to mechanical and thermal shock.
  • porous support burners in various fields such as drying or surface treatment of paints or coatings, heat treatment of technical textiles, or even for cooking food such as biscuits, pancakes, breads, brioches, etc., in agri-food ovens.
  • porous support burners can extend to a length of approximately 2 to 3 meters.
  • the width of this conveyor belt can exceed 4 to 8 meters. Therefore, there is a need for large burners.
  • Another drawback is the edge effect occurring at the sides of the oven.
  • the same amount of energy must be supplied across the entire width of the conveyor belt to ensure even cooking. Since the heat is lower at the sides of the oven due to energy absorption by its lateral walls, a large burner is needed to compensate for these edge effects.
  • US 4,543,940 refers to a burner according to the preamble of claim 1.
  • CN 204 213 927 U aims for a modularized flame treatment burner system device.
  • WO 2008/003869 aims for a tunnel oven, particularly for biscuit manufacturing.
  • the present invention aims to overcome all or part of these disadvantages by proposing a burner allowing a reduction in deflection, a reduction in size to reduce transport costs and facilitate assembly, and a homogeneous heat transfer over its entire length.
  • the present invention relates to a burner as defined by claim 1 and comprising a porous support and a combustion tube along which the porous support is mounted, the combustion tube having one or more openings to allow fuel to pass to the porous support, characterized in that the combustion tube is formed of a plurality of tubular modules assembled together and in that the burner further comprises at least one distribution tube extending inside the combustion tube to distribute the fuel in a predetermined manner in the combustion tube.
  • the burner according to the invention through its combustion tube formed by an assembly of modular sections, makes it possible to have a large burner while limiting the deflection and reducing the overall size. and transport costs.
  • the distribution tube allows for a homogeneous distribution of fuel within the combustion tube.
  • the opening(s) of the combustion tube are slots orthogonal to a longitudinal axis of the burner.
  • the burner has a feed module comprising sparking means and one or more sparking orifices arranged under the sparking means and configured to allow more fuel to pass through than a section of the same length of the combustion tube.
  • the burner includes fastening means configured to securely fix adjacent tubular modules.
  • the fastening means include fastening flanges bearing against each other.
  • This flange-to-flange contact between the support and the surface ensures an effective seal between two modules. It also helps to reduce deflection.
  • the fixing flanges support said at least one distribution tube inside the combustion tube.
  • the fastening means include calibrated leakage means allowing fuel to pass into the porous support at the junction of adjacent tubular modules.
  • calibrated leakage means can be formed by a notched portion of the mounting flanges.
  • the burner comprises several distribution tubes, including a primary distribution tube for distributing fuel into a first combustion zone formed by one or more tubular modules of the combustion tube, and at least one secondary distribution tube configured to distribute the fuel in a predetermined manner in a combustion zone downstream of the first combustion zone and formed by one or more other tubular modules of the combustion tube.
  • said at least one secondary distribution tube includes a blind portion extending at least through said first combustion zone.
  • both the primary distribution tube and said at least one secondary distribution tube have a perforated part having an upstream portion having a perforation area larger than a downstream portion.
  • This feature ensures flame continuity. It prevents a dark area from appearing at the beginning of the perforated section due to the fuel's propagation speed.
  • a larger perforation area on an upstream portion compared to a downstream portion of the perforated section of the distribution tube means that the total perforated surface area is greater than that of a downstream portion of the same length. Therefore, more fuel escapes through this upstream portion than through a downstream portion of the same length.
  • upstream and downstream are defined here in relation to the overall direction of fuel flow inside the burner.
  • the primary distribution tube and said at least one secondary distribution tube have a perforated part comprising distribution orifices arranged opposite the porous support.
  • This feature allows for better fuel distribution.
  • the fuel flow is not obstructed by the presence of the other distribution tube(s).
  • the primary distribution tube and said at least one secondary distribution tube have a terminal portion comprising an axial plug and a radial outlet opening.
  • the radial outlet is arranged opposite the porous support.
  • the terminal portion is arranged at a distance from a downstream end of the corresponding combustion zone, preferably at level of an upstream end of the last of the tubular modules forming said corresponding combustion zone.
  • This feature allows for a homogeneous distribution of fuel in the corresponding area of the combustion tube, avoiding an excess of fuel in the last tubular module of this area.
  • each distribution tube extends along only a part of the corresponding zone of the combustion tube.
  • each zone of the combustion tube is formed of several consecutive tubular modules, and the terminal portion extends into the last tubular module of the corresponding zone, near the upstream end of that tubular module, the terminal portion being preferably closer to the upstream end than to the downstream end of the last tubular module of the corresponding zone.
  • the burner includes adjustment means configured to independently regulate the fuel flow entering each distribution tube.
  • the invention also relates to an oven comprising a burner having the aforementioned characteristics.
  • the illustration shows a burner 1 according to an explanatory embodiment, but not according to the invention.
  • the burner 1 is intended to equip an oven, in particular a food processing oven.
  • the burner 1 extends longitudinally along an axis A, preferably over a length of at least 4 m, and which may be, for example, between 4 and 8 meters.
  • the burner 1 is therefore a large burner.
  • the burner 1 comprises a combustion tube 2 formed of several tubular modules 20, a distribution tube 4 arranged inside the combustion tube 2, and a porous support 6 supported by the combustion tube 2 and on the surface of which a premix of air and gas is intended to burn.
  • the burner 1 is advantageously a premixed surface combustion burner.
  • the porous support 6 is a fuel-permeable support, for example, a premix of gas and air.
  • the porous support 6 advantageously comprises metallic fibers, which can be woven so that the porous support 6 forms a flexible metallic fabric. These metallic fibers are made from a fire-resistant alloy, configured to resist corrosion at temperatures above 1000°C, such as Fecralloy® .
  • the porous support 6 selectively allows the use of either radiative (infrared) or convective (blue flame) heat transfer, and offers an easy transition between these two modes.
  • Radiative (infrared) heat transfer refers to a heat transfer with a power density on the order of 100 to 500 kW ⁇ m ⁇ 2 .
  • Convective (blue flame) heat transfer refers to a heat transfer with a power density on the order of 500 to 10,000 kW ⁇ m ⁇ 2 .
  • the combustion tube 2 extends longitudinally along axis A and supports the porous support 6.
  • the porous support 6 can be attached to the combustion tube 2 by spot welding (fusion of the fabric forming the porous support 6 with the combustion tube 2).
  • the porous support 6 therefore also extends longitudinally along axis A, specifically along the entire length of the combustion tube 2.
  • the combustion tube 2 is hollow and advantageously cylindrical.
  • the combustion tube 2 has an upstream end, connected and sealed by a feed module 8, and a downstream end, connected and sealed by a closure module 10.
  • the combustion tube 2 is perforated. As shown on the figure 2
  • the combustion tube 2 has, along its lateral wall, a plurality of combustion openings 22, which pass through and are arranged beneath the porous support 6 to allow fuel to flow from the inside of the combustion tube 2 to the porous support 6 where combustion takes place.
  • These openings 22 can be arranged longitudinally at regular intervals from each other. They have the form of slots orthogonal to the longitudinal axis A. For example, they are aligned along the axis A, as illustrated in the figure 2 .
  • the combustion tube 2 comprises a plurality of tubular modules 20 aligned and connected one after the other to form the combustion tube 2.
  • Each tubular module 20 thus constitutes a section of the combustion tube.
  • Each tubular module 20 supports a portion of the porous support 6.
  • each tubular module 20 includes through-holes, such as those illustrated in the figure 2 allowing the fuel to pass from the inside of the tubular module 20 to the porous support 6.
  • the 20 tubular modules are advantageously similar. In particular, they can be of equal length.
  • the combustion tube 2 comprises eight tubular modules 20. It could comprise fewer or more.
  • the combustion tube 2 comprises for example nine tubular modules 20.
  • the 20 tubular modules are joined end to end to form the combustion tube.
  • the burner 1 includes fastening means for rigidly and securely fixing the adjacent tubular modules 20.
  • These fastening means include, in particular, fixing flanges 24, intended to be pressed together in pairs, these flanges 24 being able to be held tightly against each other by screw-nut type clamping means.
  • each tubular module 20 comprises a first fixing flange 24 at an upstream end 20a of the tubular module 20, and a second fixing flange 24 at a downstream end.
  • the first fixing flange 24 of a tubular module 20 is intended to be fixed to the second fixing flange 24 of a preceding tubular module 20.
  • the flanges 24, possibly plate-shaped, have a flange projecting radially from the side wall of the tubular modules 20 and thus from the combustion tube.
  • the flanges 24 are, for example, orthogonal to the longitudinal axis A.
  • the mounting flanges 24 have an advantageously flat mounting face 240, designed to receive the mounting face of another mounting flange 24.
  • the mounting flanges 24 do not extend all the way around the combustion tube. They may, in fact, have a primary notch 242 allowing the passage of the porous support 6 at the junction of two adjacent tubular modules 20. As illustrated in the figure 4 (where the porous support 6 is not shown), the mounting flanges 24 may include one or more secondary notches 244 at the bottom of the primary notch 242, to allow gas to escape towards the porous support 6 at the junction of the tubular modules 20. This or these secondary notches 244 form calibrated leakage means, between the tubular module 20 and the porous support 6 on the one hand, and between two adjacent tubular modules 20 on the other. The calibrated leakage means are located below the porous support 6, to ensure flame continuity at the junction of two tubular modules 20.
  • the 24 fixing flanges extend not only outside the combustion tube 2, forming a collar, but also inside the combustion tube 2, forming a partition wall 246 preventing the passage of fuel located in the combustion tube 2 of a module tubular 20 to the other (except via calibrated leakage means), as illustrated on the figure 3
  • This partitioning allows for a more homogeneous distribution of the fuel along the burner 1.
  • the partition wall 246 extends in an annular manner around the distribution tube(s) 4 responsible for distributing the fuel into the tubular modules 20.
  • the mounting flanges 24 may have one or more axial through openings 248 allowing the passage of a distribution tube 4. Each through opening 248 preferably has a shape complementary to that of the distribution tube 4 it receives.
  • the through opening(s) 248 extend through the partition wall 246 to allow the distribution tube(s) to pass through the junction of two adjacent tubular modules 20.
  • the fixing flanges 24 comprise a single, central, through opening 248, allowing passage of the single distribution tube 4.
  • the fixing flanges 24 include one, two or three through openings 248 each allowing the passage of a separate distribution tube 4.
  • the mounting flanges 24 thus seal the ends of the tubular modules 20, except to create the calibrated leak or to allow the passage of the distribution tubes 4 from one module 20 to the other.
  • the mounting flanges 24 also support the distribution tubes 4 that extend inside the combustion tube 2. These distribution tubes 4 rest on the inner edge defining the corresponding through opening 248.
  • the distribution tubes 4 are intended to distribute the fuel in a predetermined manner within the combustion tube 2.
  • Each distribution tube 4 extends inside the combustion tube, along the longitudinal axis A, and includes (see for example the figure 18 ) an inlet port 40 allowing the fuel to enter.
  • This inlet port 40 can extend inside a feed module 8 of the burner 1.
  • the distribution tubes 4 are advantageously not modularly designed and can extend in a single piece from their upstream end, where the intake port is located, to their downstream end.
  • the distribution tubes 4 have a smaller diameter than the combustion tube 2 to allow fuel to flow around the distribution tubes 4, i.e., within the combustion tube 2, once the fuel has left the distribution tube 4.
  • each distribution tube 4 can be supported and held in place inside the combustion tube 2 by means of the fixing flanges 24.
  • Each distribution tube 4 includes a perforated portion 42, comprising one or more distribution orifices 420 (see figures 14, 15 ) through a side wall of the distribution tube 4, to allow the passage of fuel from the inside of the distribution tube 4 into the combustion tube 2.
  • the distribution orifices 420 may be in the form of slots, advantageously orthogonal to the longitudinal axis A of the burner 1. They may be arranged in a staggered pattern.
  • the burner 1 comprises, not according to the invention, a single distribution tube 4 and therefore a single combustion zone.
  • This single distribution tube 4 more precisely its perforated portion 42, extends through all the tubular modules 20 of the combustion tube 2 in order to distribute the fuel into each of these tubular modules 20, along the entire length of the burner 1.
  • the distribution orifices 420 are preferably arranged diametrically opposite the porous support 6 in order to distribute the mixture homogeneously within the combustion tube.
  • these distribution orifices 420 can be distributed at regular intervals along axis A, and for example, aligned.
  • the burner 1 comprises several distribution tubes 4 for creating several combustion zones A, B, C that can be controlled independently of each other.
  • Each distribution tube 4 is intended to distribute fuel into a predetermined combustion zone of the combustion tube 2.
  • these distribution tubes 4 include a primary distribution tube 4 which is intended to distribute the fuel in the combustion zone A furthest upstream of the combustion tube 2, and one or more (two depending on the example of the figures 10 to 13 ) 4 secondary distribution tubes intended to distribute fuel to combustion zones B, C located downstream.
  • the combustion tube 2 comprises three combustion zones A, B, C, and consequently three distribution tubes 4 to distribute the fuel to each of the three combustion zones A, B, C.
  • each combustion zone can be formed by the same number of tubular modules 20, for example three (the combustion tube 2 here comprising nine tubular modules 20).
  • the figure 11 shows the first area of combustion, the figure 12 the second combustion zone, the figure 13 the final combustion zone.
  • the primary and secondary distribution tubes 4 all include a perforated portion 42 having distribution orifices 420 intended to allow the passage of fuel from the interior of the distribution tube 4, primary or secondary, to the corresponding area of the combustion tube 2. These distribution orifices 420 are preferably arranged opposite the porous support 6.
  • the perforated portion 42 extends preferably from the first to the penultimate of the tubular modules 20 forming the combustion area concerned.
  • the perforated portion 42 has an upstream section 42a which, for the same segment length, has a larger perforation area than a downstream section 42b.
  • the upstream section 42a has more distribution orifices 420 than a segment of the same length of the downstream section 42b and/or distribution orifices 420 distributed over a wider angle than for the downstream section 42b.
  • the distribution orifices 420 of the upstream section 42a are arranged all around, i.e., at 360°, around the axis A.
  • the downstream section 42b has distribution orifices 420 distributed over an angular range, for example, between 100° and 140°, preferably between 110° and 130°, for example 119°, around the axis A.
  • the perforated portion 42 of the primary and secondary distribution tubes 4 advantageously comprises a terminal portion 44 which is axially closed by a deflector plug 440, allowing the fuel to slow down at the end of the combustion zone, as illustrated in the figure 17 Furthermore, as can be seen on the figure 16
  • the terminal section 44 includes a radial outlet 442 for releasing the remaining fuel inside the last tubular module 20 of the corresponding combustion zone. Unlike the distribution orifices 420 of the perforated section 42, this radial outlet 442 is advantageously arranged diametrically opposite the porous support 6.
  • the terminal portion 44 extends into the last of the tubular modules 20 forming the combustion zone served by the corresponding distribution tube 4.
  • this terminal portion 44 is arranged at the upstream end 20a of this tubular module 20, or in any case at a distance from the downstream end 20b, advantageously closer to the upstream end 20a than to the downstream end 20b.
  • the terminal portion 44 extends over a significantly shorter length than the perforated portion 42.
  • the length of the tube of distribution 4 in the last tubular module 20 of the combustion zone served is less than one fifth, preferably less than one tenth of the length of this tubular module 20.
  • the secondary distribution tubes 4 further include a blind portion 46 which is located upstream of their perforated portion 42.
  • This blind portion 46 in the form of a tube without perforations on its lateral wall, is intended to extend through the combustion zone(s) located upstream of that served by the perforated portion 42 of the same distribution tube 4.
  • the first combustion zone A is formed by the first three tubular modules 20.1, 20.2, 20.3 of the combustion tube 2, and the primary distribution tube 4A extends through these first three tubular modules 20.1, 20.2, 20.3.
  • the perforated part 42 of the primary combustion tube 2 extends through the first and second tubular modules 20.1, 20.2.
  • the perforated part 42 has an upstream portion 42a having a larger perforation area than a downstream portion, for example at 360°.
  • the perforated portion 42 has perforations arranged opposite the porous support 6, with a perforation area smaller than the upstream portion 42a, for example at 119°.
  • the primary distribution tube 4 includes a terminal portion 44 having the deflector plug 440 and a radial outlet opening 442. This terminal portion 44 extends near the upstream end 20a of the last of the tubular modules 20.3 forming the first combustion zone A, for approximately one-tenth of the length of this last tubular module 20.3.
  • the second combustion zone B is formed by the next three tubular modules 20.4, 20.5, 20.6 (fourth, fifth, and sixth modules) of the combustion tube.
  • the secondary distribution tube 4 which supplies the third combustion zone C, has its blind section 46 extending through modules 20.4, 20.5, and 20.6, so that it does not distribute fuel into this second combustion zone B.
  • the perforated section 42 of the secondary distribution tube 4 supplying the second combustion zone B extends through the fourth and fifth tubular modules 20.4 and 20.5.
  • the perforated section 42 has an upstream portion 42a with a larger perforation area, for example, 360°, than the downstream portion 42b.
  • the perforated portion 42 has distribution orifices 420 arranged opposite the porous support 6, with a perforation area smaller than the upstream portion 42a, for example at 119°.
  • the secondary distribution tube 4 serving this second combustion zone B includes a terminal portion 44 having a deflector plug 440 and a radial outlet opening 442. This terminal portion 44 extends near the upstream end of the last of the tubular modules 20.6, over approximately one-tenth of the length of this last tubular module 20.6.
  • the third combustion zone C is formed by the next three tubular modules 20.7, 20.8, 20.9 (seventh, eighth, and ninth modules) of the combustion tube.
  • the perforated portion 42 of the secondary distribution tube 4 serving this third combustion zone C extends through the seventh and eighth tubular modules 20.7, 20.8.
  • the perforated portion 42 has an upstream portion 42a with a larger perforation area, for example, 360°, than a downstream portion 42b.
  • the perforated portion 42 has distribution orifices 420 arranged opposite the porous support 6, with a perforation area smaller than the upstream portion 42a, for example at 119°.
  • the distribution tube 4 includes an end portion 44 having a deflector plug 440 and a radial outlet opening 442. This end portion 44 extends near the upstream end of the last of the tubular modules 20.9, over approximately one-tenth of the length of this last tubular module 20.9.
  • the burner 1 includes a feed module 8 connected upstream of the combustion tube 2 to supply each distribution tube 4 with fuel.
  • the feed module 8, as well as the closure module 10 if present, can be connected to the first, and respectively the last, of the tubular modules 20 forming the combustion tube 2 by means of the previously described fastening means, such as the fastening flanges 24.
  • the feed module 8 enables the supply of fuel to the distribution tube(s) 4.
  • the burner 1 advantageously includes means for adjusting the fuel flow rate entering each tube of Distribution 4. Having several distribution tubes 4, the adjustment means allow the fuel flow rate to be adjusted for each distribution tube 4 independently of each other. As illustrated on the figure 18
  • the adjustment means may include, for each distribution tube 4, an adjustment screw 80.
  • the power supply module 8 includes sparking means, such as electrodes 82 visible on the figure 8 enabling combustion, and a terminal portion connected to the first tubular module 20, this terminal portion 84 comprising one or more sparking orifices 840 passing through a side wall of the feed module 8 below the sparking means to allow fuel to pass to the sparking means.
  • the porous support 6 extends between the sparking means and the sparking orifice(s) 840.
  • the perforation area of this terminal portion 84 is advantageously larger than that of the combustion tube 2 downstream.
  • the sparking orifices 840 may be in the form of slots, advantageously orthogonal to the longitudinal axis A of the burner 1. These sparking orifices may be arranged in a staggered pattern.
  • the invention also relates to an oven comprising a burner 1 as previously described.
  • this oven can be a food-grade oven intended for baking foods such as biscuits, pancakes, bread, brioches, etc.

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Description

  • La présente invention concerne un brûleur et un four comprenant ce brûleur.
  • Les brûleurs sont des dispositifs de combustion destinés à produire de la chaleur par combustion d'un mélange de combustible (classiquement un gaz) et d'un comburant (généralement de l'air).
  • Il existe différents types de brûleurs, tels que les brûleurs atmosphériques, les brûleurs à air pulsé ou les brûleurs à pré-mélange.
  • Les brûleurs à pré-mélange sont des brûleurs où l'air est mélangé au gaz dans une chambre de pré-mélange, avec ou sans l'aide d'un ventilateur, avant répartition sur la surface d'un support poreux où se développe la flamme.
  • Il est connu de réaliser ce support poreux par un assemblage de fibres métalliques. Les fibres sont classiquement fabriquées dans un alliage résistant au feu, par exemple en Fecralloy®, configuré pour résister à la corrosion à des températures supérieures à 1 000°C.
  • Ces fibres métalliques peuvent être tissées pour obtenir un textile flexible capable d'offrir une importante diversité de formes. Le textile métallique est traditionnellement monté sur un boîtier en acier qui renferme des plaques de distribution destinées à assurer l'homogénéité de la combustion.
  • Les brûleurs à support poreux présentent de nombreux avantages par rapport aux autres brûleurs, comme par exemple une combustion homogène avec une large plage de modulation. Ces brûleurs permettant en effet un transfert thermique, soit par rayonnement (infrarouge), soit par convection (flamme bleue), ainsi qu'une transition facile entre ces deux modes de transfert thermique. Les brûleurs à support poreux offrent de surcroît une grande efficacité thermique avec de faibles taux d'émissions (CO, NOx), une faible perte de charge, une faible inertie thermique, une sécurité par rapport aux retours de flamme, ainsi qu'une résistance aux chocs mécaniques ou thermiques.
  • Il est ainsi connu d'utiliser les brûleurs à support poreux dans des domaines variés tels que le séchage ou le traitement de surface de peintures ou revêtements, le traitement thermique de textiles techniques, ou encore pour la cuisson d'aliments tels que biscuits, crêpes, pains, brioches, etc., dans des fours agroalimentaires.
  • Généralement, les brûleurs à support poreux peuvent s'étendre jusqu'à une longueur de l'ordre de 2 à 3 mètres. Cependant, dans le cas des fours agroalimentaires, où les brûleurs sont disposés perpendiculairement à un tapis convoyeur déplaçant les aliments à cuire, la largeur de ce tapis convoyeur peut excéder 4 à 8 mètres. Il existe donc un besoin de disposer de brûleurs de grande dimension.
  • Un inconvénient des brûleurs de grande dimension est leur déformation sous l'effet de la dilatation. Cette déformation génère une flèche prononcée, aussi appelée effet de banane, pouvant altérer l'homogénéité de la cuisson et la durée de vie du brûleur (déchirement du tissu métallique).
  • Un autre inconvénient des brûleurs de grande dimension est leur encombrement et leur masse. Cela augmente les coûts de transport et peut compliquer leur montage à l'intérieur des fours de cuisson.
  • Un autre inconvénient est l'effet de bord ayant lieu sur les côtés du four. Il est nécessaire de fournir la même quantité d'énergie sur toute la largeur du tapis convoyeur pour cuire de façon homogène les aliments. La chaleur étant plus faible sur les côtés du four compte-tenu de l'absorption d'énergie par ses parois latérales, il existe un besoin de disposer d'un brûleur de grande dimension capable de pallier ces effets de bord.
  • US 4 543 940 vise un brûleur selon le préambule de la revendication 1. CN 204 213 927 U vise un dispositif de système de brûleur de traitement de flamme modularisé. WO 2008/003869 vise un four tunnel, notamment pour biscuiterie.
  • Aussi, la présente invention vise à pallier tout ou partie de ces inconvénients en proposant un brûleur permettant une réduction de la flèche, une réduction de l'encombrement pour réduire les coûts de transport et faciliter le montage, et un transfert thermique homogène sur toute sa longueur.
  • A cet effet, la présente invention a pour objet un brûleur tel que défini par la revendication 1 et comprenant un support poreux et un tube de combustion le long duquel est monté le support poreux, le tube de combustion ayant une ou des ouvertures pour laisser passer un combustible vers le support poreux, caractérisé en ce que le tube de combustion est formé d'une pluralité de modules tubulaires assemblés les uns aux autres et en ce que le brûleur comprend en outre au moins un tube de distribution s'étendant à l'intérieur du tube de combustion pour distribuer le combustible de manière prédéterminée dans le tube de combustion.
  • Ainsi, le brûleur selon l'invention, par l'intermédiaire de son tube de combustion formé par un assemblage de tronçons modulaires, permet de disposer d'un brûleur de grande dimension tout en limitant la flèche et en réduisant l'encombrement et les coûts de transport. Le tube de distribution permet une répartition homogène du combustible au sein du tube de combustion.
  • La ou les ouvertures du tube de combustion sont des fentes orthogonales à un axe longitudinal du brûleur.
  • Cela permet de laisser passer plus facilement le combustible jusqu'au support poreux.
  • Avantageusement, le brûleur a un module d'alimentation comprenant des moyens d'étincelage et un ou plusieurs orifices d'étincelage agencés sous les moyens d'étincelage et configurés pour laisser passer plus de combustible qu'un tronçon de même longueur du tube de combustion.
  • Cela permet d'envoyer un surplus de combustible au niveau des moyens d'étincelage afin de faciliter l'étincelage.
  • Selon un mode de réalisation, dans lequel le brûleur comprend des moyens de fixation configurés pour fixer de manière étanche des modules tubulaires adjacents.
  • Selon un mode de réalisation, les moyens de fixation comprennent des brides de fixation en appui l'une contre l'autre.
  • Ce contact appui-plan, bride contre bride, permet d'assurer une étanchéité efficace entre deux modules. Cela permet aussi de diminuer la flèche.
  • Selon un mode de réalisation, les brides de fixation supportent ledit au moins un tube de distribution à l'intérieur du tube de combustion.
  • Selon un mode de réalisation, les moyens de fixation comprennent des moyens de fuite calibrée permettant de laisser passer du combustible vers le support poreux à la jonction des modules tubulaires adjacents.
  • Cela permet d'assurer la continuité de la flamme à la jonction de deux modules. Ces moyens de fuite calibrée peuvent être formés par une portion à encoche des brides de fixation.
  • Cette caractéristique permet de créer une perte de charge visant à mieux répartir le combustible au sein du tube de combustion.
  • Selon l'invention, le brûleur comprend plusieurs tubes de distribution, dont un tube de distribution primaire destiné à distribuer le combustible dans une première zone de combustion formée par un ou plusieurs modules tubulaires du tube de combustion, et au moins un tube de distribution secondaire configuré pour distribuer le combustible de manière prédéterminée dans une zone de combustion aval par rapport à la premièe zone de combustion et formée par un ou plusieurs autres modules tubulaires du tube de combustion.
  • Cela permet la gestion indépendante de plusieurs zones de combustion.
  • Avantageusement, ledit au moins un tube de distribution secondaire comprend une partie aveugle s'étendant au moins à travers ladite première zone de combustion.
  • Selon l'invention, autant le tube de distribution primaire que ledit au moins un tube de distribution secondaire ont une partie ajourée présentant une portion amont ayant une zone de perforation plus grande qu'une portion aval.
  • Cette caractéristique permet d'assurer la continuité de la flamme. Elle évite qu'une zone sombre apparaisse au début de la partie ajourée en raison de la vitesse de propagation du combustible.
  • Par zone de perforation plus grande sur une portion amont par rapport à une portion aval de la partie ajourée du tube de distribution, on entend que la surface totale perforée est plus grande que celle d'une portion de même longueur située en aval par rapport à celle-ci. Ainsi, davantage de combustible s'échappe par cette portion amont que par une portion aval de même longueur.
  • On notera qu'amont et aval sont ici définis par rapport au sens global de circulation du combustible à l'intérieur du brûleur.
  • Selon un mode de réalisation, le tube de distribution primaire et ledit au moins un tube de distribution secondaire ont une partie ajourée comprenant des orifices de distribution agencés en regard du support poreux.
  • Cette caractéristique permet une meilleure distribution du combustible. Le flux de combustible n'est pas entravé par la présence du ou des autres tubes de distribution.
  • Selon un mode de réalisation, le tube de distribution primaire et ledit au moins un tube de distribution secondaire ont une portion terminale comprenant un bouchon axial et une ouverture de sortie radiale.
  • Cela permet de ralentir l'arrivée du combustible en fin de zone du tube de combustion et de créer une perte de charge visant à mieux répartir le combustible au sein du tube de combustion.
  • Avantageusement, la sortie radiale est agencée à l'opposé du support poreux.
  • Selon un mode de réalisation, la portion terminale est agencée à distance d'une extrémité aval de la zone de combustion correspondante, de préférence au niveau d'une extrémité amont du dernier des modules tubulaires formant ladite zone de combustion correspondante.
  • Cette caractéristique permet une distribution homogène du combustible dans la zone correspondante du tube de combustion en évitant un surplus de combustible dans le dernier module tubulaire de cette zone.
  • Avantageusement, la partie ajourée de chaque tube de distribution s'étend le long d'une partie seulement de la zone correspondante du tube de combustion. En particulier, chaque zone du tube de combustion est formée de plusieurs modules tubulaires consécutifs, et la portion terminale s'étend dans le dernier module tubulaire de la zone correspondante, à proximité de l'extrémité amont de ce module tubulaire, la portion terminale étant préférentiellement plus proche de l'extrémité amont que de l'extrémité aval du dernier module tubulaire de la zone correspondante.
  • Selon un mode de réalisation, le brûleur comprend des moyens de réglage configurés pour régler de manière indépendante le débit de combustible entrant dans chaque tube de distribution.
  • Selon un autre aspect, l'invention a aussi pour objet un four comprenant un brûleur ayant les caractéristiques précitées.
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement de la description détaillée ci-après d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • [Fig. 1] est une vue en perspective d'un brûleur selon un mode de réalisation explicatif, mais pas selon l'invention,
    • [Fig. 2] est une vue de dessus d'une partie du tube de combustion d'un brûleur selon un mode de réalisation explicatif, mais pas selon l'invention,
    • [Fig. 3] est une vue en perspective d'un module tubulaire du tube de combustion d'un brûleur selon un mode de réalisation explicatif, mais pas selon l'invention,
    • [Fig. 4] est une vue en perspective d'une jonction entre deux modules tubulaires consécutifs d'un brûleur selon un mode de réalisation explicatif, mais pas selon l'invention,
    • [Fig. 5] est une vue en coupe d'un brûleur selon un mode de réalisation explicatif, mais pas selon l'invention, à la jonction entre deux modules tubulaires consécutifs de ce brûleur,
    • [Fig. 6] est une vue en coupe selon un axe médian longitudinal du module tubulaire de la figure 3,
    • [Fig. 7] est une vue en perspective éclatée d'un brûleur selon un mode de réalisation explicatif, mais pas selon l'invention, montrant module d'alimentation de brûleur,
    • [Fig. 8] est une vue en perspective d'un module d'alimentation d'un brûleur selon un mode de réalisation explicatif, mais pas selon l'invention,
    • [Fig. 9] est une vue de dessus d'une portion d'un module d'alimentation d'un brûleur selon un mode de réalisation de l'invention,
    • [Fig. 10] est une vue en perspective d'un brûleur selon un mode de réalisation de l'invention,
    • [Fig. 11] est une vue en perspective et par transparence d'une première zone de combustion du brûleur de la figure 10,
    • [Fig. 12] est une vue en perspective éclatée et par transparence d'une deuxième zone de combustion du brûleur de la figure 10,
    • [Fig. 13] est une vue en perspective éclatée et par transparence d'une troisième zone de combustion du brûleur de la figure 10,
    • [Fig. 14] est une vue de dessus d'une portion amont de la partie ajourée d'un tube de distribution d'un brûleur selon un mode de réalisation de l'invention,
    • [Fig. 15] est une vue de dessus d'une portion de la partie ajourée d'un tube de distribution d'un brûleur selon un mode de réalisation de l'invention, en aval de la portion de la figure 14,
    • [Fig. 16] est une vue en perspective et par transparence du dernier module de la première zone de combustion du brûleur de la figure 10,
    • [Fig. 17] est une vue en perspective et par transparence du dernier module de la première zone de combustion du brûleur de la figure 10,
    • [Fig. 18] est une vue en perspective et par transparence d'un module d'alimentation d'un brûleur selon un mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 1 montre un brûleur 1 selon un mode de réalisation explicatif, mais pas selon l'invention. Le brûleur 1 est destiné à équiper un four, notamment un four agroalimentaire. Le brûleur 1 s'étend longitudinalement selon un axe A, de préférence sur une longueur d'au moins 4 m, et pouvant être comprise par exemple entre 4 et 8 mètres. Le brûleur 1 est donc un brûleur 1 de grande dimension.
  • Le brûleur 1 comprend un tube de combustion 2 formé de plusieurs modules tubulaires 20, un tube de distribution 4 agencé à l'intérieur du tube de combustion 2, et un support poreux 6 supporté par le tube de combustion 2 et à la surface duquel est destiné à brûler un pré-mélange d'air et de gaz. Le brûleur 1 est avantageusement un brûleur 1 à pré-mélange et à combustion surfacique.
  • Le support poreux 6 est un support perméable au combustible, par exemple un pré-mélange de gaz et d'air. Le support poreux 6 comprend avantageusement des fibres métalliques, qui peuvent être tissées de sorte que le support poreux 6 forme un tissu métallique flexible. Ces fibres métalliques sont réalisées dans un alliage résistant au feu, configuré pour résister à la corrosion à des températures supérieures à 1 000°C, comme par exemple du Fecralloy®.
  • Le support poreux 6 permet sélectivement d'utiliser un mode de transfert thermique par rayonnement (infrarouge) ou par convection (flamme bleue), et offre une transition facile entre ces deux modes. Par mode de transfert thermique par rayonnement (infrarouge), on entend un transfert thermique à densité de puissance de l'ordre de 100 à 500 kW.m-2. Par un mode de transfert thermique par convection (flamme bleue), on entend un transfert thermique à densité de puissance de l'ordre de 500 à 10 000 kW.m-2.
  • Le tube de combustion 2 s'étend longitudinalement selon l'axe A et supporte le support poreux 6. Le support poreux 6 peut être fixé sur le tube de combustion 2 par soudure par point (fusion du tissu formant le support poreux 6 avec le tube de combustion 2). Le support poreux 6 s'étend donc également longitudinalement selon l'axe A, en particulier sur toute la longueur du tube de combustion 2.
  • Le tube de combustion 2 est creux, avantageusement cylindrique. Le tube de combustion 2 présente une extrémité amont, connectée et obturée par un module d'alimentation 8, et une extrémité aval, connectée et obturée par un module de fermeture 10.
  • Le tube de combustion 2 est perforé. Comme représenté sur la figure 2, le tube de combustion 2 présente, le long de sa paroi latérale, une pluralité d'ouvertures 22 de combustion, traversantes et agencées sous le support poreux 6 pour permettre au combustible de circuler depuis l'intérieur du tube de combustion 2 jusqu'au support poreux 6 où a lieu la combustion. Ces ouvertures 22 peuvent être agencées longitudinalement à intervalles réguliers les unes des autres. Elles présentent la forme de fentes orthogonales à l'axe A longitudinal. Elles sont par exemple alignées le long de l'axe A, comme illustré sur la figure 2.
  • Le tube de combustion 2 comprend une pluralité de modules tubulaires 20 alignés et raccordés les uns à la suite des autres de manière à former le tube de combustion 2. Chaque module tubulaire 20 constitue donc un tronçon du tube de combustion. Ainsi, comme visible sur la figure 3, chaque module tubulaire 20 supporte une partie du support poreux 6. Par ailleurs, chaque module tubulaire 20 comprend des ouvertures traversantes, comme celles illustrées à la figure 2, permettant au combustible de passer de l'intérieur du module tubulaire 20 au support poreux 6.
  • Les modules tubulaires 20 sont avantageusement similaires. En particulier, ils peuvent être de longueur égale. Selon l'exemple de la figure 1, le tube de combustion 2 comprend huit modules tubulaires 20. Il pourrait en comprendre moins ou plus. Ainsi, selon l'exemple de la figure 10, qui sera décrit plus en détails ci-après, le tube de combustion 2 comprend par exemple neuf modules tubulaires 20.
  • Les modules tubulaires 20 sont fixés bout à bout les uns aux autres pour former le tube de combustion. A cet effet, comme visible sur la figure 3, le brûleur 1 comprend des moyens de fixation permettant de fixer les modules tubulaires 20 adjacents de manière rigide et étanche. Les moyens de fixation comprennent notamment des brides 24 de fixation, destinées à être plaquées deux à deux, ces brides 24 pouvant être maintenues serrées l'une contre l'autre par des moyens de serrage de type vis-écrou.
  • Les brides 24 de fixation peuvent être agencées aux extrémités des modules tubulaires 20. Ainsi, chaque module tubulaire 20 comprend une première bride 24 de fixation, à une extrémité amont 20a du module tubulaire 20, et une deuxième bride 24 de fixation, à une extrémité aval. La première bride 24 de fixation d'un module tubulaire 20 est destinée à être fixée à la deuxième bride 24 de fixation d'un module tubulaire 20 précédent.
  • Les brides 24, possiblement en forme de plaque, présentent une collerette saillant radialement depuis la paroi latérale des modules tubulaires 20 et donc du tube de combustion. Les brides 24 sont par exemple orthogonales à l'axe A longitudinale. Les brides 24 de fixation présentent une face 240 de fixation avantageusement plate, destinée à recevoir la face de fixation d'une autre bride 24 de fixation.
  • De préférence, les brides 24 de fixation ne s'étendent pas tout autour du tube de combustion. Elles peuvent en effet présenter une encoche 242 primaire permettant le passage du support poreux 6 au niveau de la jonction de deux modules tubulaires 20 adjacents. Comme illustré sur la figure 4 (où le support poreux 6 n'est pas représenté), les brides 24 de fixation peuvent comprendre une ou plusieurs encoches 244 secondaires au fond de l'encoche 242 primaire, afin de permettre un échappement de gaz en direction du support poreux 6 à la jonction des modules tubulaires 20. Cette ou ces encoches 244 secondaires forment des moyens de fuite calibrée, entre le module tubulaire 20 et le support poreux 6 d'une part et entre les deux modules tubulaires 20 adjacents d'autre part. Les moyens de fuite calibrée sont situés sous le support poreux 6, pour assurer la continuité de la flamme à la jonction de deux modules tubulaires 20.
  • Avantageusement, les brides 24 fixation ne s'étendent pas seulement à l'extérieur du tube de combustion 2 en formant une collerette, mais également à l'intérieur du tube de combustion 2 en formant une paroi 246 de cloisonnement empêchant le passage du combustible situé dans le tube de combustion 2 d'un module tubulaire 20 à l'autre (hormis via les moyens de fuite calibrée), comme illustré sur la figure 3. Ce cloisonnement permet une distribution plus homogène du combustible le long du brûleur 1. La paroi 246 de cloisonnement s'étend de manière annulaire autour du ou des tubes de distribution 4 chargés de distribuer le combustible dans les modules tubulaires 20.
  • Les brides 24 de fixation peuvent présenter une ou plusieurs ouvertures 248 axiales traversantes permettant le passage d'un tube de distribution 4. Chaque ouverture 248 traversante a de préférence une forme complémentaire de celle du tube de distribution 4 qu'elle reçoit. La ou les ouvertures 248 traversantes s'étendent à travers la paroi 246 de cloisonnement pour permettre au(x) tube(s) de distribution de franchir la jonction de deux modules tubulaires 20 adjacents. Selon l'exemple de la figure 3, les brides 24 de fixation comprennent une seule ouverture 248 traversante, centrale, permettant le passage du seul tube de distribution 4. Selon le mode de réalisation selon l'invention des figures 10 à 18, les brides 24 de fixation comprennent une, deux ou trois ouvertures 248 traversantes permettant chacune le passage d'un tube de distribution 4 distinct.
  • Les brides 24 de fixation obturent ainsi les extrémités des modules tubulaires 20, sauf pour réaliser la fuite calibrée ou pour permettre le passage des tubes de distribution 4 d'un module 20 à l'autre. Les brides 24 de fixation permettent aussi de supporter les tubes de distribution 4 qui s'étendent à l'intérieur du tube de combustion 2. Ces tubes de distribution 4 reposent en effet sur le bord intérieur délimitant l'ouverture 248 traversante correspondante.
  • Les tubes de distribution 4 sont destinés à distribuer le combustible de manière prédéterminée au sein du tube de combustion 2. Chaque tube de distribution 4 s'étend à l'intérieur du tube de combustion, le long de l'axe A longitudinal, et comprend (voir par exemple la figure 18) un orifice 40 d'admission permettant l'entrée du combustible. Cet orifice 40 d'admission peut s'étendre à l'intérieur d'un module d'alimentation 8 du brûleur 1.
  • A la différence du tube de combustion 2, les tubes de distribution 4 ne sont avantageusement pas conçus de manière modulaire, et peuvent s'étendre d'une seule pièce depuis leur extrémité amont où est situé l'orifice d'admission jusqu'à leur extrémité aval. Les tubes de distribution 4 présentent un diamètre moins grand que le tube de combustion 2 pour permettre la circulation du combustible autour des tubes de distribution 4, c'est-à-dire dans le tube de combustion 2, une fois que le combustible a quitté le tube de distribution 4.
  • Comme décrit précédemment, chaque tube de distribution 4 peut être supporté et maintenu en place à l'intérieur du tube de combustion 2 par l'intermédiaire des brides 24 de fixation.
  • Chaque tube de distribution 4 comprend une partie ajourée 42, comprenant un ou plusieurs orifices 420 de distribution (voir figures 14, 15) à travers une paroi latérale du tube de distribution 4, pour permettre le passage du combustible depuis l'intérieur du tube de distribution 4 jusque dans le tube de combustion 2. Les orifices 420 de distribution peuvent se présenter sous la forme de fentes, avantageusement orthogonales à l'axe A longitudinal du brûleur 1. Ils peuvent être agencés en quinconce.
  • En référence à la figure 6, le brûleur 1 comprend, pas selon l'invention, un unique tube de distribution 4 et donc une seule zone de combustion. Cet unique tube de distribution 4, plus précisément sa partie ajourée 42, s'étend à travers tous les modules tubulaires 20 du tube de combustion 2 afin de distribuer le combustible dans chacun de ces modules tubulaires 20, tout le long du brûleur 1. Comme visible sur la figure 6, les orifices 420 de distribution sont dans ce cas préférentiellement agencés de manière diamétralement opposée au support poreux 6 afin de répartir de manière homogène au sein du tube de combustion. Par ailleurs, ces orifices 420 de distribution peuvent être répartis à intervalles réguliers le long de l'axe A, et par exemple alignés.
  • En référence à la figure 10, et aux figures 11 à 18, le brûleur 1 selon l'invention comprend plusieurs tubes de distribution 4 permettant de créer plusieurs zones A, B, C de combustion pouvant être contrôlées de manière indépendante les unes des autres. Le cas échéant, chaque tube de distribution 4 est destiné à distribuer le combustible dans une zone de combustion prédéterminée du tube de combustion 2.
  • En particulier, ces tubes de distribution 4 comprennent un tube de distribution 4 primaire qui est destiné à distribuer le combustible dans la zone A de combustion la plus en amont du tube de combustion 2, et un ou plusieurs (deux selon l'exemple des figures 10 à 13) tubes de distribution 4 secondaires destinés à distribuer le combustible dans les zones B, C de combustion situées en aval.
  • Par exemple, comme illustré sur les figures 10 à 13, le tube de combustion 2 comprend trois zones A, B, C de combustion, et conséquemment trois tubes de distribution 4 pour distribuer le combustible dans chacune des trois zones A, B, C de combustion. On remarquera ici que chaque zone de combustion peut être formée par un même nombre de modules tubulaires 20, par exemple trois (le tube de combustion 2 comprenant ici neuf modules tubulaires 20). La figure 11 montre la première zone de combustion, la figure 12 la deuxième zone de combustion, la figure 13 la dernière zone de combustion.
  • Les tubes de distribution 4 primaire et secondaires comprennent tous une partie ajourée 42 présentant des orifices 420 de distribution destinés à permettre le passage du combustible depuis l'intérieur du tube de distribution 4, primaire ou secondaire, jusque dans la zone correspondante du tube de combustion 2. Ces orifices 420 de distribution sont préférentiellement agencés en regard du support poreux 6. La partie ajourée 42 s'étend préférentiellement depuis le premier jusqu'à l'avant-dernier des modules tubulaires 20 formant la zone de combustion concernée.
  • En référence aux figures 14 et 15, on notera que la partie ajourée 42 présente une portion amont 42a ayant, à longueur de tronçon égale, une zone de perforation plus grande qu'une portion aval 42b. En particulier, la portion amont 42a comprend davantage d'orifices 420 de distribution qu'un tronçon de même longueur de la portion aval 42b et/ou des orifices 420 de distribution répartis sur un angle plus large que pour la portion aval 42b. De préférence, les orifices 420 de distribution de la portion amont 42a sont agencés tout autour, i.e. à 360°, autour de l'axe A. La portion aval 42b présente des orifices 420 de distribution répartis sur une plage angulaire par exemple comprise entre 100° et 140°, de préférence entre 110° et 130°, par exemple 119°, autour de l'axe A.
  • En référence aux figures 16 et 17, la partie ajourée 42 des tubes de distribution 4 primaire et secondaires comprend avantageusement une partie terminale 44 qui est axialement obturée par un bouchon 440 déflecteur permettant de ralentir l'arrivée du combustible en fin de zone de combustion, comme illustré sur la figure 17. De plus, comme visible sur la figure 16, la partie terminale 44 comprend une ouverture de sortie radiale 442 permettant de libérer le reste du combustible à l'intérieur du dernier module tubulaire 20 de la zone de combustion correspondante. A la différence des orifices 420 de distribution de la partie ajourée 42, cette ouverture de sortie radiale 442 est avantageusement agencée de manière diamétralement opposée au support poreux 6.
  • On notera que la partie terminale 44 s'étend dans le dernier des modules tubulaires 20 formant la zone de combustion desservie par le tube de distribution 4 correspondant. De préférence, cette partie terminale 44 est agencée au niveau de l'extrémité amont 20a de ce module tubulaire 20, ou en tous cas à distance de l'extrémité aval 20b, avantageusement plus proche de l'extrémité amont 20a que de l'extrémité aval 20b. La partie terminale 44 s'étend sur une longueur sensiblement plus courte que celle de la partie ajourée 42. Par exemple, la longueur du tube de distribution 4 dans le dernier module tubulaire 20 de la zone de combustion desservie est inférieure au cinquième, de préférence inférieure au dixième de la longueur de ce module tubulaire 20.
  • Les tubes de distribution 4 secondaires comprennent de plus une partie aveugle 46 qui est située en amont de leur partie ajourée 42. Cette partie aveugle 46, en forme de tube dépourvu de perforations sur sa paroi latérale, est destinée à s'étendre à travers la ou les zones de combustion situées en amont de celle desservie par la partie ajourée 42 du même tube de distribution 4.
  • En référence à la figure 11, la première zone A de combustion est formée par les trois premiers modules tubulaires 20.1, 20.2, 20.3 du tube de combustion 2, et le tube de distribution 4A primaire s'étend à travers ces trois premiers modules tubulaires 20.1, 20.2, 20.3. En particulier, la partie ajourée 42 du tube de combustion 2 primaire s'étend à travers le premier et le deuxième module tubulaire 20.1, 20.2. Au début de la zone A de combustion, i.e. au niveau de l'extrémité amont du premier module tubulaire 20.1, la partie ajourée 42 présente une portion amont 42a ayant une zone de perforation plus grande qu'une portion aval, par exemple à 360°. Dans le reste du premier module tubulaire 20.1, ainsi que dans le deuxième module tubulaire 20.2, la partie ajourée 42 présente des perorations agencées en regard du support poreux 6, avec une zone de perforation plus petite que la portion amont 42a, par exemple à 119°. Enfin, dans le troisième et dernier module tubulaire 20.3 formant cette première zone A de combustion, le tube de distribution 4 primaire comprend une partie terminale 44 ayant le bouchon 440 déflecteur et une ouverture de sortie radiale 442. Cette partie terminale 44 s'étend à proximité de l'extrémité amont 20a du dernier des modules tubulaires 20.3 formant la première zone A de combustion, sur environ un dixième de la longueur de ce dernier module tubulaire 20.3.
  • En référence à la figure 12, la deuxième zone B de combustion est formée par les trois modules tubulaires 20.4, 20.5, 20.6 suivants (quatrième, cinquième et sixième modules) du tube de combustion. Le tube de distribution 4 secondaire,qui dessert la troisième zone C de combustion, a sa partie aveugle 46 s'étendant à travers les modules 20.4, 20.5, 20.6, de sorte qu'il ne distribue pas de combustible dans cette deuxième zone B de combustion. La partie ajourée 42 du tube de distribution 4 secondaire desservant la deuxime zone B de combustion s'étend à travers le quatrième et le cinquième modules tubulaires 20.4, 20.5. Au début de la deuxième zone B de combustion, i.e. au niveau de l'extrémité amont du quatrième module tubulaire 20.4, la partie ajourée 42 présente une portion amont 42a ayant une zone de perforation plus grande, par exemple à 360°, que la portion aval 42b. Dans le reste du quatrième module tubulaire 20.4, ainsi que dans le cinquième module tubulaire 20.5, la partie ajourée 42 présente des orifices 420 de distribution agencés en regard du support poreux 6, avec une zone de perforation plus petite que la portion amont 42a, par exemple à 119°. Enfin, dans le sixième et dernier module tubulaire 20.6 formant cette deuxième zone B de combustion, le tube de distribution 4 secondaire desservant cette deuxième zone B de combustion comprend une partie terminale 44 ayant un bouchon 440 déflecteur et une ouverture de sortie radiale 442. Cette partie terminale 44 s'étend à proximité de l'extrémité amont du dernier des modules tubulaires 20.6, sur environ un dixième de la longueur de ce dernier module tubulaire 20.6.
  • En référence à la figure 13, la troisième zone C de combustion est formée par les trois modules tubulaires 20.7, 20.8, 20.9 suivants (septième, huitième et neuvième modules) du tube de combustion. La partie ajourée 42 du tube de distribution 4 secondaire desservant cette troisième zone C de combustion s'étend à travers le septième et le huitième modules tubulaires 20.7, 20.8. Au début de la troisième zone C de combustion, i.e. au niveau de l'extrémité amont du septième module tubulaire 20.7, la partie ajourée 42 présente une portion amont 42a ayant une zone de perforation plus grande, par exemple à 360°, qu'une portion aval 42b. Dans le reste du septième module tubulaire 20.7, ainsi que dans le huitième module tubulaire 20.8, la partie ajourée 42 présente des des orifices 420 de distribution agencés en regard du support poreux 6, avec une zone de perforation plus petite que la portion amont 42a, par exemple à 119°. Enfin, dans le neuvième et dernier module tubulaire 20.9 formant cette troisième zone C de combustion, le tube de distribution 4 comprend une partie terminale 44 ayant un bouchon 440 déflecteur et une ouverture de sortie radiale 442. Cette partie terminale 44 s'étend à proximité de l'extrémité amont du dernier des modules tubulaires 20.9, sur environ un dixième de la longueur de ce dernier module tubulaire 20.9.
  • Comme indiqué précédemment, le brûleur 1 comprend un module d'alimentation 8 connecté l'amont du tube de combustion 2 pour alimenter chaque tube de distribution 4 en combustible. Le module d'alimentation 8, de même que le module de fermeture 10 le cas échéant, peut être relié au premier, respectivement au dernier, des modules tubulaires 20 formant le tube de combustion 2 par l'intermédiaire des moyens de fixation précédemment décrits, comme les brides 24 de fixation. Le module d'alimentation 8 permet l'alimentation en combustible du ou des tubes de distribution 4.
  • Le brûleur 1 comprend avantageusement des moyens de réglage du débit de combustible entrant dans chaque tube de distribution 4 . Ayant plusieurs tubes de distribution 4, les moyens de réglage permettent le réglage du débit du combustible pour chaque tube de distribution 4 indépendamment les uns des autres. Comme illustré sur la figure 18, les moyens de réglage peuvent comprendre, pour chaque tube de distribution 4, une vis de réglage 80.
  • En référence aux figures 8 et 9, le module d'alimentation 8 comprend des moyens d'étincelage, comme par exemple des électrodes 82 visibles sur la figure 8, permettant de déclencher la combustion, et une portion terminale connectée au premier module tubulaire 20, cette portion terminale 84 comprenant un ou plusieurs orifices d'étincelage 840 traversant une paroi latérale du module d'alimentation 8 sous les moyens d'étincelage pour laisser passer du combustible vers les moyens d'étincelage. Le support poreux 6 s'étend entre les moyens d'étincelage et le ou les orifices d'étincelage 840. A longueur de tronçon égale, la zone de perforation de cette portion terminale 84 est avantageusement plus grande que celle du tube de combustion 2 en aval. Les orifices d'étincelage 840 peuvent se présenter sous la forme de fentes, avantageusement orthogonales à l'axe A longitudinal du brûleur 1. Ces orifices d'étincelage peuvent être agencés en quinconce.
  • L'invention concerne aussi un four comprenant un brûleur 1 tel que précédemment décrit. En particulier, ce four peut être un four agroalimentaire destiné à la cuisson d'aliments tels que biscuits, crêpes, pains, brioches, etc.
  • Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus, ce mode de réalisation n'ayant été donné qu'à titre d'exemple. Des modifications sont possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers dispositifs, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (10)

  1. Brûleur (1) comprenant un support poreux (6) et un tube de combustion (2) le long duquel est monté le support poreux (6), le tube de combustion (2) ayant une ou des ouvertures pour laisser passer un combustible vers le support poreux (6), dans lequel le tube de combustion (2) est formé d'une pluralité de modules tubulaires (20) assemblés les uns aux autres et dans lequel le brûleur (1) comprend en outre au moins un tube de distribution (4) s'étendant à l'intérieur du tube de combustion (2) pour distribuer le combustible de manière prédéterminée dans le tube de combustion, le brûleur (1) comprenant plusieurs tubes de distribution (4), dont un tube de distribution (4) primaire destiné à distribuer le combustible dans une première zone de combustion formée par un ou plusieurs modules tubulaires (20) du tube de combustion, et au moins un tube de distribution (4) secondaire configuré pour distribuer le combustible de manière prédéterminée dans une zone de combustion aval par rapport à la premièe zone de combustion et formée par un ou plusieurs autres modules tubulaires (20) du tube de combustion, le brûleur étant caractérisé en ce que la ou les ouvertures (22) du tube de combustion (2) sont des fentes orthogonales à un axe (A) longitudinal du brûleur (1), et en ce qu'autant le tube de distribution (4) primaire que ledit au moins un tube de distribution (4) secondaire ont une partie ajourée (42) présentant une portion amont (42a) ayant une zone de perforation plus grande qu'une portion aval (42b) de même longueur que celle de la portion amont (42a), la surface totale perforée de la portion amont (42a) étant plus grande que celle de la portion aval (42b).
  2. Brûleur (1) selon la revendication 1, dans lequel le brûleur (1) comprend des moyens de fixation configurés pour fixer de manière étanche des modules tubulaires (20) adjacents.
  3. Brûleur (1) selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de fixation comprennent des brides (24) de fixation en appui l'une contre l'autre.
  4. Brûleur (1) selon la revendication précédente, dans lequel les brides (24) de fixation supportent ledit au moins un tube de distribution (4) à l'intérieur du tube de combustion.
  5. Brûleur (1) selon l'une des revendication 2 à 4, dans lequel les moyens de fixation comprennent des moyens de fuite calibrée permettant de laisser passer du combustible vers le support poreux (6) à la jonction des modules tubulaires (20) adjacents.
  6. Brûleur (1) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le tube de distribution (4) primaire et ledit au moins un tube de distribution (4) secondaire ont la partie ajourée (42) comprenant des orifices (420) de distribution agencés en regard du support poreux (6).
  7. Brûleur (1) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le tube de distribution (4) primaire et ledit au moins un tube de distribution (4) secondaire ont une portion terminale comprenant un bouchon (440) axial et une ouverture de sortie radiale (442).
  8. Brûleur (1) selon la revendication précédente, dans lequel la portion terminale est agencée à distance d'une extrémité aval de la zone de combustion correspondante, de préférence au niveau d'une extrémité amont du dernier des modules tubulaires (20) formant ladite zone de combustion correspondante.
  9. Brûleur (1) selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le brûleur (1) comprend des moyens de réglage configurés pour régler de manière indépendante le débit de combustible entrant dans chaque tube de distribution (4).
  10. Four comprenant un brûleur (1) selon l'une des revendications précédentes.
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