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Brûleur pour combustibles liquides ou pulvérulents.
L'invention concerne un brûleur pouvant servir pour des combustibles liquides aussi bien que pour des combustibles pulvérulents. Par "combustibles liquides" 'on entend également les combustibles dits visqueux tels que le goudron et d'autres huiles visqueuses.
L'invention a pour but de créer un brûleur dans le- quel le mélange constitué par le combustible et par de l'air est toujours tel que ses éléments soient entre eux, dans toute la zone -de fonctionnement, dans un rapport fixe, tel que la com- bustion soit parfaite et sans fumée. Il n'a pas été possible jusqu'ici d'obtenir, en cas de variations de la charge d'instal- lations de foyers ou d'installations analogues., que les éléments du mélange, c'est-à-dire l'air et le combustible, se règlent @
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entièrement automatiquement, de façon que le mélange brûle d'une façon théoriquement parfaite pour chaque charge.
Suivant la présente invention on utilise des disposi- tifs servant à régler l'air et le combustible dans un rapport de dépendance invariable entre eux et de telle sorte que le mélange d'air et de combustible ait toujours automatiquement, entre les limites de variations de charge, la composition qui est nécessaire pour assurer une combustion parfaite et sans fumée.
Ces dispositifs fonctionnent de façon que l'air n'arrive pas en excès, ce qui provoquerait un chauffage donnant lieu à des pertes, et que le mélange ne contienne pas non plus une trop grande quantité de combustible, ce qui provoquerait une combustion incomplète et un dégagement de fumée. Le brûleur établi suivant la présente invention permet de brûler dans des conditions parfaites aussi bien du mazout que des goudrons préparés et même du charbon pulvérulent. Il faut naturelle- ment donner une certaine fluidité au combustible. A cet effet on chauffe les goudrons visqueux jusqu'à 100 environ. Pour brûler du charbon pulvérulent, il faut qu'il soit absolument sec.
Suivant l'invention un plateau de soupape suspendu librement à un ressort, et mobile sous l'action de l'air pri- maire, est monté dans l'orifice d'entrée de l'ajutage du brû- leur, ajutage qui va en s'élargissant coniquement vers la chambre de combustion. En se déplaçant ce plateau ue soupape règle la quantité de combustible arrivant à l'ajutage du brûleur et il offre en même temps à l'air, une section de pas- sage telle que la quantité d'air qui traverse cette section dans l'unité de temps soit toujours dans un rapport fixe avec la quantité de combustible qui passe à travers l'ajutage du brûleur dans la même unite de temps.
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Le plateau de soupape est creux et l'air primaire ainsi que le combustible sont amenés à la cavité ainsi formée, en passant à travers la tige de soupape, qui est également creuse. L'air primaire et le combustible se mélangent dans la cavité du plateau et sortent ensuite de ce dernier dans le sens radial. Mais en même temps, ainsi qu'on l'a déjà dit plus haut, le plateau et la tige de soupape sont suspendus mobiles axialement sous l'action de la quantité d'air qui arrive, et ils peuvent se déplacer par rapport à un siège de soupape fixe de telle sorte que la section de passage de l'air secondaire qui passe axialement devant les orifices de sortie radiaux du plateau se règle automatiquement.
Le plateau de soupape porte une aiguille de soupape à combustible qui, pen- dant le mouvement axial montant et descendant du plateau creux de soupape, règle les sections de passage correspondantes pour le combustible arrivant à un canal fixe à combustible. La coni- cité de l'aiguille de soupape par rapport à l'élargissement conique de l'ajutage du brûleur est telle que la proportion de combustible et d'air du mélange, en pourcents, soit tou- jours la même pour toutes les charges comprises entre les limites pratiques de la charge.
L'air arrivant au brûleur est refoulé par un venti- lateur ou dispositif analogue. Un papillon pouvant être ac- tionné à la main est monté dans la conduite d'arrivée d'air.
On conçoit que la charge du brûleur est déterminée uniquement par le réglage de ce papillon. L'air et le combustible sont soumis à une pression effective de 100 à environ 400 mm d'eau, fournie par un ventilateur.
Pour obtenir une pulvérisation absolument parfaite et intégrale du combustible et un mélange parfait entre le combustible et l'air, le plateau creux de la soupape est monté
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de façon à pouvoir tourner librement sur la tige de soupape, qui peut coulisser axialement. Immédiatement au-dessus du pla- teau rotatif de la soupape, la tige de soupape porte des aubes directrices par lesquelles l'air secondaire qui arrive est envoyé aux aubes mobiles du plateau de soupape.
Le plateau de soupape se trouve ainsi animé d'un mouvement de rotation rapide, et le mélange d'air primaire et de combustible, mélan- ge qui se trouve sous une certaine pression effective et qui sort par les trous radiaux du plateau de soupape, est encore refoulé, sous l'action de la force centrifuge, de la cavité du plateau de soupape vers l'extérieur dans la cavité annulai- re traversée par l'air secondaire.
L'air de combustion qui entre entraîne le plateau de soupape, qui joue le rôle de turbine, et dont la vitesse augmente avec la charge. De cette façon le combustible est pulvérisé de façon parfaite, même lorsqu'il arrive en grande quantité. Comme l'air primaire et le combustible sont préala- blement pulvérisés et mélangés à l'intérieur du plateau creux de soupape ainsi qu'on l'a déjà dit plus haut, et comme ce mélange circule à une vitesse correspondant à la pression nécessaire pour vaincre la tension du ressort portant la sou- pape., la faible pression de 150 mm. d'eau suffit par exemple déjà pour pulvériser l'huile de goudron, inerte en soi.
Entre l'orifice d'entrée du combustible et le gi- cleur à combustible se trouve encore un régulateur pouvant être réglé à volonté sur une pression déterminée pour le com- bustible et maintenant automatiquement constante, en cas de fluctuations de la pression en avant du régulateur, la pres- sion du combustible en arrière du régulateur. De préférence on utilise à cet effet un régulateur à membrane. Les fluctua- tions du niveau dans le réservoir à combustible ou les pres- sions pulsatoires de la pompe de refoulement n'ont donc aucune
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influence sur la formation du mélange.
En ce qui concerne les foyers à charbon pulvérulent il est particulièrement avantageux de rendre solidaire du pla- teau de soupape l'aiguille que porte ce plateau, de façon que cette aiguille participe au mouvement de rotation du. plateau, ce qui empêche le charbon pulvérulent de s'immobiliser entre l'aiguille de soupape d'une part, et les parois du canal de passage du combustible, d'autre part.
Le rapport de mélange constant entre le combustible et l'air est encore maintenu par le brûleur qui fait l'objet de l'invention, lorsque le brûleur passe brusquement, en un laps de temps très court, de la charge minime à la pleine charge.
Des essais ont montré qu'il ne se produit alors pas le moindre dégagement de fumée. La charge de la chambre de combustion est très élevée par suite de ce que la composition du mélange est toujours celle qui convient. Des essais ont montré qu'on a obtenu jusqu'à 36 millions de calories par m3 et par heure.
On obtient en outre, avec le brûleur de l'invention, une tem- pérature sensiblement plus haute que celle qu'il était possi- ble d'atteindre;jusqu'ici avec des brûleurs analogues. La pro- duction de la chaudière est, par suite, augmentée, ou bien, dans les installations nouvelles, les chambres de combustion peuvent être faites d'autant plus petites.
Le brûleur n'exige d'ailleurs, qu'une petite cham- bre de combustion, grâce au fait que l'air et le combustible sont toujours mélangés intimement et dans la proportion vou- lue.
L'invention est représentée à titre d'exemple dans les dessins annexés.
La fig. 1 est une coupe du brûleur et d'une partie de la chambre de combustion. La soupape à plateau utilisée dans- le brûleur est représentée ouverte, c'est-à-dire que le brûleur fonctionne.
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La fig. 2 est une vue du brûleur au repos.
1 désigne le corps de l'appareil qui entoure la chambre de combustion 2. La tubulure de raccord 3 de ce corps est reliée à une conduite d'air à laquelle l'air frais est envoyé par un ventilateur ou dispositif analogue. A l'inté- rieur de la conduite d'air se trouve un papillon 4 pouvant être actionné à la main.
Une pièce 5 faisant partie de la boîte du brûleur constitue un rebord ou couvercle muni d'une conduite 6 d'arri- vée du combustible. Le corps 1 de la chambre de conbustion comporte, en haut, une ouverture 7 dans laquelle le dessus 5 du brûleur s'emboîte par son rebord marginal 9. Le rebord marginal 9 porte un support 8 pour un ressort, support qui est maintenu en place par des vis 8a. Le support du ressort est cylindrique dans sa partie supérieure et se termine, en bas, par deux bras 10 recourbés vers le haut en forme de cro- chets en 11 de façon à former un siège 12 pour un ressort 13.
Au milieu du support 8 du ressort et la boîte 5 du brûleur se trouve une tubulure de guidage 14, qui s'étend vers le bas et qui comporte le canal 15 de passage du combustible. Entre ce canal à combustible 15 et la tubulure 6 d'entrée du combusti- ble se trouve une soupape de réglage à membrane 16, qui sera décrite plus loin.
A l'extrémité inférieure de la tubulure de guidage 14 se trouve le gicleur à combustible 17. La tige de soupape 18, qui est creuse, est montée sur la tubulure de guidage 14 de façon à pouvoir coulisser librement vers le haut et vers le bas. A l'extrémité supérieure de cette tige de soupape se trouve un rebord 19 sur lequel s'appuie le ressort 13. On voit que la tige de soupape creuse est ainsi constamment re- poussée vers le haut par le ressort.
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Des orifices de passage 20 sont pratiqués dans les parois de la tige de soupape creuse. Le plateau de soupape proprement dit est monté de façon à pouvoir tourner librement à l'aide d'un roulement à billes 21 à l'extrémité inférieure de la tige de soupape 18. Le plateau de soupape est creux et il est constitué par deux plaques 22 et 23, reliées entre elles par des vis 24. Des trous 25 sont pratiqués dans le bord par lequel les deux plaques sont maintenues à un certain écarte- ment l'une de l'autre, ce qui constitue la cavité du plateau de soupape. Les vis 24 sont vissées dans un raccord 26 servant de support au roulement à billes.
Des aubes radiales 27 sont portées par la plaque 22.
Le roulement à billes 21 est recouvert d'un chapeau 28 monté à l'extrémité inférieure de la. tige de soupape 18. Sur le pour- Gour . de ce chapeau 28 se trouvent des aubes directrices 29 con- venablement recourbées et par lesquelles l'air qui entre par le haut est envoyé dans les cavités formées par les aubes 27.
A l'intérieur du plateau de soupape, creux et rotatif, se trou- ve un corps de soupape 30 portant l'aiguille de soupape 31.
Cette aiguille de soupape s'engage dans le gicleur à combus- tible 17.
Vers le bas, le plateau de soupape est fermé par un chapeau 32 qui sert également de support à la soupape à aiguil- le 30, 31. Une tige 33 portant un bouton de manoeuvre 34 est vissée dans le rebord 19 de la tige de soupape 18 et permet d'imprimer un mouvement, à la main,, à la soupape à combustible, pour mettre le brûlehr en.marche, ou s'il arrive, pendant le fonctionnement, que le mouvement du brûleur soit empêché pour des raisons quelconques. La cavité 2 de la chambre de combus- tion peut contenir des éléments 35 servant de chicanes et mon- tés dans la zone de chauffage de la flamme, pour améliorer la combustion du mélange.
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Le régulateur mentionné plus haut est constitué par une membrane 36 pincée entre le bord supérieur de la pièce 5 et un couvercle 38 fixé par des vis 37. Extérieurement cette membrane est soumise à l'action d'un ressort 39 dont on peut régler la pression à l'aide d'une poignée 42, au moyen d'une tige 41 comportant une rainure en hélice 40. Dans cette rai- nure en hélice 40 s'engage un appendice en forme de tige porté par une vis 43.
La membrane porte une tige de piston 44 qui s'engage dans la perforation axiale 45 d'un bouchon à vis 46. Ce bou- chon porte un pas de vis 47 par lequel il est vissé dans la pièce 5 du brûleur. Le bouchon à vis comporte des perforations radiales 48 et 49. La tige de piston 44 est décolletée entre ses deux extrémités, comme l'indique le dessin. La partie in- férieure de la tige de piston est faite en forme de piston 50.
Ce piston a pour but de régler le passage du combustible à travers les canaux radiaux 48.
Le mode de réalisation décrit plus haut permet d'in- troduire le piston à partir du côté de la sortie du combusti- ble, ce qui facilite l'assemblage et réduit sensiblement l'en- combrement. Par sa chute, ou par la pression de la pompe, le combustible qui passe exerce une pression de bas en haut sur la membrane, tandis que le ressort agit de l'autre côté de la membrane. Si la pression du combustible est par exemple supé- rieure à la tension du ressort, la membrane est soulevée, et avec elle le piston de distribution, ce qui réduit le débit en l'étranglant jusqu'à la pression du ressort.
Pour que cette membrane mince ne s'allonge pas ou ne soit pas surchargée par l'action du ressort ou la pression du combustible, les parois en métal ou les butées supportant la pression du ressort sont tellement rapprochées de la membrane que celle-ci s'appuie dé- @
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jà sur le métal après une légère flexion, de façon à éviter toute fatigue de la matière mince.
Le régulateur de pression décrit plus haut a encore l'avantage particulier de fonctionner également bien dans toute position, tout en exigeant beaucoup moins de place et en permettant notamment de régler la pression au gicleur suivant la viscosité du combustible, ou le débit suivant une variation voulue dans la composition du mélange.
Le fonctionnement du brûleur est le suivant.
Lorsque le papillon 4 est ouvert, l'air entre dans le sens de la flèche P dans le corps 1 de la chambre de com- bustion. Par suite de l'ouverture de la conduite de combus- tible le combustible est refoulé dans le sens de la flèche p2 dans la chambre de combustion. L'air arrivant dans le sens de la flèche P s'écoule d'abord vers le bas dans le sens de la flèche p3, mais le plateau creux de soupape, ferme le passage aboutissant à la chambre de combustion 2, c'est-à- dire qu'il se trouve dans la position indiquée fig. 2.
L'air qui agit sur le plateau de soupape de dehors en dedans dans le sens de la flèche p3 a déplacé ce plateau dans le sens de la flèche P5 en comprimant le ressort 13. Une autre partie de l'air qui entre passe à travers les ouvertu- res 20, dans le sens de la flèche p4 et entre dans la tige creuse de soupape 18. L'air passe vers le bas dans la cavité du plateau de soupape. Entre temps le combustible est entré par le.canal 15 dans le gicleur à combustible 17. Or, par suite de ce mouvement, l'aiguille à combustible 30, 31 enga- gée dans le plateau de soupape est aussi attirée vers le bas par rapport au gicleur 17, de sorte que le combustible entre maintenant, aans le sens de la flèche p6, dans la cavité du plateau de soupape, oh il se mélange intimement avec l'air qui arrive dans le sens de la flèche p4.
Toutefois, l'air en
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circulation dans le sens de la flèche p3 a été envoyé aussi par les aubes directrices 29 aux aubes mobiles 27 du plateau de soupape. Le plateau de soupape commence à tourner et le mé- lange qui se trouve à l'intérieur de ce plateau et qui est constitué par de l'air primaire et du combustible sort par les trous 25 sous l'action de la pression de l'air et de celle du combustible, ainsi que sous l'action de la force centrifuge due à la rotation du plateau de soupape. Le mélange, qui sort radialement, rencontre l'air secondaire qui arrive axialement dans le sens de la flèche p3 et il se produit alors à cet en- droit un nouveau mélange intime du combustible déjà finement pulvérisé auparavant et formant déjà un mélange préalable avec l'air primaire.
La fig. 1 montre clairement que, pour chaque charge établie par le réglage, la section ménagée pour le passage de l'air entre le plateau de soupape 22, 23 et les parois D de l'ajutage de la chambre de combustion varie par suite de l'é- largissement de cet ajutage qui est représenté en D dans le dessin. Mais, en même temps la section de passage du combus- tible sortant du gicleur 17 dans le sens de la flèche P6 et entrant dans la cavité du plateau de soupape, varie également, l'aiguille de soupape conique 31 participant au mouvement de montée et de descente du plateau de soupape creux.
La conicité de l'ajutage D de la chambre de combustion est réglée par rap- port à celle ae l'aiguille de soupape 31 qui coopère avec le gicleur 17, de façon que le rapport entre le combustible et l'air reste le même à toutes les charges.
Le mélange s'enflamme à son entrée dans la chambre de combustion 2. La chaleur de combustion chauffe les saillies 35, de sorte que les particules de combustible qui n'auraient pas encore pris part à la combustion ou qui ne se sont pas encore
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mélangées avec l'air brûlent maintenant aussi par suite de leur rencontre brusque avec les saillies 35. Les saillies 35 ne sont pas absolument nécessaires; elles peuvent aussi être supprimées, des essais ayant montré que la combustion est éga- lement parfaite sans ces saillies.
Le fonctionnement décrit ci-dessus montre que le réglage de la charge est effectué uniquement à l'aide du pa- pillon 4. Lorsque la pression de l'air qui arrive est réduite par le réglage du papillon 4, le ressort 13 repousse la sou- pape creuse à plateau vers le haut, ce qui a pour effet de rétrécir la section de passage pour l'air qui entre dans le sens de la flèche p5.En même temps il se produit un rétré- cissement correspondant de la section de passage du combus- tible qui circule dans le sens de la flèche p6.
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Burner for liquid or pulverulent fuels.
The invention relates to a burner suitable for use with liquid fuels as well as pulverulent fuels. By "liquid fuels" is also meant so-called viscous fuels such as tar and other viscous oils.
The object of the invention is to create a burner in which the mixture formed by the fuel and by the air is always such that its elements are between them, throughout the operating zone, in a fixed ratio, such as that the combustion is perfect and smoke-free. It has so far not been possible to obtain, in the event of variations in the load of hearth or similar installations, that the elements of the mixture, that is to say the air and fuel, are regulated @
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fully automatically, so that the mixture burns in a theoretically perfect way for each load.
According to the present invention, devices are used which serve to regulate the air and the fuel in an invariable dependency ratio between them and so that the mixture of air and fuel is always automatically, between the limits of variations of filler, the composition that is necessary to ensure a perfect and smokeless combustion.
These devices operate in such a way that the air does not arrive in excess, which would cause heating leading to losses, and that the mixture does not contain too much fuel either, which would cause incomplete combustion and a release of smoke. The burner established according to the present invention makes it possible to burn under perfect conditions both fuel oil and prepared tars and even powdered coal. Of course, the fuel must be given a certain fluidity. For this purpose, the viscous tars are heated up to approximately 100. To burn powdered coal, it must be absolutely dry.
According to the invention, a valve plate suspended freely from a spring, and movable under the action of the primary air, is mounted in the inlet orifice of the burner nozzle, which nozzle goes in widening conically towards the combustion chamber. By moving this plate, a valve regulates the quantity of fuel arriving at the burner nozzle and at the same time offers the air a passage section such that the quantity of air which passes through this section in the nozzle. unit of time is always in a fixed relationship with the quantity of fuel passing through the burner nozzle in the same unit of time.
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The valve plate is hollow and the primary air as well as the fuel are supplied to the cavity thus formed, passing through the valve stem, which is also hollow. Primary air and fuel mix in the pan cavity and then exit the pan in a radial direction. But at the same time, as already said above, the plate and the valve stem are suspended axially movable under the action of the quantity of air which arrives, and they can move relative to a valve seat fixed so that the section of passage of the secondary air which passes axially in front of the radial outlets of the plate is automatically adjusted.
The valve plate carries a fuel valve needle which, during the upward and downward axial movement of the hollow valve plate, adjusts the corresponding passage sections for fuel arriving at a stationary fuel channel. The conicity of the valve needle with respect to the conical widening of the burner nozzle is such that the proportion of fuel and air in the mixture, in percent, is always the same for all loads. between the practical limits of the load.
The air arriving at the burner is discharged by a fan or similar device. A hand-operated throttle valve is fitted in the air supply line.
It will be understood that the burner load is determined solely by the adjustment of this butterfly valve. The air and fuel are subjected to an effective pressure of 100 to about 400 mm of water, supplied by a fan.
To obtain absolutely perfect and complete atomization of the fuel and a perfect mixture between fuel and air, the hollow valve plate is mounted
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so as to be able to rotate freely on the valve stem, which can slide axially. Immediately above the rotary valve plate, the valve stem carries guide vanes through which the incoming secondary air is sent to the moving vanes of the valve plate.
The valve plate is thus animated by a rapid rotational movement, and the mixture of primary air and fuel, a mixture which is under a certain effective pressure and which exits through the radial holes of the valve plate, is further forced, under the action of centrifugal force, from the cavity of the valve plate outwards into the annular cavity through which the secondary air passes.
The incoming combustion air drives the valve plate, which acts as a turbine, and whose speed increases with load. In this way the fuel is pulverized perfectly, even when it arrives in large quantities. Since the primary air and the fuel are sprayed beforehand and mixed inside the hollow valve plate as already mentioned above, and as this mixture circulates at a speed corresponding to the pressure necessary for overcome the tension of the spring carrying the valve., the low pressure of 150 mm. water is already sufficient, for example, to spray tar oil, which is inert in itself.
Between the fuel inlet and the fuel nozzle there is also a regulator which can be set at will to a pressure determined for the fuel and which is kept automatically constant in the event of pressure fluctuations ahead of the fuel. regulator, the fuel pressure behind the regulator. Preferably, a membrane regulator is used for this purpose. Fluctuations in the level in the fuel tank or pulsating pressure from the delivery pump therefore have no effect.
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influence on the formation of the mixture.
As regards powdered carbon fireplaces, it is particularly advantageous to make the needle which this plate carries with the valve plate, so that this needle participates in the rotational movement of the. plate, which prevents the pulverulent carbon from becoming immobilized between the valve needle on the one hand, and the walls of the fuel passage channel, on the other hand.
The constant mixing ratio between fuel and air is still maintained by the burner which is the object of the invention, when the burner suddenly changes, in a very short period of time, from low load to full load. .
Tests have shown that not the slightest release of smoke occurs. The load in the combustion chamber is very high because the composition of the mixture is always the correct one. Tests have shown that up to 36 million calories per m3 per hour have been obtained.
In addition, with the burner of the invention, a substantially higher temperature is obtained than that which has hitherto been attainable with similar burners. The output of the boiler is therefore increased, or, in new installations, the combustion chambers can be made all the smaller.
The burner also requires only a small combustion chamber, thanks to the fact that the air and the fuel are always mixed intimately and in the desired proportion.
The invention is shown by way of example in the accompanying drawings.
Fig. 1 is a section of the burner and part of the combustion chamber. The plate valve used in the burner is shown open, i.e. the burner is operating.
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Fig. 2 is a view of the burner at rest.
1 designates the body of the apparatus which surrounds the combustion chamber 2. The connection pipe 3 of this body is connected to an air duct to which the fresh air is sent by a fan or similar device. Inside the air duct is a butterfly valve 4 which can be operated by hand.
A part 5 forming part of the burner box constitutes a rim or cover provided with a fuel inlet pipe 6. The body 1 of the combustion chamber comprises, at the top, an opening 7 in which the top 5 of the burner fits by its marginal rim 9. The marginal rim 9 carries a support 8 for a spring, which support is held in place. by screws 8a. The spring support is cylindrical in its upper part and ends, at the bottom, with two arms 10 curved upwards in the form of hooks at 11 so as to form a seat 12 for a spring 13.
In the middle of the spring support 8 and the burner box 5 there is a guide tube 14, which extends downwards and which includes the channel 15 for passing the fuel. Between this fuel channel 15 and the fuel inlet pipe 6 is a diaphragm regulating valve 16, which will be described later.
At the lower end of the guide tube 14 is the fuel nozzle 17. The valve stem 18, which is hollow, is mounted on the guide tube 14 so that it can slide freely up and down. . At the upper end of this valve stem is a flange 19 on which the spring 13 rests. It can be seen that the hollow valve stem is thus constantly pushed upwards by the spring.
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Passage openings 20 are made in the walls of the hollow valve stem. The valve plate itself is mounted so that it can be rotated freely by means of a ball bearing 21 at the lower end of the valve stem 18. The valve plate is hollow and consists of two plates. 22 and 23, interconnected by screws 24. Holes 25 are made in the edge by which the two plates are kept at a certain distance from each other, which constitutes the cavity of the valve plate. . The screws 24 are screwed into a connector 26 serving as a support for the ball bearing.
Radial vanes 27 are carried by the plate 22.
The ball bearing 21 is covered with a cap 28 mounted at the lower end of the. valve stem 18. On the pour- Gour. of this cap 28 there are guide vanes 29 suitably curved and through which the air which enters from the top is sent into the cavities formed by the vanes 27.
Inside the hollow, rotating valve plate is a valve body 30 carrying the valve needle 31.
This valve needle engages with the fuel nozzle 17.
Downwards, the valve plate is closed by a cap 32 which also serves as a support for the needle valve 30, 31. A rod 33 carrying an operating knob 34 is screwed into the flange 19 of the valve rod. 18 and allows movement, by hand, to the fuel valve, to start the burlehr, or if it happens, during operation, that the movement of the burner is prevented for any reason. The combustion chamber cavity 2 may contain elements 35 serving as baffles and mounted in the heating zone of the flame to improve combustion of the mixture.
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The aforementioned regulator consists of a membrane 36 clamped between the upper edge of the part 5 and a cover 38 fixed by screws 37. Externally, this membrane is subjected to the action of a spring 39, the pressure of which can be adjusted. by means of a handle 42, by means of a rod 41 comprising a helical groove 40. In this helical groove 40 engages a rod-shaped appendage carried by a screw 43.
The diaphragm carries a piston rod 44 which engages in the axial perforation 45 of a screw cap 46. This cap carries a screw thread 47 by which it is screwed into the part 5 of the burner. The screw cap has radial perforations 48 and 49. The piston rod 44 is turned between its two ends, as shown in the drawing. The lower part of the piston rod is made in the form of a piston 50.
The purpose of this piston is to regulate the passage of fuel through the radial channels 48.
The embodiment described above allows the piston to be introduced from the fuel outlet side, which facilitates assembly and substantially reduces the footprint. By its fall, or by the pressure of the pump, the passing fuel exerts a pressure from bottom to top on the membrane, while the spring acts on the other side of the membrane. If the fuel pressure is higher than the spring tension, for example, the diaphragm is raised, and with it the distribution piston, which reduces the flow by throttling it up to the spring pressure.
So that this thin diaphragm does not elongate or be overloaded by the action of the spring or the pressure of the fuel, the metal walls or the stops supporting the pressure of the spring are so close to the diaphragm that the latter s 'press de- @
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jà on the metal after a slight bending, so as to avoid any fatigue of the thin material.
The pressure regulator described above also has the particular advantage of functioning equally well in any position, while requiring much less space and in particular making it possible to adjust the pressure at the nozzle according to the viscosity of the fuel, or the flow rate according to a variation. desired in the composition of the mixture.
The operation of the burner is as follows.
When the butterfly valve 4 is open, the air enters in the direction of the arrow P into the body 1 of the combustion chamber. By opening the fuel line, the fuel is pumped in the direction of arrow p2 into the combustion chamber. The air arriving in the direction of the arrow P first flows downwards in the direction of the arrow p3, but the hollow valve plate closes the passage leading to the combustion chamber 2, i.e. ie it is in the position shown in fig. 2.
The air which acts on the valve plate from outside to inside in the direction of arrow p3 has moved this plate in the direction of arrow P5 by compressing the spring 13. Another part of the incoming air passes through it. openings 20, in the direction of arrow p4 and enter the hollow valve stem 18. Air passes downwardly into the cavity of the valve plate. In the meantime, the fuel has entered through channel 15 into the fuel nozzle 17. However, as a result of this movement, the fuel needle 30, 31 engaged in the valve plate is also drawn downwards relative to the valve plate. at the nozzle 17, so that the fuel now enters, in the direction of arrow p6, into the cavity of the valve plate, where it mixes intimately with the air which arrives in the direction of arrow p4.
However, the air in
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circulation in the direction of arrow p3 was also sent by guide vanes 29 to movable vanes 27 of the valve plate. The valve plate begins to rotate and the mixture which is inside this plate and which consists of primary air and fuel comes out through the holes 25 under the action of the pressure of the valve. air and fuel, as well as under the action of centrifugal force due to the rotation of the valve plate. The mixture, which comes out radially, meets the secondary air which arrives axially in the direction of arrow p3 and there then occurs a new intimate mixture of the fuel already finely pulverized beforehand and already forming a preliminary mixture with the primary air.
Fig. 1 clearly shows that, for each load established by the adjustment, the cross-section provided for the passage of air between the valve plate 22, 23 and the walls D of the nozzle of the combustion chamber varies as a result of the enlargement of this nozzle which is shown at D in the drawing. But, at the same time the section of passage of the fuel leaving the nozzle 17 in the direction of the arrow P6 and entering the cavity of the valve plate, also varies, the conical valve needle 31 participating in the upward movement and descent of the hollow valve plate.
The conicity of the nozzle D of the combustion chamber is adjusted with respect to that of the valve needle 31 which cooperates with the nozzle 17, so that the ratio between fuel and air remains the same at all charges.
The mixture ignites as it enters the combustion chamber 2. The combustion heat heats the protrusions 35, so that the fuel particles which have not yet taken part in the combustion or which have not yet taken part in the combustion.
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mixed with air now also burns as a result of their sudden meeting with the protrusions 35. The protrusions 35 are not absolutely necessary; they can also be omitted, tests having shown that combustion is also perfect without these protrusions.
The operation described above shows that the adjustment of the load is effected only with the aid of the throttle 4. When the incoming air pressure is reduced by the adjustment of the throttle 4, the spring 13 pushes the valve back. - hollow valve with plate upwards, which has the effect of narrowing the passage section for the air entering in the direction of the arrow p5. At the same time a corresponding narrowing of the passage section occurs of the fuel flowing in the direction of the arrow p6.