BE1009563A6

BE1009563A6 - Bruleur a gaz du type dit "a flammes vivantes".

Info

Publication number: BE1009563A6
Application number: BE9500732A
Authority: BE
Original assignee: Lion Sa Fonderies; Nestor Martin Sa
Priority date: 1995-09-04
Filing date: 1995-09-04
Publication date: 1997-05-06
Also published as: NO980943D0; AU6866896A; IL123526A0; JPH11514427A; IL123526A; ZA967447B; NO980943L; EP0848796A1; RU2155913C2; DE69605313T2; DE69605313D1; NO308679B1; ES2141527T3; WO1997009568A1; EP0848796B1; ATE186978T1; IS4678A; CA2233886A1; AR003505A1

Abstract

L'invention concerne un brûleur à gaz du type dit "à flammes vivantes", c.à.d. un brûleur à gaz dont les flammes portent à un certain degré d'incandescence des bûches ou du charbon artificiels, caractérisé en ce qu'il est constitué par une chambre de combustion dans laquelle circule le mélange carburant (gaz) / comburant (air primaire), présentant à sa partie supérieure une tôle plate (2) destinée à recevoir un combustible artificiel, ladite tôle présentant des trous (3) pour le passage dudit mélange carburant/comburant disposés à la limite de la tôle plate précitée (2), à proximité de la zone dans laquelle circule l'air secondaire.

Description

"Brûleur à gaz du type dit"à flammes vivantes"
La présente invention se rapporte à un brûleur à gaz du type dit"à flammes vivantes", c. à. d. un brûleur à gaz dont les flammes portent à un certain degré d'incandescence des bûches ou du charbon artificiels.

Ces combustibles artificiels sont léchés de manière plus au moins heureuse par les flammes. Pour parvenir à l'effet esthétique désiré, une surface aussi grande que possible du combustible artificiel doit être portée à incandescence.

Ce résultat n'est pas atteint si la conception du brûleur n'est pas étudiée en vue de diriger les flammes dans une direction telle que le combustible artificiel puisse être porté à un degré d'incandescence élevé.

Pour réaliser cet objectif conformément à l'invention, le brûleur à gaz est essentiellement constitué par une chambre de combustion dans laquelle circule le mélange carburant (gaz) /comburant (air primaire), présentant à sa partie supérieure une tôle plate destinée à recevoir un combustible artificiel, ladite tôle présentant des trous pour le passage dudit mélange carburant/comburant disposés à la limite de la tôle plate précitée, à proximité de la zone dans laquelle circule l'air secondaire.

Dans une forme de réalisation particulière, lorsque la tôle précitée est de forme rectangulaire, les trous précités se situent dans une

zone marginale le long du périmètre extérieur de la tôle plate précitée.

Dans une forme particulièrement avantageuse, lorsque la tôle précitée présente au moins un orifice, les trous précités se situent à la limite d'une part du périmètre extérieur de la tôle précitée et d'autre part du périmètre intérieur de l'orifice précité.

Toujours dans l'esprit de l'invention, les trous précités ont un diamètre tel que, compte tenu de la pression régnant dans la chambre précitée, de la richesse en air primaire du mélange carburant/comburant, le phénomène de retour de flamme soit rendu impossible.

D'autres détails et avantages de l'invention ressortiront de la description qui sera donnée ci-après d'un brûleur à gaz à surface plate dit à flammes vivantes, selon l'invention. Cette description n'est donnée qu'à titre d'exemple et ne limite pas l'invention. Les notations de référence se rapportent aux figures ci-jointes.

Les figures 1 et 2 sont des vues en plan du brûleur selon l'invention, dans une première forme d'exécution.

La figure 3 est une vue en perspective, dans une exécution schématique, montrant le trajet que le mélange carburant/comburant peut suivre dans la chambre du brûleur.

La figure 4 montre, à une plus grande échelle et selon une coupe transversale menée dans un plan vertical, la manière dont les flammes du brûleur sont incurvées sous l'effet de courants d'air secondaires.

Les figures 4 et 5 illustrent schématiquement le processus d'incurvation des flammes

en direction du combustible artificiel.

Les brûleurs à gaz représentés par ces figures sont de conception identique mais de forme différente si l'on se réfère, d'une part, aux figures 1 et 2 et, d'autre part, aux figures 3,4 et 5.

En effet, l'objectif étant de dévier les flammes de ces brûleurs en faisant usage d'un courant d'air secondaire ascendant, ceci est atteint dans les brûleurs à flammes vivantes qui sont essentiellement constitués d'une chambre 1 (fig. 3) dans laquelle circule le mélange carburant (gaz) /comburant (air primaire), et d'une tôle supérieure plate 2 (fig. 1 et 2) percés de trous 3-3' (fig. 1 et 2) permettant l'alimentation de la flamme.

La déviation de la flamme doit se faire en direction de bûches ou de blocs de combustible artificiel pour porter au moins localement à incandescence le combustible artificiel disposé sur la tôle plate ou dans son voisinage (fig. 4 et 5).

Dans l'esprit de l'invention, ceci peut être obtenu en ménageant les trous 3 (fig. 1 et 2) à la limite même de la tôle plate 2 (fig. 1 et 2) quelle qu'en soit la forme et cela dans la zone dans laquelle circule l'air secondaire. L'air secondaire circule en effet de bas en haut le long des parois verticales de la chambre 1 (fig. 3) et du brûleur représenté aux fig.

4 et 5. Ce courant ascendant d'air secondaire provoque un infléchissement des flammes en direction du combustible artificiel reposant sur la tôle plate 2 (fig. 1 et 2) du brûleur.

Cet infléchissement est dû à la dilatation des gaz ionisés soumis à la"combustion secondaire"en présence de l'air secondaire. Du côté opposé de la flamme, â savoir du côté du combustible artificiel solide, le manque d'air secondaire donne

l'impression que ce combustible artificiel solide évapore par distillation interne un mélange gazeux combustible, alors qu'il s'agit en fait des produits d'une combustion primaire non achevée en CO2 et H2O.

On dispose le combustible artificiel solide de telle manière qu'à tous les régimes du fonctionnement, la partie jaune de la flamme-où les produits transitoires de la réaction chimique extrêmement complexe forment des agrégats floconneux de carbone (suie) - n'entre pas en contact avec une zone froide du combustible artificiel située entre les zones portées à incandescence. On évite ainsi le dépôt des suies qui sont brûlées à un plus haut niveau dans le développement de la flamme. On développe par ce stratagème une combustion hygiénique avec une imitation quasi parfaite de la combustion ordinaire d'un combustible solide.

Aux figures 4 et 5, le brûleur est représenté par la référence générale 4, le combustible artificiel par la référence 5 et un faisceau de flammes par la référence 6. Le courant ascendant d'air secondaire est représenté dans cette même figure par deux flèches.

Le même phénomène s'observe lorsque le brûleur est du type représenté aux figures 1 et 2. Le brûleur selon la figure 2 est à surface topologique de genre supérieur à l'unité. La tôle plate 2 du brûleur selon ces deux figures présente deux orifices 7 ce qui entraîne un allongement important du périmètre correspondant à la zone dans laquelle sont ménagés les trous 3-3' (fig. 2).

Le périmètre total est constitué du périmètre convexe découlant de la forme géométrique de la tôle plate 1 (fig. 1 et 2) plus le périmètre concave d'un ou plusieurs orifices 7 (fig. 2). On obtient de la

sorte une grande puissance dans un brûleur plat de surface relativement réduite. En raison de la grande concentration de flammes sur la surface de la tôle plate 1 (fig. 1 et 2) du brûleur une disposition mieux appropriée (plus esthétique) du combustible artificiel est possible.

Le phénomène recherché de l'incurvation des flammes en direction du combustible artificiel s'observera dans les zones délimitant le périmètre extérieur de la tôle plate ainsi que dans les zones délimitant le périmètre intérieur des orifices 7 (fig.

2).

Le phénomène de l'incurvation est encore explicité par la figure 5, où le brûleur est représenté par la référence 4 et le combustible par la référence 5. Dans cette figure la zone A montre comment l'air secondaire courbe la flamme vers l'horizontale.

Cette zone A est suivie d'une zone B où la gravité redresse la flamme et entraîne une instabilité localisée et un aspect de chaos déterminant la répartition spatiale de la flamme si elle est assez longue pour s'échapper librement au-dessus du combustible. Dès lors, le passage de la zone d'écoulement laminaire à la pseudoturbulence transitoire se fait avec un débit de gaz moins fort que dans uns flamme de diffusion axiale ou à symétrie par rapport à un plan vertical.

La conception du brûleur selon l'invention permet une répartition très souple des flammes ce qui donne toute liberté de choisir le passage nécessairement dégagé des flammes dans le décor de foyer en fonction de l'esthétique recherchée.

Dans un brûleur du type représenté aux figures 2 et 3, tout point intérieur, c. à. d. tout point à l'intérieur de la chambre 1 (fig. 3) peut être

atteint par deux chemins différents. A la figure 3, ce point représenté par la lettre P peut, à partir du venturi 8 par lequel pénètre le mélange carburant (gaz)/comburant (air primaire) être atteint par l'un des trois chemins désignés par l'une des références 9, 10 ou 11.

Dès lors, la pression dynamique du mélange à l'intérieur du brûleur s'homogénéise très facilement à tous les débits, c. à. d. à tous les régimes de puissance puisque le mélange ne se trouve jamais bloqué ou coincé dans l'un ou l'autre"cul de sac"là où l'énergie cinétique pourrait se transformer en pression statique élevée.

L'hétérogénéité de la pression du mélange à l'intérieur du brûleur créerait en effet une hétérogénéité des vitesses d'éjection de ce mélange en direction des flammes, ce qui provoquerait le décollement en situation d'excès d'air (flamme bleue) et un étirement fuligineux en situation sans excès d'air (flamme jaune).

Le brûleur représenté aux figures 1 et 2 présente un pourtour hexagonal. Ce pourtour pourrait présenter 3,4, 5,7, 8 côtés ou, d'une manière générale, n côtés, ou présenter un contour circulaire ou ovale.

L'invention n'est pas limitée à la forme d'exécution décrite ci-dessus et bien des modifications pourraient y être apportées pour autant qu'elles tombent dans le cadre des revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS 1. Brûleur à gaz du type dit"à flammes vivantes", c. à. d. un brûleur à gaz dont les flammes portent à un certain degré d'incandescence des bûches ou du charbon artificiels, caractérisé en ce qu'il est constitué par une chambre de combustion dans laquelle circule le mélange carburant (gaz) /comburant (air primaire), présentant à sa partie supérieure une tôle plate (2) destinée à recevoir un combustible artificiel, ladite tôle présentant des trous (3) pour le passage dudit mélange carburant/comburant disposés à la limite de la tôle plate précitée (2), à proximité de la zone dans laquelle circule l'air secondaire.
2. Brûleur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, lorsque la tôle plate précitée (2) est de forme rectangulaire, les trous précités (3) se situent dans une zone marginale située le long du périmètre extérieur de la tôle plate précitée.
3. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque la tôle plate précitée (2) présente au moins un orifice (7), les trous précités (3) se situent à la limite d'une part du périmètre extérieur de la tôle précitée et d'autre part du périmètre intérieur de l'orifice précité.
4. Brûleur selon la revendication 3, caractérisé en ce que plus d'un orifice (7) est prévu dans la tôle plate précitée (2).
5. Brûleur selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la tôle plate précitée (2) a un pourtour polygonal.
6. Brûleur selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la tôle plate précitée (2) a un pourtour circulaire ou ovale.
7. Brûleur selon l'une quelconque des <Desc/Clms Page number 8> revendications 1-6, caractérisé en ce que les trous précités (3) ont un diamètre tel que, compte tenu de la pression régnant dans la chambre précitée, de la richesse en air primaire du mélange carburant/comburant, le phénomène du retour de flamme soit rendu impossible.