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Bruleur à huile combustible -
Cette invention concerne les brûleurs aux huiles combustibles du genre dans lesquels une répression, créée par un j et de gaz, de vapeur ou 11' air sous pression, provo- que l'aspiration de l'huile combustible.'
ELle a pour but :il'obtenir, dans un brûleur de ce genre, 11 tous les régimes de marche, un mélange combustible à dosage automatiquement constant, le changement de régime étant obtenu par la manoeuvre d'une vanne unique.
Ainsi que cela est bien connu, tous les appareils éjecteurs, dans lesquels la dépression créée par un jet de vapeur ou d'air sous pression provoque l'aspiration
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d'un liquide, peuvent *être utilisés comme brûleurs pour
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les huiles combustibles à la seule condition de leur donner des proportions adéquates â cet effets est ainsi, par soudeur exemple, que le chalumeau/ oir-a c6tylénique peut servirez cet usage, presque sans changement dans les dimensions des tuyè- res* At lieu d' aspirer de l'acétylène par un jet d'oxygène, il suffit d'aspirer et de pulvériser de l'huile #:
ombustibl e, suffisamment fluide, par un j et d'air comprimé ou de vapeur passant dans l'éjecteur - "±& réglant le débit de l'éjectear, et en m'ème temps le débit ±le l'huile, on peut obtenir diffé- rents régimes de fonctionnement Ce double réglage, toutefois
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demande une certaine heilitg et risque de compromettre le bon fonctionnement du brûleur par l'impossibilité où l'on se trouve d'obtenir, de fagon certaine le dosage constant du mélange combustibles-
Ces inconvénients sont évités, conformément 1 l'invention actuelle, et l'on peut obtenir un mélange combus-
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tible à dosage automatiquement constant, à tous les régimes de marche, grâce à ce fait que le brûleur provoque une , double pulvérisation et une double aspiration en cascade, l'appareil comprenant un premier éjecteur d'air ou de vapeur,
pourvu d'un espace annulaire formant chambre d'aspiration pour l'huile, et un second éjecteur muni d'une admission supplémentaire d'air ou de vapeur ayant pour effet de rendre l'aspiration de l'huile fonction du débit total d'air ou de vapeur
Dans la réalisation pratique de l'invention, ces deux éjecteurs sont réunis par une chambre de mélange et la quantité d'air ou de vapeur admise au premier éjecteur est constante et correspond au fonctionnement au ralenti
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tandis que la quantité d'air ou de vapeur admise dans 1' ea- pace annulaire du second éjecteur est réglée par la manoeu4 vre d'une Talme unique*
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Dans le cas de fonctionnement à la vapeur, afin d'éviter la condensation de la vapeur, pouvant résulter des pertes de charge,
en plus du refroidissement produit par son mélange intime avec l'huile, inconvénient pouvant entraîner un fonctionnement irrégulier du brûleur et provoquer même son extinction, la vapeur envoyée au brûleur, est fortement surchauffe et rendue absolument sèche par son passage dans une boucle de surchauffe placée dans la flamme du bru- leur et aboutissant à ce dernier par une pente remontante,, De plus, dans ce cas, le brûleur peut. être combiné avec des moyens spéciaux pour faciliter l'amorçage, moyens qui per- mettent de réaliser l'allumage par un fonctionnement à l'air sous pression auquel se substitue automatiquement le fonctionnement à la vapeur aussitôt que celle-ci est dispo- nible doua l'effet du, fonctionnement du bruleur.
Le dessin ci-Joint montre, schématiquement, en coupe p ar la figure 1, un brûleur établi suivant l'invention*'
La figure 2 montre -schématiquement la disposition adoptée pour réaliser l'amorçage par un fonctionnement à l'air comprimée
Le brûleur comprend un éjecteur d'air ou de vapeur 1 entouré d'un espace annulaire 3 formant une chambre d'as- piration pour l'huile.
Ce premier éjecteur est :suivi d'une tuyère divergen- te 3 et d'une chambre de mélange 4 aboutissant à un cône convergent 5 favorisant le,mélange en lui donnant une accé- lération convenable*
Le brûleur ainsi constitué qui, en fait, ne .diffère pas du chalumeau soudeur, est complété par une tuyère cancer- gente 6, disposée concentriquement autour du cône 5 et form mant avec celui-ci un espace annulaire qui est mis en commu- nication par une vanne 8 avec la source d'air comprimé ou 'le vapeur sous pression.-
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Dans 1' exemple représenta au devant du second éjecteur formé par les cônes 5 et 6, est disposée une tuyère divergente 7 analogue à la tuyère 3.
Le mélange sortant du ce)ne 5, d'une part, et l'air eu la vapeur sortant de l'orifice annulaire 9, formé par le cône 5 et la tuyère convergentes, a1 autre part, entraînent, en pénétrant dans la tuyère 7, la quantité d'air atmosphérique néces-
Comme le saire à la combustion/montre le dessin, la chambre d'aspiration 2 pour l'huile est reliée par un tuyau 10 à un réservoir 11 à l'huile combustible et la vanne 8 est reliée, par un tuyau 12 muni d'une soupape 13, à une amenée d'air sous pression ou de vapeur Si tous les organes men- tionnés ci-dessus sont rationnellement dimensionnés, il suffit de régler la vanne 8 pour changer le régime de la flamme sans qu'il soit nécessaire de régler, en outre, le dosage d'air ou de vapeur, et l'huile,
dans le mélange combustible, ce dosage restant constant depuis la marche au ralenti, logsque la vanne 8 est fermée, jusqu'à la marche à plein débit, lorsque la vanne 8 est ouverte,
Dans ce cas, en effet, l'air ou la Tapeur ar- rivant dans la chambre14 de la vanne 8 et se rendant à l'éjecteur 1 par le tuyau 15, Se termine l'aspiration de l'huile combustible du réservoir 1, dans la chambre 2 par l'action du j et sortant de l'éjecteur 1. Cette aspiration correspond à un travail qui provoque, dans le jet sortant de 1'électeur 1, une perte de charge importante. Cette perte de charge est accrue par les frottements dans la chambre de mélange 4 et par l'accélération donnée au mélange dans le cône 5.
Plus la conicité de ce dernier est prononcée,
9 et plus son orifice/est faible, toutes choses restant égales, moins importante est la quantité d'huile aspirées Or, dans le cas dubrûleur décrit ci-dessus, ces pertrs de charge successives sont équilibrées par l'admission Supplémentaire
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d'air ou de vapeur par la tuyère 6 et l'aspiration de l'huile devient, de ce chef, fonction du débit total d'air ou de vapeur* Le brûleur décrit se compose, par suite, de deux éjecteurs successifs ou en cascade, produisant chacun une aspiration et une pulvérisation de huile, le second éjecteur venant en aide au premier et déterminant le réglage.
construit
Le bruleur/tel que décrit jusqu'ici fonctionne parfaitement à l'air comprimée S'il est destiné à fonction- ner à la vapeur, les pertes de charge déjà mentionnées terri dent à condenser la vapeur, en plus du refroidissement pro- duit par son mélange intime avec l'huiler Cette condensa- tion pourrait produire un fonctionnement irrégulier du brûleur et même amener son extinction* Dans ces conditions, il est indispensable que la vapeur envoyée au brûleur soit parfaitement sèche et fortement surchauffée*, Pour obtenir ce résultat, on dispose au. contact de la flamme 16 et dans le sens de celle-ci uneboucle de surchauffe 17.
L'une des branches de cette boucle est raccordée à un générateur de vapeur 18 qui est,' de préférence, chauffé par la flamme du brûleur même; l'autre branche est reliée par la conduite 12 à la vanne de réglage 8 Cette dernière branche, toute- fois est établie, comme le montte le dessin, de façon a présenter en 19 une pente remontant vers le brûleur . Si le générateur18 est chauffé par la flamme du brûleur il peut être naturellement alimenté par de 1' eau provenait d'une canalisation d'eau de ville ou d'un réservoir en charge ou pneumatique.- Dans ce cas, il est indispensable d' empêcher 1 'eau d'arriver au brûleur car cette eau entraînerait une forte quantité d'huile et inonderait le foyer ce qui pour- rait amener des accidents graves..
Ceci est empêché, en pratique, en disposant dans la conduite d'amenée d'eau, avant le générateur 18, un clapet de retenue 20, fermé à l'ar-
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rut par la pression de l'eau arrivant par-la conduite 21 bzz ' (.
L' enveloppe 33 contenant le clapet est reliée sa générateur de vapeur par une conduite 23 ',dans laquelle est disposée une tige 24 en métal très dilatable*- Cette tige est fixé e à on extrémité inférieure 25 et est libre à son extrémité supé- rieure 26 agissant sur le levier Sangle 27 commandant l'ou- verture du clapet 20. Dans -ces conditions dès que l'on chauffe le générateur 18, la vapeur produite refoule 1' eau
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chaude dans Isa conduite 23 vers la canalisation et ouvre le clapet 20 tout en chauffantégal#ent la tige 2t..
Cette tige en .se dilatant repousse le levier 27 qui ouvre de son côté le clapet 20 et le maintient ouvert pendant le fonc- tionnement
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Aussi1Dt que la vaporisation ce*se par suite d'une extinction produite par. une cause quelconque, Il eau froide arrivant au générateur 18 détermine une contraction de la tige 24 de telle sorte que le clapet 20 se ferme sous l'ac- tion de l'eau sous pression, ce qui empêche de façon absolue l'eau d'arriver au brûleur
Dans l'exemple ci-dessus décrit,, de fonctionnement à la vapeur, l'amorçage du brûleur peut être assez difficile si l'on ne dispose pas d'une source de vspeur indépendante
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Afin de faciliter, ;
sous ce rapport, la mise en marche de 1'13.1>- pareil, on peut recourir à la disposition montrée schéma- tiquement par la figure 2 qui permet de produire l'amorçage
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iar un fonctionnement à l'air comprimé*- Dans ce cas, l'installation comporte un réservoir 28 divisé en trois chambres 29--37i dont l'une, la cham- bre supérieure 29 est reliée par. une conduite 32 à un groupe comprenant un,petit compresseur 33 actionné par un moteur,
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électrique 34M Cette chambre 29 est raccordée par une con- duite 35, passant par un clapet de retenue #Jf 36 à la con- duite 12 venant du générateur de vapeur 18 tyoir aussi
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figure 1) et se rendant au brûleur par le branchement 37.
Le clapet de retenue 36 est établi de façon a s'ouvrir dans le sens de la flèche 38 de manière à laisser passer l'air comprise venant de la chambre 29, vers le brûleur) s'il n'existe pets dans la conduite 12 une pression sup é- rieure à celle de l'air comprimé - La seconde chamber 30 du réservoir 28 est en communication avec la chambre infé- rieure 31 par un tuyau plongeur* 39 et est reliée, d'autre part, par un tuyau 40 au générateur 18 disposé par exemple comme le montre la figure 1 de façon à pouvoir être chauffé par la flamme du brûleur * Enfin la chambre inférieure 31 du réservoir 28 est reliée par une conduite 41 munie d'un clapet 42 à une source d' eau sous pression.
Dans ces conditions, au début du fonctionnement, l'air sous pression contenu dans la chambre 29 alimente le brûleur par les conduits 35 et 37. L'allumage dans ces conditions s'obtient aisément* Le générateur 18 ne tarde pas à fonctionner de telle sorte que la pression de vapeur 1' emportant bientôt sur la pression de l'air, déter- mine la fermeture du clapet 36 et par suite l'arrêt de l'alimentation par l'air comprimé pour y substituer automar- tiquement l'alimentation à la vapeur.
La clapet 42, ne s'ouvrant que dans la direction de la flèche 43, l'alimentation lu réservoir 31 en eau sous pression ne s'opère que lorsque la réserve d'air conte nue dans le compartiment 31 au dessus du liquide s'est été- tendue suffisamment par le refoulement d'une certaine quantité d'eau dans le compartiment 30 par le tuyau plongeur
39. Cette réserve d'air fait d'autre part équilibre à la pression de l'air comprimé dans la chambre 29, de telle sorte que le fonctionnement est absolument automatique*
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Fuel oil burner -
This invention relates to fuel oil burners of the kind in which a suppression of gas, steam or air under pressure causes the fuel oil to be sucked in.
Its purpose is to: obtain, in a burner of this type, 11 all operating speeds, a fuel mixture with an automatically constant dosage, the change of speed being obtained by operating a single valve.
As is well known, all ejector devices, in which the depression created by a jet of steam or pressurized air causes suction
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liquid, can * be used as burners for
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fuel oils on the sole condition of giving them adequate proportions for this purpose is thus, for example a welder, that the acetylene torch can be used for this purpose, almost without change in the dimensions of the nozzles. 'suck acetylene by oxygen jet, just suck and spray oil #:
ombustibl e, sufficiently fluid, by a j and compressed air or steam passing through the ejector - "± & regulating the ejector flow, and at the same time the flow ± the oil, we can different operating regimes This double setting, however
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requires a certain height and risks compromising the correct functioning of the burner by the impossibility in which it is found to obtain, in a certain way the constant dosage of the fuel mixture.
These drawbacks are avoided, according to the present invention, and a fuel mixture can be obtained.
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tible with automatically constant dosage, at all operating speeds, thanks to the fact that the burner causes a double spraying and a double aspiration in cascade, the device including a first air or steam ejector,
provided with an annular space forming a suction chamber for the oil, and a second ejector provided with an additional intake of air or steam having the effect of making the suction of the oil a function of the total flow rate of air or steam
In the practical embodiment of the invention, these two ejectors are united by a mixing chamber and the quantity of air or steam admitted to the first ejector is constant and corresponds to operation at idle speed.
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while the quantity of air or vapor admitted into the annular space of the second ejector is regulated by the maneuver of a single valve *
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In the case of steam operation, in order to avoid condensation of the steam, which may result from pressure drops,
in addition to the cooling produced by its intimate mixture with the oil, a drawback that can cause the burner to operate irregularly and even cause it to go out, the steam sent to the burner is greatly overheated and rendered absolutely dry by its passage through an overheating loop placed in the flame of the burner and ending in the latter by an upward slope, Moreover, in this case, the burner can. be combined with special means to facilitate ignition, means which enable the ignition to be carried out by operation with pressurized air which is automatically replaced by operation with steam as soon as this is available doua the effect of the operation of the burner.
The attached drawing shows, schematically, in section through Figure 1, a burner established according to the invention * '
Figure 2 shows schematically the arrangement adopted to achieve priming by operation with compressed air
The burner comprises an air or steam ejector 1 surrounded by an annular space 3 forming a suction chamber for the oil.
This first ejector is: followed by a divergent nozzle 3 and a mixing chamber 4 leading to a converging cone 5 promoting mixing by giving it a suitable acceleration *
The burner thus constituted which, in fact, does not differ from the welding torch, is completed by a cancer-generating nozzle 6, arranged concentrically around the cone 5 and forming therewith an annular space which is put into communication. by a valve 8 with the source of compressed air or 'steam under pressure.
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In the example shown in front of the second ejector formed by the cones 5 and 6, is disposed a divergent nozzle 7 similar to the nozzle 3.
The mixture exiting the ce) ne 5, on the one hand, and the air and the vapor exiting the annular orifice 9, formed by the cone 5 and the converging nozzle, on the other hand, entrain, entering the nozzle 7, the amount of atmospheric air required
As the combustion chamber / shows the drawing, the suction chamber 2 for oil is connected by a pipe 10 to a fuel oil tank 11 and the valve 8 is connected by a pipe 12 provided with a valve 13, to a pressurized air or steam supply If all the components mentioned above are rationally sized, it suffices to adjust the valve 8 to change the flame speed without the need to adjust, in addition, the dosage of air or steam, and the oil,
in the fuel mixture, this dosage remaining constant from idling, when valve 8 is closed, until running at full flow, when valve 8 is open,
In this case, in fact, the air or the Tapper arriving in the chamber 14 of the valve 8 and going to the ejector 1 through the pipe 15, ends the suction of the fuel oil from the tank 1, in the chamber 2 by the action of j and leaving the ejector 1. This suction corresponds to work which causes, in the jet leaving 1'électeur 1, a significant pressure drop. This pressure drop is increased by the friction in the mixing chamber 4 and by the acceleration given to the mixture in the cone 5.
The more pronounced the conicity of the latter,
9 and the smaller its orifice /, all other things being equal, the smaller the quantity of oil sucked in. However, in the case of the burner described above, these successive pressure drops are balanced by the Additional inlet
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air or steam through the nozzle 6 and the suction of the oil therefore becomes a function of the total flow of air or steam * The burner described is therefore composed of two successive ejectors or cascade, each producing a suction and a spray of oil, the second ejector assisting the first and determining the adjustment.
built
The burner / as described so far works perfectly with compressed air If it is intended to function with steam, the pressure drops already mentioned terriend to condense the steam, in addition to the cooling produced by its intimate mixture with the oil This condensation could produce irregular operation of the burner and even cause it to go out * Under these conditions, it is essential that the steam sent to the burner is perfectly dry and strongly overheated *, To obtain this result, we have at. contact with the flame 16 and in the direction of the flame an overheating loop 17.
One of the branches of this loop is connected to a steam generator 18 which is preferably heated by the flame of the burner itself; the other branch is connected by line 12 to the regulating valve 8 This last branch, however, is established, as shown in the drawing, so as to present at 19 a slope going up towards the burner. If the generator 18 is heated by the flame of the burner, it can naturally be supplied by water coming from a city water pipe or from a charged or pneumatic tank. In this case, it is essential to prevent water from reaching the burner as this water would entrain a large quantity of oil and flood the fireplace which could lead to serious accidents.
This is prevented, in practice, by placing in the water supply line, before the generator 18, a check valve 20, closed at the rear.
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rut by the pressure of the water coming through the pipe 21 bzz '(.
The casing 33 containing the valve is connected to its steam generator by a pipe 23 ', in which is arranged a very expandable metal rod 24 * - This rod is fixed at its lower end 25 and is free at its upper end. 26 acting on the lever Strap 27 controlling the opening of the valve 20. Under these conditions as soon as the generator 18 is heated, the steam produced pushes back the water.
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hot in Isa pipe 23 towards the pipe and opens the valve 20 while heating equal # ent the rod 2t ..
This expanding rod pushes back the lever 27 which in turn opens the valve 20 and keeps it open during operation.
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Also1Dt that the vaporization is due to an extinction produced by. Any cause, the cold water arriving at the generator 18 causes a contraction of the rod 24 so that the valve 20 closes under the action of the pressurized water, which absolutely prevents the water from draining. 'get to the burner
In the example described above, of operation with steam, the ignition of the burner can be quite difficult if one does not have an independent source of steam.
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In order to facilitate, ;
in this respect, the starting of 1'13.1> - similar, one can resort to the arrangement shown diagrammatically in figure 2 which makes it possible to produce the priming
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iar operation with compressed air * - In this case, the installation comprises a tank 28 divided into three chambers 29--37i, one of which, the upper chamber 29 is connected by. a line 32 to a group comprising a small compressor 33 actuated by a motor,
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electric 34M This chamber 29 is connected by a pipe 35, passing through a check valve #Jf 36 to the pipe 12 coming from the steam generator 18 tyoir also
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figure 1) and reaching the burner via connection 37.
The check valve 36 is established so as to open in the direction of arrow 38 so as to allow the included air coming from the chamber 29 to pass to the burner) if there is no pets in the pipe 12 a pressure greater than that of the compressed air - The second chamber 30 of the tank 28 is in communication with the lower chamber 31 by a dip pipe * 39 and is connected, on the other hand, by a pipe 40 to the generator 18 arranged for example as shown in Figure 1 so as to be able to be heated by the flame of the burner * Finally, the lower chamber 31 of the tank 28 is connected by a pipe 41 provided with a valve 42 to a water source under pressure.
Under these conditions, at the start of operation, the pressurized air contained in chamber 29 feeds the burner through conduits 35 and 37. Ignition under these conditions is easily obtained * The generator 18 does not take long to operate in such a manner. so that the vapor pressure 1 'soon outweighing the air pressure, determines the closing of the valve 36 and consequently the stopping of the compressed air supply in order to automatically substitute the supply. steam.
The valve 42, opening only in the direction of the arrow 43, the supply to the tank 31 of pressurized water takes place only when the air reserve is contained in the compartment 31 above the liquid s' is stretched sufficiently by the discharge of a certain quantity of water into compartment 30 through the dip pipe
39. This reserve of air on the other hand balances the pressure of the compressed air in the chamber 29, so that the operation is absolutely automatic *