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Perfectionnements aux vaporisateurs.
Dans les vaporisateurs par contact pour la vapori- sation de combustible liquide en contact avec une paroi chauf- fée disposée à l'intérieur du vaporisateur, il a été constaté qu'il est pratiquement impossible d'éviter la formation de coke principalement au point de vaporisation et autour de ce- lui-ci. Il est vrai qu'on a proposé d'introduire en même temps que le combustible liquide un mélange gazeux, par exemple de Pair ou des gaz brûlés, contenant une quantité d'oxygène tel- lement petite que ce dernier n'enflamme pas le combustible gazeux produit. Cependant cet oxygène devait brûler le coke résiduel formé par la distillation sèche partielle du combusti- @
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ble.
C'est ce qui se produit jusqu'à un certain degré, mais on a constaté en pratique.que malgré cette mesure il se forme un dépôt de coke qui croit lentement. Dans les vaporisateurs de ce genre fonctionnant de façon continue, ce dépôt de coke peut, après quelques temps, atteindre des dimensions encom- brantes. Il sera alors nécessaire d'arrêter l'opération de vaporisation en vue de nettoyer le vaporisateur et d'éliminer le dépôt de coke. Ceci a toutefois l'inconvénient que le dis- positif de combustion qui est alimenté en gaz à partir du vaporisateur, doit cesser de fonctionner pendant le laps de temps correspondant et doit ensuite être réallumé. En outre cette opération de nettoyage est un travail difficile et ennuy- eux. La présente invention concerne une disposition éliminant ces inconvénients.
Suivant la présente invention, deux ou plusieurs vaporisateurs sont disposés de façon à alimenter un seul et même brûleur alternativement au moyen de gaz, un dispositif d'inversion étant prévu pour diriger le combustible liquide vers l'un ou l'autre des vaporisateurs. Les deux vaporisateurs reçoivent de façon continue de l'air ou un autre mélange de gaz contenant de l'oxygène. Dans le vaporisateur en fonction- nement, cet oxygène sert à retarder la formation de coke et dans l'autre vaporisateur il sert à brûler le coke existant dans ce dernier.
Lorsqu'il s'est formé dans le premier vapori- sateur une quantité de coke telle qu'elle trouble son fonction- nement tandis que le second est débarrassé du coke, l'amenée du combustible liquide est renversée de telle façon que le vaporisateur qui était en fonctionnement est mis hors d'action tandis que l'autre est mis en fonctionnement. Les deux vapori- sateurs sont en communication constante avec le brûleur. Par suite du vide partiel dû à la combustion, le gaz combustible
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est aspiré hors du vaporisateur en fonctionnement et les gaz de combustion provenant du coke dans le vaporisateur ne fonc- tionnant pas sont éliminés.
Le dessin annexé représente un exemple de réalisa- tion de l'invention. La Fig. 1 montre schématiquement les pièces principales de la disposition et la manière dont elles coopèrent tandis que la Fig. 2 montre le vaporisateur en dé- tail et en coupe suivant le trait de coupe A-A à la Fig. 1.
On a désigné à la Fig. 1 par 1 un réservoir pour le combustible liquide, consistant de préférence en de l'huile combustible. Ce réservoir est réuni à un régulateur 2 servant à régler la quantité d'huile à la valeur désirée. Du régula- teur 2, le combustible s'écoule par le tuyau 3 vers une tuyère 4 d'où il tombe, de préférence en gouttes, sur une tablette d'égouttage inclinée 5. Cette tablette peut être déplacée autour d'un arbre horizontal de telle manière qu'elle fait s'écouler les gouttes d'huile dans un des deux entonnoirs 6 et 16 qui sont respectivement en communication, au moyen des tuyaux 7 et 17, avec les vaporisateurs 8 et 18. Des parties des tuyaux 7 et 17 sont entourées par les tuyaux plus larges
9 et 19 qui alimentent le vaporisateur au moyen d'un gaz de dilution oxygéné.
Si l'on suppose dans le cas présent que le gaz de dilution est de l'air, les tuyaux 9 et 19 sont reliés au canal d'air commun 10.
Les vaporisateurs 8 et 18 sont fixés à la partie inférieure 11 du brûleur et sont établis de façon à pouvoir être coulés d'une pièce avec le brûleur. La combustion la plus importante a lieu dans la pièce 12 qui est disposée au-dessus de la partie 11 et peut être de toute construction appropriée. Par le tuyau 15, les gaz de combustion sont con- @
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duits du brûleur 11, 12 vers les pièces absorbant la chaleur.
Dans le cas présent ces pièces consistent en une botte 14 pourvue d'ailettes comme on l'a représenté et reliée à un bloc 15 absorbant la chaleur. De la boite, les gaz sont évacués par une cheminée ou par le tuyau 20.
La Fig. 2 montre une coupe du vaporisateur 18 et du tuyau 19. Le vaporisateur est exécuté en forme de gobelet. l'huile est amenée au vaporisateur 18 par le tuyau 21 qui est en liaison avec le tuyau 17. Le tuyau 21 est recourbé légèrement en arrière par rapport au sens d'écoulement de l'huile, et pour cette raison le tuyau est constamment rempli d'huile.
En même temps que de l'huile nouvelle est envoyée au tuyau 21, de l'huile s'écoule également par l'ouverture 22 qui est reliée au manchon 23. Une broche 24 est disposée au centre du manchon 23 en vue de recueillir l'huile en gouttes qui tombent sur le fond du vaporisateur 18. Par suite de la température élevée du vaporisateur, l'huile est vaporisée très rapidement et presque instantanément de sorte que le vaporisateur est ainsi rempli en peu de temps de gaz d'huile.
On ne peut évidemment pas éviter qu'il se produise pendant la vaporisation une distillation sèche partielle qui provoque un léger dépôt de coke au point de contact de l'huile.
Ce dépôt de coke est très peu conducteur de la chaleur mais poreux, et pour cette raison, la première quantité d'huile arrivant ensuite pénètre dans les pores du coke et est isolée de la chaleur du fond du vaporisateur, ce qui provoque une vaporisation décroissante. Il en résulte que le dépôt de coke augmente rapidement et atteint finalement des proportions telles que la vaporisation est troublée dans une mesure inadmis- sible. Un semblable dépôt de coke est représenté en 25 à la
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Fig. 2.
Un autre inconvénient des vaporisateurs du genre décrit jusqu'à présent est que la vapeur d'huile, suivant la "loi de la paroi froide" se condense de nouveau à l'endroit de la tuyère 22, 23, 24 et autour de cette tuyère dont les pièces sont refroidies par la nouvelle arrivée d'huile, ce qui peut avoir pour résultat des dépôts de coke dans la partie supérieure du vaporisateur.
Il a été proposé de supprimer ces deux inconvénients en introduisant dans le vaporisateur, autour de l'huile qui s'égoutte, un mélange de gaz contenant de l'oxygène. Grâce à ce courant s'écoulant de haut en bas dans le vaporisateur, on évite que les vapeurs d'huile pénètrent dans la tuyère. La quantité d'oxygène doit être suffisamment petite pour que la vapeur d'huile ne s'enflamme pas dans celle-ci. Au contraire, le dépôt de coke 25 est normalement dans un état d'incandescence ou approximativement d'incandescence, de sorte qu'une certaine partie du coke déposé est continuellement soumise à une combustion dans le gaz oxygène fourni. De cette manière on obtient que le coke 25 se dépose avec une rapidité beaucoup moins grande.
Pour amener le gaz de dilution, le manchon 23 est entouré d'une paroi cylindrique ou d'autre forme 27, reliée au couvercle 26 du vaporisateur 18 et formant une chambre ouverte vers le haut et vers le bas. Vers le haut, la chambre 27 communique avec le tuyau 19 disposé autour du tuyau 21, qui amène de l'air au vaporisateur comme cela sera expliqué plus loin. Le tuyau 19 est fermé à une extrémité par un couvercle 28 et le tuyau 21 est fermé de même par le bouchon 29.
@ Du vaporisateur 18, le mélange de vapeur d'huile et
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de gaz de dilution sort par l'ouverture 30 pour gagner la partie inférieure du brûleur 11. De l'air est fourni par le tuyau 31 au brûleur dans lequel il se réunit au mélange de gaz venant du vaporisateur 18. La température de ce mélange de gaz est supposée être celle du point d'éclair ou plus élevée, le gaz étant ainsi immédiatement allumé et formant une flamme. Les gaz de combustion sortant du brûleur Il, 12 par le tuyau 13, la boîte 14, le tuyau 20 et la cheminée produisent un léger vide dans le brûleur, ce vide étant suffisant pour assurer l'amenée d'air par le tuyau 31.
Les vaporisateurs 8 et 18 sont également soumis à un léger vide qui provoque l'aspiration, dans ceux-ci, du gaz de dilution. L'un des deux vaporisateurs 8 et 18 est toujours en fonctionnement. Dans ce vaporisateur, le gaz oxygène fourni avec le gaz de dilution provoque une diminution de la vitesse de formation du coke. Dans l'autre vaporisateur il n'y a pas d'amenée d'huile, mais le vaporisateur reçoit d'autre part également le gaz de dilution oxygéné. L'oxygène est consommé dans ce vaporisateur pour la combustion du dépôt de coke formé pendant la période antérieure de fonctionnement.
Un dépôt de coke étant formé dans le vaporisateur en fonctionnement, pendant la période où l'autre vaporisateur a été débarrassé du coke, la tablette d'égouttage 5 est renversée de façon à diriger les gouttes d'huile de la tuyère 4 vers l'autre tuyau 7 ou 17 respectivement, après quoi l'opération se répète. Ceci ne provoque aucune interruption dans le fonctionnement vu que du nouveau gaz d'huile est formé dans le vaporisateur qui entre en fonction, pendant que le gaz situé dans l'autre vaporisateur est consommé.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à
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l'emploi de deux vaporisateurs, mais que des vaporisateurs en plus grand nombre peuvent être employés alternativement avec le même résultat. Il est évident également que la disposition peut recevoir des modifications essentielles sans qu'on sorte du cadre de la présente invention et que le genre d'appareil de chauffage, poêle de cuisine, appareil de chauffage d'eau, chaudière à vapeur, chaudière à eau chaude, etc., auquel le dispositif suivant la présente invention a été appliqué n'est pas essentiel pour cette dernière.
REVENDICATIONS
1.- Dispositif applicable aux vaporisateurs pour combustible liquide, caractérisé en ce que deux ou plusieurs vaporisateurs sont reliés à un brûleur commun pour la combustion des gaz produits dans ceux-ci, le combustible étant fourni alternativement à l'un des vaporisateurs ou à l'autre, tandis qu'un mélange de gaz contenant de l'oxygène est constamment envoyé au vaporisateur qui reçoit du combustible ainsi qu'à un ou plusieurs des autres vaporisateurs.
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Sprays improvements.
In contact vaporizers for vaporizing liquid fuel in contact with a heated wall disposed inside the vaporizer, it has been found that it is practically impossible to avoid the formation of coke mainly to the point of vaporization and around it. It is true that it has been proposed to introduce at the same time as the liquid fuel a gaseous mixture, for example air or flue gases, containing such a small quantity of oxygen that the latter does not ignite the fuel. gas produced. However, this oxygen was to burn the residual coke formed by the partial dry distillation of the fuel.
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corn.
This is what happens to a certain extent, but it has been found in practice that despite this measure a slowly growing coke deposit forms. In continuously operating vaporizers of this kind, this coke deposit can, after some time, reach bulky dimensions. It will then be necessary to stop the vaporization operation in order to clean the vaporizer and remove the coke deposit. This has the drawback, however, that the combustion device which is supplied with gas from the vaporizer has to stop working for the corresponding period of time and then has to be re-ignited. In addition, this cleaning operation is difficult and boring work. The present invention relates to an arrangement eliminating these drawbacks.
According to the present invention, two or more vaporizers are arranged so as to supply one and the same burner alternately by means of gas, an inversion device being provided to direct the liquid fuel towards one or the other of the vaporizers. Both vaporizers continuously receive air or another gas mixture containing oxygen. In the working vaporizer, this oxygen is used to retard the formation of coke and in the other vaporizer it is used to burn the coke existing in the latter.
When a quantity of coke has formed in the first vaporizer such that it disturbs its operation while the second is freed of coke, the supply of liquid fuel is reversed so that the vaporizer which was in operation is disabled while the other is in operation. The two vaporizers are in constant communication with the burner. As a result of the partial vacuum due to combustion, the combustible gas
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is sucked out of the working vaporizer and combustion gases from the coke in the non-working vaporizer are removed.
The accompanying drawing shows an exemplary embodiment of the invention. Fig. 1 schematically shows the main parts of the arrangement and the way in which they cooperate while FIG. 2 shows the vaporizer in detail and in section along the cut line A-A in FIG. 1.
It has been designated in FIG. 1 by 1 a reservoir for liquid fuel, preferably consisting of fuel oil. This reservoir is combined with a regulator 2 serving to adjust the quantity of oil to the desired value. From the regulator 2, the fuel flows through pipe 3 to a nozzle 4 from where it falls, preferably in drops, onto an inclined drip tray 5. This tray can be moved around a horizontal shaft. in such a way that it causes the drops of oil to flow into one of the two funnels 6 and 16 which are respectively in communication, by means of the pipes 7 and 17, with the vaporizers 8 and 18. Parts of the pipes 7 and 17 are surrounded by the wider pipes
9 and 19 which feed the vaporizer by means of an oxygenated dilution gas.
Assuming in this case that the dilution gas is air, the pipes 9 and 19 are connected to the common air channel 10.
The vaporizers 8 and 18 are fixed to the lower part 11 of the burner and are established so that they can be cast integrally with the burner. The most significant combustion takes place in room 12 which is arranged above part 11 and can be of any suitable construction. Through pipe 15 the combustion gases are con- @
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from the burner 11, 12 to the heat-absorbing parts.
In the present case, these parts consist of a boot 14 provided with fins as shown and connected to a block 15 absorbing the heat. From the box, the gases are evacuated through a chimney or through pipe 20.
Fig. 2 shows a section of the vaporizer 18 and the pipe 19. The vaporizer is designed in the shape of a cup. the oil is supplied to the vaporizer 18 through the pipe 21 which is connected with the pipe 17. The pipe 21 is bent slightly backwards with respect to the direction of flow of the oil, and for this reason the pipe is constantly filled. of oil.
At the same time as new oil is sent to the pipe 21, oil also flows through the opening 22 which is connected to the sleeve 23. A pin 24 is disposed in the center of the sleeve 23 in order to collect the oil. The oil in drops which fall on the bottom of the vaporizer 18. As a result of the high temperature of the vaporizer, the oil is vaporized very quickly and almost instantaneously so that the vaporizer is thus filled in a short time with oil gas.
Obviously, it is not possible to prevent a partial dry distillation occurring during vaporization which causes a slight deposit of coke at the point of contact with the oil.
This deposit of coke is very poor conductor of heat but porous, and for this reason, the first quantity of oil arriving afterwards penetrates the pores of the coke and is isolated from the heat of the bottom of the vaporizer, which causes a decreasing vaporization. . As a result, the deposition of coke increases rapidly and ultimately reaches such proportions that vaporization is disturbed to an inadmissible extent. A similar deposit of coke is shown at 25 on the
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Fig. 2.
Another drawback of vaporizers of the type described so far is that the oil vapor, according to the "cold wall law" condenses again at the location of the nozzle 22, 23, 24 and around this nozzle. parts of which are cooled by the new oil inlet, which can result in coke deposits in the upper part of the vaporizer.
It has been proposed to eliminate these two drawbacks by introducing into the vaporizer, around the dripping oil, a mixture of gases containing oxygen. Thanks to this current flowing from top to bottom in the vaporizer, oil vapors are prevented from entering the nozzle. The amount of oxygen should be small enough so that the oil vapor does not ignite in it. On the contrary, the coke deposit is normally in a state of glow or approximately glow, so that some part of the deposited coke is continuously subjected to combustion in the oxygen gas supplied. In this way it is obtained that the coke 25 is deposited with a much slower speed.
To supply the dilution gas, the sleeve 23 is surrounded by a cylindrical wall or other shape 27, connected to the cover 26 of the vaporizer 18 and forming a chamber open upwards and downwards. Upwards, the chamber 27 communicates with the pipe 19 arranged around the pipe 21, which brings air to the vaporizer as will be explained later. The pipe 19 is closed at one end by a cover 28 and the pipe 21 is also closed by the stopper 29.
@ From vaporizer 18, the mixture of oil vapor and
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of dilution gas exits through the opening 30 to reach the lower part of the burner 11. Air is supplied through the pipe 31 to the burner in which it joins the gas mixture coming from the vaporizer 18. The temperature of this mixture of gas is assumed to be flash point or higher, thereby immediately igniting the gas and forming a flame. The combustion gases leaving the burner II, 12 through the pipe 13, the box 14, the pipe 20 and the chimney produce a slight vacuum in the burner, this vacuum being sufficient to ensure the supply of air through the pipe 31.
The vaporizers 8 and 18 are also subjected to a slight vacuum which causes the suction, therein, of the dilution gas. One of the two vaporizers 8 and 18 is still in operation. In this vaporizer, the oxygen gas supplied with the dilution gas causes a decrease in the rate of coke formation. In the other vaporizer there is no oil supply, but on the other hand the vaporizer also receives the oxygenated dilution gas. Oxygen is consumed in this vaporizer for the combustion of the coke deposit formed during the previous period of operation.
A deposit of coke being formed in the vaporizer in operation, during the period when the other vaporizer has been freed of coke, the drip tablet 5 is inverted so as to direct the drops of oil from the nozzle 4 towards the another pipe 7 or 17 respectively, after which the operation is repeated. This does not cause any interruption in the operation as new oil gas is formed in the vaporizer which comes into operation, while the gas in the other vaporizer is consumed.
It goes without saying that the invention is not limited to
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the use of two vaporizers, but that more vaporizers may be used alternately with the same result. It is also evident that the arrangement can receive essential modifications without departing from the scope of the present invention and that the kind of heating appliance, kitchen stove, water heater, steam boiler, gas boiler. hot water, etc., to which the device according to the present invention has been applied is not essential for the latter.
CLAIMS
1.- Device applicable to vaporizers for liquid fuel, characterized in that two or more vaporizers are connected to a common burner for the combustion of the gases produced therein, the fuel being supplied alternately to one of the vaporizers or to the other, while a mixture of gases containing oxygen is constantly sent to the vaporizer which receives fuel as well as to one or more of the other vaporizers.