MC1125A1 - Installation pour la combustion de combustibles nobles - Google Patents

Installation pour la combustion de combustibles nobles

Info

Publication number
MC1125A1
MC1125A1 MC761218A MC1218A MC1125A1 MC 1125 A1 MC1125 A1 MC 1125A1 MC 761218 A MC761218 A MC 761218A MC 1218 A MC1218 A MC 1218A MC 1125 A1 MC1125 A1 MC 1125A1
Authority
MC
Monaco
Prior art keywords
filling
installation
boiler
ignition
combustion
Prior art date
Application number
MC761218A
Other languages
English (en)
Inventor
V Rybar
R Kabelik
R Drapal
Original Assignee
Stav Praha Vyrobni Stavebni
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stav Praha Vyrobni Stavebni filed Critical Stav Praha Vyrobni Stavebni
Publication of MC1125A1 publication Critical patent/MC1125A1/fr

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C99/00—Subject-matter not provided for in other groups of this subclass
    • F23C99/006—Flameless combustion stabilised within a bed of porous heat-resistant material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details
    • F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/0027—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters using fluid fuel
    • F24H1/0045—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters using fluid fuel with catalytic combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
    • F24H1/406—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes the tubes forming a membrane wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
    • F24H9/1832—Arrangement or mounting of combustion heating means, e.g. grates or burners
    • F24H9/1836—Arrangement or mounting of combustion heating means, e.g. grates or burners using fluid fuel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
  • Gas Burners (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

Description

La présente invention concerne un dispositif pour la combustion d'un mélange de matières combustibles et d'un agent d'oxydation dans un matériau de rayonnement avec indication simultanée de la présence d'une flamme ouverte. 5 L'expression "combustible noble" se rapporte à des combustibles gazeux et liquides.
La présente invention s'applique à des installations (chaudières) utilisant ce type de combustions pour fournir de la chaleur, de préférence par rayonnement,à des surfaces d'échanges 10 de chaleur, par combustion, ces surfaces échangeant la chaleur avec un fluide entrant directement en contact avec elle. L'installation selon l'invention est avant tout destinée à réchauffer des fluidesjtoutefois, ces moyens peuvent également s'utiliser pour échauffer des gaz, à condition que ces moyens soient adaptés, de 15 façon correspondante.
On connaît déjà une série de procédés et d1 installations pour la combustion non catalytique, sans flamme, de combustible noble et 1'invention ne concerne pas une combustion sans flamme en soi. En outre, on connaît également des chaudières fonctionnant 20 essentiellement par rayonnement. Les procédés et installations connus présentent, toutefois, certains inconvénients,et la présente invention a pour but de créer un procédé et un dispositif permettant de remédier à ces inconvénients.
On connaît déjà une chaudière comportant une chambre 25 de combustion dans laquelle on brûle un mélange air/gaz et qui est fermée d'un côté par un ensemble de plaques de frittage présentant des canaux parallèles. Après le chauffage initial d'un côté de la plaque, on induit la réaction de combustion dans le corps de la plaque dont la température augmente ainsi fortement. Même si, dans 30 cette chaudière, on arrive à une température très élevée qui permet un échange de chaleur par rayonnement, il ne s'agit pas d'une véritable chaudière à rayonnement, puisque le rayonnement ne transmet qu'une fraction relativement faible de la chaleur, le' volume derrière la plaque étant vide, et les produits de combustion 35 chauds étant amenés à travers ce volume pour d'autres applications, sans que ces produits n'aient cédé leur chaleur par rayonnement.
On connaît, en outre, de nombreuses chaudières travaillant par combustion, sans flamme, comportant une grille surmontée d'une chambre de combustion qui est fermée, dans sa partie supé-40 rieure, par une autre grille formée, par exemple,par un faisceau
9
2
de tubes remplis d'une masse céramique. Le mélange gazeux-combustible est extrait de la chambre de combustion à travers la grille contenant le remplissage de matière céramique et la combustion se termine à ce niveau. Ces chaudières ne peuvent par non plus être 5 considérées comme des chaudières rayonnantes dans le vrai sens du terme, puisque la chaleur fournie par rayonnement ne correspond qu'à une fraction de la chaleur totale, une partie importante de la chaleur étant fournie au, milieu à chauffer par convexion dans la partie de l'installation qui se situe derrière la chambre de 10 réaction de la chaudière. La pratique a montré que les chaudières à rayonnement équipées d'une chambre de combustion présentaient un rendement relativement faible.
On connaît également une chaudière dans laquelle on guide un mélange air/gaz à l'état préchauffé et à l'état allumé, 15 avec une vitesse de déplacement supérieure à la vitesse d'étalement de flammes, dans une garniture de matière rayonnante, perméable aux gaz ; cela amène la matière rayonnante à haute température,
pour fournir la chaleur ; dans cette chaudière, l'ensemble de l'énergie calorifique dégagée à la surface superficielle est 20 fournie,essentiellement par rayonnement,à des surfaces d'échange de chaleur. Cette chaudière se caractérise par un rendement très élevé, puisque la réaction de combustion se fait dans une zone relativement étroite de la matière rayonnante, d'où la plus grande partie de l'ensemble de l'énergie calorifique est émise ; cela se 25 traduit par un fort refroidissement des produits de combustion derrière cette zone, si bien qu'il est inutile de prévoir d'autres surfaces d'échanges de chaleur pour refroidir les gaz, comme cela était nécessaire dans les chaudières précédentes.
Les chaudières par rayonnement sont,de préférence, 30 destinées à un fonctionnement automatique total ou au moins partiel, par exemple pour le chauffage de maisons d'habitation, d'immeubles d'habitation, de quartiers, etc ..., c'est-à-dire des applications dans lesquelles la chaudière n'est pas surveillée en permanence. L'une des conditions de base est d'avoir la plus grande sécurité 35 possible de la chaudière en cas d'incident par suite d'une défaillance d'une installation auxiliaire, par exemple une coupure de l'alimentation en gaz, une coupure de l'alimentation en courant, un incident de la pompe du fluide etc ... L'incident le plus grave susceptible d'entraîner la destruction de l'installation est une 40 interruption dë courte durée de l'alimentation en gaz, se traduisant
3
par l'arrêt,, pendant un certain temps,de la combustion du mélange dans la chaudière., puis, après renouvellement de l'alimentation en gaz5le gaz non allumé s'accumule dans la chaudière et provoque une explosion» Un risque analogue peut exister si le mélange gazeux ne 5 brûlait que dans une pa,rtie de la section active de la chaudière, le gaz non brûlé s'accumulant dans les autres parties et mettant en danger la sécurité de la chaudière.
Il est, de ce fait, nécessaire de protéger la chaudière contre un tel accident, et avant tout lors d'une coupure de 10 l'alimentation en gaz et/ou en cas de coupure de courant.
A cet effet, on prévoit plusieurs palpeurs mis en oeuvre par une flamme ouverte, ces palpeurs étant placés dans la chambre de combustion dans laquelle le gaz brûle avant de pénétrer dans la chaudière, ces palpeurs commandant une vanne qui bloque 15 l'alimentation en gaz lors de l'extinction de la flamme lors d'une coupure de courante Ces palpeurs sont connus en soi et ne font pas partie de la présente invention.
Un tel palpeur ne pourrait toutefois s'utiliser que dans certaines chaudières, dans lesquelles une chambre de combustion 20 précède la grille. Ces palpeurs ne peuvent s'utiliser dans une chaudière dans laquelle la garniture placée sur une grille reçoit un mélange combustible, non allumé et non préchauffé. Si on veut monter des palpeurs dans de telles chaudières, il faut allumer le mélange avant son passage dans la garniturejtoutefois, la qualité 25 de la chaudière arriverait alors au niveau des chaudières connues, équipées d'une chambre de combustion, et qui ne présentent qu'un rendement beaucoup plus faible. Sans cette mesure, la chaudière ne présente toutefois pas la sécurité nécessaire pour être protégée contre une explosion. Il s'agit, de ce fait, de deux conditions 30 opposéeso
La présente invention a pour but de créer une combinaison de moyens permettant de satisfaire aux deux conditions, c'est-à-dire d'avoir d'une part, une chaudière présentant un rendement très élevé et,d'autre part, de protéger la chaudière contre les 35 explosions ou d'autres incidents.
A cet effet, l'invention part d'un procédé connu et d'une installation connue,dans lesquels on utilise une combustion non catalytiqufi, sans flamme, d'un mélange combustible ,à la surface des grains d'une matière céramique rayonnante. Dans une chaudière 40 selon l'invention, les surfaces d'échanges de chaleur sont placées,
4
•ir d'une part,à la périphérie de la garniture de la matière rayonnante et,d'autre part,, elles traversent l'intérieur de la garniture et viennent en contact avec le milieu à réchauffer, qui peut être un liquide ou un gaz»
5 Comme indiqué ci-dessus,, l'invention concerne la com bustion de combustibles tant gazeux que liquides. Toutefois» dans le cas des combustibles liquides,, il faut les vaporiser pour pouvoir les traiter comme un gaz. Dans les indications suivantes, on utilise l'expression "combustible gazeux" qui se rapporte non 10 seulement à un gaz„ mais également à un combustible liquide se trouvant à l'état gazeux.
L'installation de la présente invention est caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'une fente d'allumage et d'indication raccordée à l'amenée de mélange carburant,qui présente au moins un 15 palpeur répondant à une flamme ouvertet la fente d'allumage et d'indication étant limitée en bas par un niveau libre supérieur du remplissage de matière de rayonnement, à travers lequel passent des éléments tubulaires d'échange de chaleur parcourus par le fluide à échauffer, dont la surface supérieure d'échange de chaleur est, 20 dans la partie inférieure du remplissage,plus grande que dans la partie supérieure de celui-ci.
Suivant un mode de réalisation, l'enveloppe périphérique intégrale est constituée , au moins en partie, par des tuyaux, dont les axes sont parallèles à la direction d'écoulement 25 du mélange de gaz dans l'enveloppe qui contient le remplissage de matière de rayonnement, et dont le capot supérieur forme la limite supérieure de la fente d'allumage et d'indication, au moins quelques uns des éléments tubulaires se partageant, dans la partie inférieure du remplissage de matière de rayonnement, en au moins deux branches, 30 dont les extrémités inférieures sont raccordées à un collecteur commun.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le remplissage de matière de rayonnement consiste en deux ou plusieurs couches,différentes de granulométrie et/ou de qualité, auquel cas, 35 dans la zone des températures les plus élevées, la couche est en une matière à base de corindon,tandis que, dans les zones à températures plus basses, elle est en une matière de moindre valeur.
Cette disposition est très avantageuse, car, grâce à une modification de la distance entre les surfaces d'échange de 40 chaleur, des grandeurs de leur surface extérieure, et par un réglage
5
approprié du registre de fonctionnement de la chaudière, on peut fixer la hauteur ainsi que la position de la zône des températures les plus élevées dans celle des parties qui est constituée en matériau de très haute qualité tandis que,dans les zones moins 5 sollicitées, un matériau moins coûteux suffit.
Dans la fente d'allumage et d'indication» au-dessus du niveau supérieur libre du remplissage de matière de rayonnement, débouche un système de tuyaux qui est raccordé à la conduite d'amenée de mélange combustible.
10 En vue d'accroître la sécurité, les tuyaux de
1'enveloppe périphérique et les éléments tubulaires qui traversent le remplissage de matière à rayonnement sont raccordés à la conduite d'amenée du liquide à échauffer, cette conduite d'amenée étant raccordée, d'un côté, à une pompe à liquide, et de l'autre, à un 15 récipient de sécurité à liquide disposé au-dessus de l'installation, auquel cas les conduites qui sortent du récipient de sécurité sont en liaison avec la conduite d'amenée pour l'entrée du liquide dans la chaudière ainsi qu'avec la conduite d'évacuation pour la sortie du liquide du récipient.
20 Ce montage permet, qu'en cas de défaillance de tl'alimentation en fluide dans la chaudière, par suite d'une coupure de courant, lorsque la pompe est arrêtée, que le vase de sécurité soit relié automatiquement au circuit de chauffage de la chaudière, pour que la chaleur accumulée dans la garniture de la chaudière 25 puisse passer dans le circuit de sécurité qui est traversé par le fluidessous l'effet de la gravité. En cas de coupure de courant, l'alimentation en gaz est fermée immédiatement et cela puisque les palpeurs qui sont placés dans l'intervalle d'allumage et d'indication ne sont plus alimentés en courant et réagissent à cet état 30 par blocage de la vanne de gaz.
Les tubes traversés par le fluide réchauffé sont soumis à des températures élevées, notamment dans l'a zone d'incandescence dans laquelle ils sont directement en contact avec le matériau de rayonnement échauffé, à température élevée. Pour cela, il faut que 35 les tubes soient très bien refroidis. Bien que les tubes soient traversés par le fluide, il pourrait s'établir un écoulement laminaire de bulles de vapeur le long de la paroi du fluide et provoquer des chocs dans la chaudière lors de la condensation de la vapeur. Pour éviter cela, il est prévu, suivant une autre
40 caractéristique de l'invention, d'insérer,dans l'étude, des surfaces
%
6
de direction et de mélange, hélicoïdales, par exemple sous forme d'aubes ou d'hélices, qui assurent un léchage complet des parois des tubes par le fluide, tout en évitant la formation d'un écoulement laminaire»
de nombreux avantages par rapport aux chaudières connues» Du fait quespar l'application d'éléments tubulaires élargis vers le bas ou ramifiés, on modifie les dimensions des surfaces d'échangeurs de chaleur ainsi que la section de passage des gaz le long de la 10 chaudière9 et par un choix adéquat de la granulométrie et de la qualité de la matière de rayonnement, on règle l'échange de chaleur assuré par la chaudière, du fait que l'on arrive à des paramètres optimums pour la chaudière» Cela explique également le rendement extrêmement élevé de la chaudière»
15 La chaudière peut, en outre, être adaptée aux conditions relatives à la température des produits de combustion et cela en montant cette chaudière, soit sur le toit d'un immeuble (dans ce cas, il faut tenir compte de certaines règles relatives à la température),ou dans une salle pour chaudières ou une cave, 20 auquel cas, il faut des températures plus élevées pour les produits de combustion» Contrairement, à certaines chaudières connues qui démarrent en deux phases, c'est-à-dire dans lesquelles il faut tout d'abord amener la masse céramique à une température déterminée pour pouvoir faire fonctionner la chaudière à pleine puissance, ce 25 fonctionnement en deux phases n'est pas nécessaire pour le démarrage de la chaudière selon l'inventions puisque la chaudière peut démarrer immédiatement à pleine puissance» Le démarrage de la chaudière est rapide et on arrive en un temps très court à la pleine puissance»
30 Un autre avantage important de l'invention est qu'il n'est pas nécessaire de prévoir une grille pour la chaudière puisque le mélange à brûler passe dans le remplissage de matière rayonnante par le haut,en arrivant au niveau supérieur libre de cette matière de remplissage. De façon connue, une grille constitue 35 un organe relativement sensible et fragule des chaudières, de sorte que la pression de la grille constitue un avantage important.
seulement à de faibles débits, la construction peut être simplifiée en prévoyant que l'élément tubulaire traversant le remplissage de 40 matière de rayonnement soit constitué par un simple tuyau.
5
L'installation selon l'invention» (chaudière) comporte
Dans le cas où il s'agit d'une installation destinée
7
On a également constaté que la chaudière travaillait pratiquement sans bruit, ce qui est très avantageux ■ du point de vue de la protection de 11envirpnnement.
La présente invention sera décrite plus en détail à 5 l'aide d'un exemple de réalisation d'une installation comportant une chaudière pour le chauffage de bâtiments.
Dans les figures :
= la figure 1 est une vue en coupe axiale schématique de la chaudière,
10 - la figure 2 est une coupe selon la ligne II-II de la figure 1„
= la figure 3 est une coupe de la chaudière selon la ligne III-III de la figure 1,
- la figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la
15 figure 1,
- la figure 5 représente le montage de la chaudière dans 1'installation de chauffage »
La chaudière comporte une gaine périphérique complète 1 formée de tubes 2, dont les axes sont parallèles à la direction
20 d'écoulement du mélange gazeux. Les tubes 2 peuvent être directement en contact les uns avec les autres ; les tubes peuvent également être séparés par des ailettes 3 qui sont constituées,
soit par des pièces distinctes, soit par des tubes formant ailettes, sur lesquelles sont déjà prévues ces ailettes latérales.
25 Une conduite d'alimentation 4 ,pour le fluide froid,débouche à
l'extrémité inférieure de la chaudière ; l'extrémité supérieure de la chaudière est reliée à une conduite d1 évacuation 5 pour le fluide'réchauffé. La gaine 1 de la chaudière est fermée dans sa partie supérieure par une double coiffe 6 ? la partie inférieure
30 de la gaine 1 de la chaudière comporte une grille 7 sous laquelle se trouve un manchon 8 servant à l'évacuation des produits de combustion. Le mélange air/carburant est envoyé par une conduite 9 dans la chambre 10 qui correspond à un intervalle d'allumage situé sous la double coiffe 6.
35 Des éléments tubulaires sont logés dans la gaine 1 de la chaudière ? ces éléments portant globalement la référence 11 aux figures. Chaque élément tubulaire 11 se compose de deux parties, à savoir d'une partie supérieure 12 qui se subdivise en au moins deux branches 13, dont les extrémités inférieures sont reliées à
40 un collecteur commun 14. Le collecteur 14 est raccordé à la conduite
%
8
d'alimentation commune 4 du fluide frais qui arrive également dans la gaine périphérique 1. Les parties supérieures 12 des éléments tubulaires 11 sont reliées à un, collecteur supérieur 15 qui débouche dans la conduite d'évacuation 5, commune,dans laquelle arrive également le fluide provenant de la gaine 1.
La double coiffe 6 se compose d'un capuchon 16 et d'une plaque 17 qui forment la limite supérieure de l'intervalle d'allumage 10= Le mélange combustible est envoyé dans l'intervalle 10, à partir de la conduite tubulaire 9, par un circuit de tubes de répartition 18 qui servent, en même temps,au préchauffage du mélange„
Le volume intérieur de la gaine 1 comporte une garniture de matière de rayonnement 19 qui se compose avantageusement de deux ou plusieurs couches 20, 21. Ces couches sont constituées de matériau de granulométrie et/ou de qualité différente * Ainsi, dans la zone des plus hautes températures, il est par exemple prévu une couche 20, en un matériau de qualité élevée, à base de corindon, alors que la couche 21 est en un matériau moins onéreux*
L'intervalle d'allumage 10 est ainsi limité,dans la partie supérieure par la plaque 17 et dans la partie inférieure, par le niveau libre 22 de la matière rayonnante 20. La désignation niveau supérieur libre signifie que le mélange arrive dans ce niveau, sans l'intermédiaire d'une grille.
Un organe d'allumage 23 débouche dans l'intervalle 10; cet organe peut être un dispositif d'allumage par des étincelles, voire électriques, ou encore un brûleur à gaz auxiliaire ou analogue, et sur le côté opposé, on a un ou plusieurs palpeurs 24 mis en oeuvre par une flamme libre.
Le circuit de fluide 25 de 11 ensemble de 1'installation comporte directement,au niveau de la chaudière et au-dessus de celle-ci, un base de sécurité 26 (figure 5). Ce vase 26 est relié par une vanne électromagnétique,par l'intermédiaire d'une colonne montante 28 de liaison, à la conduite d'évacuation 5 de fluide N-réchauffé, par une conduite descendante de liaison 29, par une électrovanne 30 en retour,à la conduite d'alimentation 4 pour le fluide refroidi.
Au lieu de soupapes électromagnétiques,d'autres types de soupapes peuvent être utilisés.
L'installation 25 comporte un vase d'èxpansion 31.
La cuve, selon l'invention, fonctionne comme suit :
Lorsque l'organe d'allumage 23 d'une chaudière d'une installation de chauffage 25 est mis en oeuvre, il reçoit le mélange combustible qui est allumé dans 11 intervalle 10 ? ce mélange, qui brûle, est envoyé au niveau supérieur libre 22 de la matière rayonnante 20» Au passage à travers la matière rayonnante, la vitesse du mélange augmente et entraîne la formation d'une zone d'incandescence de la matière rayonnante» Comme déjà indiqué,
cette zone de la couche 20 est en un matériau noble. La quantité de chaleur excédentaire de cette zone est envoyée dans des surfaces d'échange de chaleur, par rayonnement. Au cours de la suite du passage à travers la garniture de matières rayonnantes 19, la température du mélange diminue et,dans la couche 21 de la matière rayonnante„ la chaleur résiduelle est échangée à la surface superficielle augmentée de l'échangeur de chaleur ; en même temps, du fait des caractéristiques de granulométrie différentes de la matière de rayonnement 21, on améliore l'échange calorifique.
Cette augmentation de la surface superficielle de 1'échan-geur de chaleur ressort des figures 3 et 4. La figure 3 montre une section de la zone d'incandescence dans laquelle le nombre de tubes est plus faible salors que la figure 4 est une coupe de la couche de la matière rayonnante 21 avec un nombre augmenté de tubes .
L'intervalle d'allumage 10 est formé par un volume de dimensions minimales, ce volume n'étant pas plus grand que le volume nécessaire à l'allumage du mélange et à l'indication de la flammeo Ce volume ne peut, en aucun cas, être considéré comme une chambre de combustion, car la vitesse d'écoulement du mélange est tellement grande qu'il ne peut y avoir de combustion du mélange dans cet intervalle..
Les tubes sont garnis par des surfaces de direction et de mélange^ de forme hélicoïdale, ces surfaces étant, par exemple, constituées par des aubes de lisses 32 qui évitent la formation d'un écoulement laminaire de bulles de vapeur, du fait que ces organes mélangent le fluide qui s'écoule, dans le tube.
En cas d'incident au niveau de l'alimentation en gaz ou en cas de coupure de courant, les palpeurs 24 réagissent en fermant une vanne non représentée, prévue dans la conduite d'alimentation de gaz 9.
En cas de coupure de courant, les deux électrovannes 27, 30 s'ouvrent simultanément, de sorte que la vase de sécurité 26 est branché dans le circuit de la chaudière,et le fluide
10 -
commence à passer dans ce circuit, sous l'effet de la pesanteur, et prend la chaleur accumulée dans la garniture de matière rayonnante 19 „ i
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
11

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS 1°) Installation pour la combustion de carburant de qualité en vue de 1 'échauffemeiat d'un fluide liquide ou gazeux, par combustion en majorité sans flamme, non catalytique» d'un mélange de carburant dans un remplissage de matière de rayonnement perméable au gaz, installation caractérisée par une fente d'allumage et d'indication (10) raccordée à l'amenée de carburant (9) qui présente au moins un palpeur (24) répondant à une flamme ouverte, la fente d'allumage et d'indication (10) étant limitée en bas par un niveau libre supérieur (22) du remplissage de matière de rayonnement (19), à travers lequel passent des éléments tubulaires d'échange de chaleur (11) parcourus par le fluide à échauffer, dont la surface supérieure d'échange de chaleur est,
    dans la partie inférieure du remplissage (19) plus grande que dans la partie supérieure de celui-ci.
    2°) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'une enveloppe périphérique intégrale (1) qui est constituée, au moins en partie, par des tuyaux (2),
    dont les axes sont parallèles à la direction d'écoulement du mélange de gaz dans l'enveloppe (1) qui contient le remplissage de matière de rayonnement (19), et dont le capot supérieur (17) forme la limite supérieure de la fente d'allumage et d'indication (10), au moins quelques uns des éléments tubulaires (11) se partageant, dans la partie inférieure du remplissage de matière de rayonnement (19), en au moins deux branches (13), dont les extrémités inférieures sont raccordées à un collecteur commun (14).
    3°) Installation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le remplissage de matière de rayonnement (19) consiste en deux ou plusieurs couches,différentes de granulo-métrie et/ou de qualité, auquel cas, dans la zone des températures les plus élevées, la couche (20) est en une matière à base de corindon,tandis que, dans les zones à températures plus basses,
    elle est en une matière de moindre valeur.
    4°) Installation suivant la revendication 1,caractérisée en ce que, dans la fente d'allumage et d'indication (10), au-dessus du niveau supérieur libre (22) du remplissage de matière rayonnante (19),débouche un système de tuyaux (18) raccordé à 1'amenée de mélange carburant (9).
    5°) Installation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les tuyaux (2) de l'enveloppe périphé
    12
    rique (1) et les éléments tubulaires (11) qui traversent le remplissage de matière à rayonnement (19) sont raccordés à la conduite d'amenée (4) du liquidfa, à échauffer, cette conduite d'amenée étant raccordée, d'un côté, à une pompe à liquide, et de l'autre,à un récipient de sécurité à liquide (26) disposé au-dessus de l'installation, auquel cas les conduites (29, 28) qui sortent du récipient de sécurité sont en liaison avec la conduite d'amenée (4) pour l'entrée du liquide dans la chaudière ainsi qu'avec la conduite d'évacuation (5) pour la sortie du liquide du récipient»
    6°) Installation suivant l'une des revendications 1 et
    ;
    2, caractérisée en ce que,dans les éléments tubulaires (11), et, le cas échéant, également dans les tuyaux de l'enveloppe périphérique (1), sont montées des surfaces de guidage en hélice (32).
    7°) Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que, pour de faibles débits, l'élément tubulaire (11) a la forme d'un simple tuyau.
    ABREGE DESCRIPTIF
    !! Installation pour la combustion de combustibles nobles " „ STAV PRAHA VYROBNI STAVEBNI ,.>D,RUZSTVO STREDISKO MONTA
    a) Installation pour la combustion de carburant de qualité en vue de 1'échauffement d'un fluide liquide ou gazeux, par combustion en majorité sans flamme» non catalytique, d'un mélange de carburant dans un remplissage de matière de rayonnement perméable au gaz.
    b) Installation caractérisée par une fente d'allumage et d'indication raccordée à l'amenée de carburant qui présente au moins un palpeur répondant à une flamme ouverte, la fente d'allumage et d'indication étant limitée en bas par un niveau libre supérieur du remplissage de matière de rayonnement, à travers lequel passent des éléments tubulaires d'échange de chaleur parcourus par le fluide à échauffer, dont la surface supérieure d'échange de chaleur est, dans la partie inférieure du remplissage, plus grande que dans la partie supérieure de celui-ci.
    c) Installation applicable aux unités de production de chaleur.
    - figure 1 jointe -
    J
    0\P\ ixv--
    hCUo-) W vv^-JT
    r lu
    :U
    J
    ÎM-
    v'
MC761218A 1975-11-18 1976-11-16 Installation pour la combustion de combustibles nobles MC1125A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS757776A CS197610B1 (en) 1975-11-18 1975-11-18 High-grade fuel combusting device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MC1125A1 true MC1125A1 (fr) 1977-08-12

Family

ID=5427482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MC761218A MC1125A1 (fr) 1975-11-18 1976-11-16 Installation pour la combustion de combustibles nobles

Country Status (20)

Country Link
US (1) US4090476A (fr)
JP (1) JPS5284526A (fr)
AT (1) AT359240B (fr)
BE (1) BE848423A (fr)
CA (1) CA1051767A (fr)
CH (1) CH628415A5 (fr)
CS (1) CS197610B1 (fr)
DE (1) DE2652522C2 (fr)
DK (1) DK148814C (fr)
ES (1) ES453415A1 (fr)
FI (1) FI60300C (fr)
FR (1) FR2332494A1 (fr)
GB (1) GB1552016A (fr)
IT (1) IT1068012B (fr)
LU (1) LU76211A1 (fr)
MC (1) MC1125A1 (fr)
NL (1) NL179507C (fr)
NO (1) NO141867C (fr)
PT (1) PT65849B (fr)
SE (1) SE422839B (fr)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4651714A (en) * 1984-10-18 1987-03-24 A. D. Smith Corporation High efficiency water heater
EP0326814A1 (fr) * 1988-02-01 1989-08-09 Jednotné zemedelské druzstvo "Chovatel" Chaudière à radiation pour réchauffer des liquides
DE19646957B4 (de) * 1996-11-13 2005-03-17 Gvp Gesellschaft Zur Vermarktung Der Porenbrennertechnik Mbh Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennung von Flüssigbrennstoff
DE19710551A1 (de) * 1997-03-14 1998-09-17 Viessmann Werke Kg Heizgerät
RU2150054C1 (ru) * 1999-10-07 2000-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр им. М.В. Келдыша" Тепловой аккумулятор для нагрева газа
US20060084017A1 (en) * 2004-10-15 2006-04-20 William Huebner Gas recuperative flameless thermal oxidizer
US7293606B2 (en) * 2005-03-09 2007-11-13 391854 Alberta Limited Heat exchanging apparatus
RU2299380C1 (ru) * 2005-11-15 2007-05-20 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" Устройство для охлаждения или нагрева газообразных сред
CN103836794B (zh) * 2012-11-25 2016-06-22 新疆福克油品股份有限公司 利用排烟高温热能的多级热载体锅炉
US9366203B2 (en) * 2013-09-24 2016-06-14 Fca Us Llc Conformable high pressure gaseous fuel storage system having a gas storage vessel with fractal geometry
CN106152500B (zh) * 2016-06-30 2019-01-29 北京大学 一种换热式的无焰燃烧炉膛及其控制方法
CN108386837B (zh) * 2018-04-28 2024-03-26 佛山市科皓燃烧设备制造有限公司 一种无焰烧嘴控制系统、无焰低NOx烧嘴及其控制方法
CN110779206A (zh) * 2019-11-08 2020-02-11 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 一种亚临界直流热水锅炉
CN112283936B (zh) * 2020-09-16 2022-07-29 北京北机机电工业有限责任公司 一种高效换热装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US737279A (en) * 1902-06-16 1903-08-25 Missouri Locovolo Company Steam-generator.
US2048446A (en) * 1933-04-13 1936-07-21 Joseph W Hays Steam boiler and fluid heater
US3421859A (en) * 1964-12-30 1969-01-14 Whirlpool Co Inert atmosphere generator
US3320998A (en) * 1966-04-25 1967-05-23 Falls Stamping And Welding Com Electric control of fuel-burning devices
DE2115101A1 (de) * 1971-03-29 1972-10-05 Haseloff, Fritz, 3500 Kassel Rasenmäher
GB1382084A (en) * 1971-04-02 1975-01-29 Hutni Druhovyroba Heating of liquids

Also Published As

Publication number Publication date
ES453415A1 (es) 1977-11-16
DK510076A (da) 1977-05-19
DK148814C (da) 1986-03-17
PT65849B (de) 1978-07-05
FR2332494B1 (fr) 1982-10-08
GB1552016A (en) 1979-09-05
NO763862L (fr) 1977-05-20
DE2652522C2 (de) 1987-02-05
CA1051767A (fr) 1979-04-03
AT359240B (de) 1980-10-27
FI60300C (fi) 1981-12-10
FI763311A7 (fr) 1977-05-19
NL7612740A (nl) 1977-05-23
IT1068012B (it) 1985-03-21
US4090476A (en) 1978-05-23
NO141867B (no) 1980-02-11
NO141867C (no) 1980-05-21
CH628415A5 (de) 1982-02-26
SE7612871L (sv) 1977-05-19
JPS6113124B2 (fr) 1986-04-11
PT65849A (de) 1976-12-01
CS197610B1 (en) 1980-05-30
ATA837276A (de) 1980-03-15
LU76211A1 (fr) 1977-05-23
DK148814B (da) 1985-10-07
FR2332494A1 (fr) 1977-06-17
FI60300B (fi) 1981-08-31
NL179507C (nl) 1986-09-16
JPS5284526A (en) 1977-07-14
BE848423A (fr) 1977-03-16
DE2652522A1 (de) 1977-06-23
SE422839B (sv) 1982-03-29
NL179507B (nl) 1986-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2558241A1 (fr) Chaudiere a bois comportant une chambre de prechauffage du comburant
CA2718760A1 (fr) Ensemble d'epuration a catalyseur des gaz et fumees de combustion d'un appareil de chauffage a combustible solide
CH639187A5 (fr) Chaudiere, notamment pour installation de chauffage.
WO2008043920A2 (fr) Bruleur a cereales
FR3033025A1 (fr) Alambic equipe d'un tour a feu a deux etages
FR2482702A1 (fr) Poele a combustible solide comportant deux chambres de combustion isolees thermiquement
US4090476A (en) Method and apparatus for the combustion of gaseous or liquid fuels
FR3033026B1 (fr) Alambic equipe d'un bruleur a gaz ameliore
EP0006774B1 (fr) Brûleur pour combustible liquide
EP1007883A1 (fr) Procede et four de cremation
FR2516209A1 (fr) Perfectionnement aux dispositifs de chauffage a combustion inversee
EP0062573B1 (fr) Chaudière à combustible solide
FR2576395A1 (fr) Dispositif pour la combustion de combustibles solides
EP0854323A1 (fr) Chambre de combustion d'air chargé de particules combustibles
FR2629907A1 (fr) Perfectionnements aux echangeurs thermiques
FR2520849A1 (fr) Chaudiere, notamment pour systemes de chauffage domestiques et industriels
FR2836715A1 (fr) Chaudiere a vapeur pour la production de vapeur surchauffee
FR2607228A1 (fr) Chaudiere a combustible solide a haut rendement
FR2751735A1 (fr) Chaudiere de chauffage central a bruleur fioul
BE628660A (fr)
CH190371A (fr) Foyer gazogène pour chaudières de chauffage central.
FR2593271A1 (fr) Dispositif d'inflammation de gaz combustibles
EP0088112A1 (fr) Appareil perfectionne de chauffage
BE358663A (fr)
CH184576A (fr) Chaudière en fonte à combustible solide avec installation pour la transformer en une chaudière à combustible liquide ou gazeux.

Legal Events

Date Code Title Description
YP Annual fee paid