<Desc/Clms Page number 1>
PERFECTIONNEMENTS AU CHAUFFAGE DES FOURS A FOYER? .
On a souvent avantage , notamment dans certains foyers , et en particulier dans certains fours de fusion tels que des fours rotatifs , à obtenir une flamme de forme et de longueur variables pouvant éventuellement être rendue extrê- mement courte .
La présente invention a pour objet des perfectionne- ments aux brûleurs permettant d'obtenir ce résultat , ainsi que des variantes de réalisation applicables à l'alimentation de ces brûleurs soit en gaz , soit en mazout , soit en combus- tible solides pulvérisés .
<Desc/Clms Page number 2>
Conformément à l'invention ,la combustion est assurée par un courant d'air primaire et un courant d'air secondaire , en forme de nappe sensiblement perpendiculaire à l'axe du brûleur et dont la vitesse radiale est sensiblement plus éle- vée que la vitesse longitudinale de l'air primaire .
Le brûleur comporte , à cet effet , à sa partie anté- rieure une couronne distributrice d'air secondaire de com- bustion munie d'orifices latéraux répartis circulairement de manière à créer une ou plusieurs nappes d'air de,combus- tion sensiblement perpendiculaires à l'axe du brûleur .
Ces nappes d'air peuvent être combinées avec des ori- fices dirigeant le combustible dans un sens latéral de manière à limiter la longueur de la flamme ; les diverses combinaisons des orifices d'adduction du combustible et d'air de combus- tion ( directions , débits , sections) permettent de déter- miner la longueur de la flamme suivant les besoins .
Dans une première variante particulièrement applica- ble à l'alimentation en gaz combustible ou à huile , le brûleur comporte une ou plusieurs couronnes de trous laté- raux , généralement de faible section , percés dans un tube fermé à son extrémité , le gaz comburant étant projeté avec une vitesse radiale notablement plus élevée que la vitesse avec laquelle l'oxygène nécessaire à la combustion pénètre dans le four suivant un mouvement hélicoïdal de pas aussi faible que possible , le brûleur étant terminé par une cou- ronne d'alimentation en air de combustion percée de trous latéraux .
Dans le cas de gaz ayant un pouvoir calorifique insuffisant , on peut avoir avantage à y pulvériser de l'huile , par exemple en la projetant dans le courant de gaz en sens contraire de celui-ci . On peut aussi n'alimenter qu'en huile en remplaçant le gaz par un autre fluide gazeux plus ou moins inerte , tel que l'air , et en y faisant la pulvérisation @ d'huile .
<Desc/Clms Page number 3>
Dans une autre forme de réalisation, particulièremen applicable à l'alimentation en gaz , en huile ou en combus- tible solide pulvérisé , le combustible est injecté par des orifices constitués par des espaces ménagés entfe le corps du brûleur et un déflecteur terminal , ce dernier étant constitué par un corps creux comportant une couronne de trous latéraux pour l'injection de la nappe d'air secon- daire de combustion .
La forme de la flamme pourra être aussi éventuelle- ment modifiée par : a) un dispositif règlable destiné à donner à l'air primaire un mouvement hélicoïdal plus ou moins intense à son entrée dans le four . b) la position règlable du brûleur dans l'ouverture du four qui lui est destinée , cette position pouvant com- mander la direction générale de la flamme , et la distance entre la paroi intérieure du garnissage réfractaire en- tourant le brûleur et la zone où se développeront les nappes de combustible et d'air secondaire .
A titre d'exemples et pour faciliter l'intelligence de la description , on a représenté aux dessins annexés :
Figure 1 , une coupe axiale d'un four équipé confor- mément à la présente invention .
Figure 2 , une vue à plus grande échelle du brûleur de ce four .
Figure 3 , une coupe du brûleur suivant la ligne III-III de la figure 2 .
Figure 4 , une coupe d'un four conforme à la pré- sente invention .
Figure 5 , une coupe longitudinale d'un premier brûleur conforme à la présente invention , suivant la ligne II-II de la figure 6 .
Figure 6 , une coupe suivant la ligne III-III de la figure 5 .
<Desc/Clms Page number 4>
Figure 7 , une coupe longitudinale d'un second brûleur , conforme à la présente invention , suivant la li- gne IV-IV de la figure 8 .
Figure 8 , une coupe suivant la ligne V-V de la figure 7 .
Figure 9 , une coupe longitudinale d'un troisième brûleur , conforme à la présente invention , suivant la ligne VI-VI de la figure 10 .
Figure 10 , une coupe suivant la ligne VII-VII de la figure 9 .
Figure 11 , une vue de face d'un des éléments du déflecteur du brûleur représenté figures 9 et 10 .
Figure 12 , une coupe longitudinale d'un quatriè- me brûleur , conforme à la présente invention , suivant la ligne IX-IX de la figure 13 .
Figure 13 , une coupe suivant la ligne X-X de la figure 12 .
Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures 1 à 3 , le four 1 est un four destiné à la fusion des métaux et particulièrement de l'acier par chauffage au gaz . Le brûleur est constitué par un tube 2 , cylindri- que percé de trous 3 et fermé à son extrémité par un fond 4 . Le gaz d'éclairage arrive par le conduit 5 sous une pression relativement élevée et s'échappe par les trous 3 .
Ces trous sont disposés ici en couronnes - Dans certaines couronnes , les trous 5- sont perpendiculaires à l'axe du tube 2 et forment ainsi une nappe plane perpendiculaire à l'axe du brûleur . Dans d'autres couronnes , les axes des trous 3 sont inclinés sur celui du/tube 2 et donnent une nappe conique . Certains trous auraient pu être sensiblement tangents au cylindre formé par le brûleur 2 de manière à former clés veines gazeuses à vitesse comportant une compo- sante tangentielle , susceptible d'accélérer le mélange air- comburant et , par suite , la combustion .
<Desc/Clms Page number 5>
L'oxygène nécessaire à la combustion est amené sous forne d'air . Cet ai'r arrive par un trou sylidrique e percé dans la paroi 7 du four 1, traversée par le brûleur 2 . Cet air arrive suivant une trajectoire hélicoïdale à pas aussi petit que possible . Dans ces conditions , l'air former.' à la sortie du trou 6 une nappe conique creuse , à angle relativement faible , dans laquelle. l'air circule non pas suivant les génératrices , mais sensiblement suivant une hé- lice conique .
Dans ces conditions , le gaz sortant des trous 3 du tube 2 , lèche la paroi réfractaire , traverse par suite de la grande vitesse relative eu égard à celle de l'air , la nappe d'air en brûlant plus ou moins complètement et vient s'étaler le long des parois longitudinales 8 du four 1 ou de la surface du métal 9 , et forme ainsi un écran protec- teur , empêchant l'oxydation de ce dernier .
Pour améliorer la combustion de la nappe de gaz , sur la face opposée à celle par laquelle arrive l'air , le tube 2 forme à son extrémité une chambre 10 , dans laquelle de l'air est envoyé par le conduit 11 et est projeté par des trous 12 qui sont ici inclinés sur l'axe du brûleur 2 et forment une nappe conique coupant la nappe de gaz formée par les trous 3 .
Cette injection d'air relativement faible , au coeur de la flamme , contribue à la raccourcir notablement en assu- rant la combustion du gaz qui y trouverait difficilement l'oxygène nécessaire .
Enfin , une légère fuite d'air peut être réservée vers l'avant du brûleur pour/supprimer le retour de flamme , sur l'embout du brûleur , provoqué par l'aspiration du jet d'air centrifuge .
En général , le gaz d'éclairage donne une flamme in- suffisamment chaude . On peut augmenter le pouvoir chauffant de la flamme en injectant dans la masse de gaz une faible quan- tité d'huile combustible . Dans le cas de la figure , l'huile
<Desc/Clms Page number 6>
est amenée par un conduit 13 à un gicleur 14 , placé en un point où la température du brûleur favorise la pulvérisation . l'injection d'huile est faite en sens contraire du courant de gaz comburant , ce qui assure une meilleure répartition d'huile dans le gaz .
Cette Injection d'huile présente en outre l'avantage de rendre la flamme rayonnante et , par suite , de rendre plus rapidement l'échange de calories entre la flamme et le four . La présente invention n'est pas limitée à l'exem- ple décrit ; ainsi , par exemple , les trous 5 forment sur le dessin un faisceau divergent . On peut avoir Intérêt , dans certains cas , par exemple , pour tenir dompte des pro- portions du four , de la nature des garnissages réfractaires , à prévoir des trous perpendiculaires à l'axe du brûleur 2 ou à prévoir des trous convergents . Ces trous 5 peuvent être de section identique ou différente suivant les cas . De même , dans le cas de la figure , l'injection d'huile est réalisée à contreèccurant du gaz .
Dans certains cas , cela peut être un inconvénient , par exemple si on est amené à augmenter la proportion d'huile dans le gaz . Dans ces conditions , on peut avoir avantage à incliner le flot d'huile arrivant par le gicleur 14 sur la direction du courant du gaz .
Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures 4, 5 et 6 , le four l'est alimenté en air primaire par un orifice 2' . L'air primaire traverse un faisceau d'aubages 3', dont l'inclinaison peut être avantageusement réglée et qui lui communiquent un mouvement de rotation plus ou moins rapide . Cet air primaire pénètre donc dans le four 1 en exécutant un mouvement hélicoïdal dont le pas est fonction de l'inclinaison des aubages 3',
Le combustible gazeux et l'air secondaire arrivent dans le four par le brûleur 4' , dirigé normalement suivant l'axe de l'orifice 2' et par suite suivant l'axe du mouvement hélicoïdal de l'air primaire .
Ce brûleur 4' est orientable , @
<Desc/Clms Page number 7>
et peut être plus ou moins avancé vers l'intérieur du four 1'; il est formé par un tube , dans lequel le combustible pénè- tre par l'orifice 8' , et l'air secdndaire par le tube 5' .
Une arrivée 6' de combustible liquide y est prévue , pour en- richir le combustible gazeux . L'extrémité du tube 4' péné- trant dans le four l'est fermée . Le tube forme deux chambres 9' et 10' . La chambre 9' recevant le combustible communique avec l'extérieur par des ouvertures 19' . La chambre 10' recevant l'air secondaire , communique avec l'extérieur par des ouvertures 20' .
Le brûleur , représenté figures 5 ot 6 , est spéciale- ment destiné au chauffage par charbon pulvérisé . Celui-ci arrive au brûleur par une vis de distribution et une canali- sation souple , ou télescopique et articulée . Le charbon ainsi amené est repris par un fluide transporteur ( air , gaz combustible , gaz neutre , gaz comburant , etc... ) et arrive par le conduit 8' , devant un déflecteur 12' dont la forme aérodynamique détermine celle de la nappe du combustible en évitant les remous , qui provoqueraient des dépôts de charbon et leur cokéfaction . Le mélange charbon pulvérisé et fluide transporteur s'échappe par l'ouverture 19' formée par le déflecteur 12' et le tube 4' proprement dit . L'air secondaire , arrivant par les conduits 5' , pénètre dans la chambre 10' et s'échappe par l'ouverture 20' .
Le déflecteur 12' est mobile . En le déplaçant plus ou moins au moyen de tubes 18' on fait varier la section de l'ou- verture 19' du combustible vers le four 1' , et ainsi , on peut modifier la vitesse du combustible pour un débit détermi. né . On pourrait aussi faire varier le débit de combustible en maintenant la vitesse constante . Le combustible s'échappe donc à l'extérieur avec une vitesse inclinée sur l'axe du tube 4' et par suite sur celui du mouvement hélicoïdal de l'air primaire . La distance des ouvertures 19' et 20' est également réglable . A cet effet , la chambre 10 est formée
<Desc/Clms Page number 8>
par deux éléments télescopiques , dont l'écartement peut être réglé au moyen d'une commande à distance 17' .
Le combustible , sortant par l'ouverture 19' est sou- mis au rayonnement du four et au contact de l'air primaire , éventuellement préchauffé . On a intérêt à faire varier la durée du trajet , entre le moment où il s'échappe du brûleur 4' et le moment où il rencontre l'air secondaire , suivant la nature du combustible , spécialement dans le cas du charbon pulvérisé, de manière à amener un allumage convenable et une combustion aussi complète que possible . Cette durée de trajet peut être modifiée en agissant sur le débit et la sec- tion de l'ouverture 19' et en faisant varier la distance des ouvertures 19' et 20' comme il a été spécifié ci-dessus .
Il y a lieu de noter que l'échappement de l'air secondaire par l'ouverture 20' provoque un effet de succion , qui tend à ramener le combustible , sortant par l'ouverture 19' le long de la partie du tube , située au-delà du déflecteur 12' ej formant la chambre 10'
Il y a lieu de remarquer que l'air secondaire assure une bonn combustion de la partie centrale de la flamme et que la vitesse des filets d'air secondaire a un effet de dé- flection sur la flamme . On peut modifier la longueur de cette dernière en faisant varier la vitesse des filets d'air se- condaire , le rapport des débits entre l'air secondaire et la masse du mélange : charbon pulvérisé et fluide transpor- teur
Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures 7 et 8 , le brûleur est spécialement destiné au chauffage par combustible liquide .
Celui-ci est refoulé par exemple par une pompe dans un pulvérisateur 21' , placé en amont du déflecteur 12' . Il est nécessaire que la pulvérisation soit très poussée pour produire une nappe étalée et une flamme courte . En dehors de ce point , le brûleur est ana- logue au précédent . Toutefois , dans ce cas du brûleur
<Desc/Clms Page number 9>
à combustible liquide , la chambre 10' est en une pièce, et la distance des ouvertures 19' et 20' est par suite invaria- ble .
Dans l'exemple de réalisation représenté figures 9 à 11 , le brûleur est spécialement destiné au chauffage par combus- tible gazeux.. Celui-ci surpressé , arrive sur le déflecteur 12'. Ce dernier peut être lisse ou mieux , présenter des cannelures 24' pour obtenir des veines de gaz plus denses qui pénètrent mieux dans l'air primaire et l'air secondaire et qui multiplient ainsi les surfaces de contact entre le gaz et l'air et ainsi accélèrent la combustion . Dans le cas du dessin , les cannelures 24' sont hélicoïdales pour créer des veines gazeuses giratoires , réparties sur un plan parpendi- culaire à l'axe du tube 4' ou sur un cône de même axe ; elles pourraient être aussi radiales .
Dans l'exemple de réalisation représenté figures 12 et 13 le brûleur est simplifié également en vue de l'alimentation en combustible gazeux . Il comporte plusieurs couronnes de trous 19 pour l'échappement du combustible et une seule cou- ronne de trous 20 pour l'échappement de l'air secondaire .
Dans chacun de ces deux derniers brûleurs , on peut , comme prévu dans la figure 4 , ajouter au combustible un autre combustible solide ou liquide pour améliorer le pou- voir émissif de la flamme .
Dans tous les brûleurs décrits , avec référence aux figures 4 à 13 , on peut noter que le déflecteur 12' est au- tomatique.nent refroidi par la circulation de l'air secondaire stéchappant par les ouvertures 20' et que les nappes de combustible et d'air secondaire sont inclinées sur l'axe du brûleur 4' et sur la direction du déplacement du courant dtair primaire . Ces nappes peuvent être formées de filets à l'origine rectilignes ou hélicoïdaux .
La forme de la flamme variera suivant les modifications apportées aux divers élé- ments utilisés ( vitesse de rotation et du déplacement axial
<Desc/Clms Page number 10>
de l'air primaire , section des ouvertures pour le passage du combustible et de l'air secondaire , inclinaison de ces ouvertures , répartition inégale de ces ouvertures sur la périphérie du brûleur 4' etc...) En particulier , pour obte- nir une répartition localisée des calories dans le four 1', les ouvertures 19' et 20' pourront être reparties inégalement sur la périphérie du brûleur . Ce résultat pourrait être obtenu en particulier en désaxant le déflecteur 12' par rap- port au tube 4' .
De même , en donnant aux ouvertures 19' des inclinaisons différentes le long de la périphérie du tube 4' les filets de combustible sont différemment inclinés sur l'axe du brûleur le long de la périphérie de ce dernier . On peut obtenir le même résultat pour l'air secondaire en agissant sur les ouvertures 20' . On peut donc en agissant convenable- ment sur les différents éléments du brûleur et de son ali- mentation , obtenir des flammes d'une forme prédéterminée .
REVENDICATIONS
1- Perfectionnement au chauffage des fours et foyers , caractérisé par le fait que la combustion est assu- rée par un courant d'air primaire suivant un trajet hélicoI- dal et un courant d'air secondaire , en forme de nappe sen- siblement perpendiculaire à l'axe du brûleur et dont la vi- tesse radiale est sensiblement plus élevée que la vitesse longitudinale de l'air primaire .
<Desc / Clms Page number 1>
IMPROVEMENTS IN HEATING FIREPLACE OVENS? .
It is often advantageous, in particular in certain hearths, and in particular in certain melting furnaces such as rotary furnaces, to obtain a flame of variable shape and length which can optionally be made extremely short.
The present invention relates to improvements to the burners making it possible to obtain this result, as well as variant embodiments applicable to the supply of these burners either with gas, or with fuel oil, or with pulverized solid fuel.
<Desc / Clms Page number 2>
In accordance with the invention, combustion is ensured by a primary air current and a secondary air current, in the form of a sheet substantially perpendicular to the axis of the burner and the radial speed of which is appreciably higher than the longitudinal speed of the primary air.
The burner comprises, for this purpose, in its front part a secondary combustion air distributor ring provided with lateral orifices distributed circularly so as to create one or more layers of combustion air which are substantially perpendicular. to the burner shaft.
These air layers can be combined with orifices directing the fuel in a lateral direction so as to limit the length of the flame; the various combinations of the fuel supply and combustion air orifices (directions, flow rates, cross-sections) make it possible to determine the length of the flame as required.
In a first variant particularly applicable to the supply of fuel gas or oil, the burner comprises one or more rings of lateral holes, generally of small section, drilled in a tube closed at its end, the oxidizing gas being projected with a radial velocity appreciably higher than the velocity with which the oxygen required for combustion enters the furnace in a helical motion of as little pitch as possible, the burner being terminated by an air supply crown of combustion pierced with side holes.
In the case of gas having an insufficient calorific value, it may be advantageous to spray oil therein, for example by projecting it into the gas stream in the opposite direction thereto. It is also possible to supply only oil by replacing the gas with another more or less inert gaseous fluid, such as air, and by spraying it with oil.
<Desc / Clms Page number 3>
In another embodiment, particularly applicable to the supply of gas, oil or pulverized solid fuel, the fuel is injected through orifices formed by spaces formed between the body of the burner and an end deflector, the latter. being constituted by a hollow body comprising a ring of lateral holes for the injection of the layer of secondary combustion air.
The shape of the flame may also optionally be modified by: a) an adjustable device intended to give the primary air a more or less intense helical movement as it enters the furnace. b) the adjustable position of the burner in the opening of the furnace intended for it, this position being able to control the general direction of the flame, and the distance between the inner wall of the refractory lining surrounding the burner and the zone where The layers of fuel and secondary air will develop.
By way of examples and to facilitate understanding of the description, the accompanying drawings have been shown:
Figure 1, an axial section of a furnace equipped in accordance with the present invention.
Figure 2, a view on a larger scale of the burner of this oven.
Figure 3, a section of the burner along the line III-III of figure 2.
Figure 4, a section of an oven according to the present invention.
Figure 5, a longitudinal section of a first burner according to the present invention, along the line II-II of Figure 6.
Figure 6, a section along the line III-III of Figure 5.
<Desc / Clms Page number 4>
FIG. 7, a longitudinal section of a second burner, according to the present invention, along line IV-IV of FIG. 8.
Figure 8, a section along the line V-V of Figure 7.
Figure 9, a longitudinal section of a third burner, according to the present invention, along the line VI-VI of Figure 10.
Figure 10, a section along the line VII-VII of Figure 9.
Figure 11, a front view of one of the elements of the burner deflector shown in Figures 9 and 10.
Figure 12, a longitudinal section of a fourth burner, in accordance with the present invention, taken on the line IX-IX of Figure 13.
Figure 13, a section along the line X-X of Figure 12.
In the embodiment shown in Figures 1 to 3, the furnace 1 is a furnace intended for melting metals and particularly steel by gas heating. The burner consists of a cylindrical tube 2 pierced with holes 3 and closed at its end by a bottom 4. The lighting gas arrives through line 5 under relatively high pressure and escapes through holes 3.
These holes are arranged here in rings - In some rings, the holes 5 - are perpendicular to the axis of the tube 2 and thus form a flat sheet perpendicular to the axis of the burner. In other rings, the axes of the holes 3 are inclined on that of the / tube 2 and give a conical layer. Certain holes could have been substantially tangent to the cylinder formed by the burner 2 so as to form gas streams at speed comprising a tangential component, capable of accelerating the air-combustion mixture and, consequently, the combustion.
<Desc / Clms Page number 5>
The oxygen required for combustion is supplied in the form of air. This air arrives through a sylidric hole drilled in the wall 7 of the furnace 1, through which the burner 2 passes. This air arrives in a helical path with a pitch as small as possible. Under these conditions, the air will form. ' at the outlet of the hole 6 a hollow conical sheet, at a relatively low angle, in which. the air circulates not along the generators, but substantially along a conical helix.
Under these conditions, the gas leaving the holes 3 of the tube 2, licks the refractory wall, crosses as a result of the high relative speed with regard to that of the air, the sheet of air while burning more or less completely and comes s 'spread along the longitudinal walls 8 of the furnace 1 or the surface of the metal 9, and thus forms a protective screen, preventing oxidation of the latter.
To improve the combustion of the gas layer, on the face opposite to that through which the air arrives, the tube 2 forms at its end a chamber 10, into which the air is sent through the duct 11 and is projected by holes 12 which are here inclined on the axis of the burner 2 and form a conical sheet intersecting the gas sheet formed by the holes 3.
This relatively weak injection of air, into the heart of the flame, contributes to shortening it notably by ensuring the combustion of the gas which would hardly find the necessary oxygen there.
Finally, a slight air leak can be reserved towards the front of the burner to / eliminate the flashback, on the burner tip, caused by the suction of the centrifugal air jet.
In general, the lighting gas gives an insufficiently hot flame. The heating power of the flame can be increased by injecting a small quantity of fuel oil into the mass of gas. In the case of the figure, the oil
<Desc / Clms Page number 6>
is brought by a conduit 13 to a nozzle 14, placed at a point where the temperature of the burner promotes spraying. the oil injection is carried out in the opposite direction to the combustion gas flow, which ensures better distribution of oil in the gas.
This oil injection also has the advantage of making the flame radiant and, consequently, of making the exchange of calories between the flame and the oven more rapidly. The present invention is not limited to the example described; thus, for example, the holes 5 in the drawing form a divergent bundle. It may be advantageous, in certain cases, for example, to control the proportions of the furnace, the nature of the refractory linings, to provide holes perpendicular to the axis of the burner 2 or to provide converging holes. These holes 5 can be of identical or different section depending on the case. Likewise, in the case of the figure, the oil injection is carried out against the gas.
In certain cases, this can be a disadvantage, for example if one has to increase the proportion of oil in the gas. Under these conditions, it may be advantageous to incline the flow of oil arriving through the nozzle 14 in the direction of the gas flow.
In the embodiment shown in Figures 4, 5 and 6, the furnace is supplied with primary air through an orifice 2 '. The primary air passes through a bundle of blades 3 ', the inclination of which can be advantageously adjusted and which impart to it a more or less rapid rotational movement. This primary air therefore enters the furnace 1 by performing a helical movement, the pitch of which depends on the inclination of the blades 3 ',
The gaseous fuel and the secondary air arrive in the furnace through the burner 4 ', directed normally along the axis of the orifice 2' and consequently along the axis of the helical movement of the primary air.
This 4 'burner is adjustable, @
<Desc / Clms Page number 7>
and can be more or less advanced towards the interior of the oven 1 '; it is formed by a tube, in which the fuel enters through the orifice 8 ', and the secondary air through the tube 5'.
A liquid fuel inlet 6 'is provided therein, to enrich the gaseous fuel. The end of the tube 4 'entering the furnace is closed. The tube forms two chambers 9 'and 10'. The chamber 9 'receiving the fuel communicates with the outside through openings 19'. The chamber 10 'receiving the secondary air, communicates with the outside through openings 20'.
The burner, shown in FIGS. 5 and 6, is specially intended for heating by pulverized coal. This arrives at the burner via a distribution screw and flexible ducting, or telescopic and articulated. The coal thus supplied is taken up by a transport fluid (air, combustible gas, neutral gas, oxidizing gas, etc.) and arrives through the duct 8 ', in front of a deflector 12' whose aerodynamic shape determines that of the layer of fuel by avoiding eddies, which would cause carbon deposits and their coking. The pulverized coal and carrier fluid mixture escapes through the opening 19 'formed by the deflector 12' and the tube 4 'proper. The secondary air, arriving through the conduits 5 ', enters the chamber 10' and escapes through the opening 20 '.
The deflector 12 'is mobile. By moving it more or less by means of tubes 18 ', the cross-section of the opening 19' from the fuel to the furnace 1 'is varied, and thus the speed of the fuel can be modified for a determined flow rate. born . We could also vary the fuel flow by keeping the speed constant. The fuel therefore escapes to the outside with a speed inclined on the axis of the tube 4 'and therefore on that of the helical movement of the primary air. The distance of the openings 19 'and 20' is also adjustable. For this purpose, the chamber 10 is formed
<Desc / Clms Page number 8>
by two telescopic elements, the spacing of which can be adjusted by means of a remote control 17 '.
The fuel, leaving through the opening 19 ', is subjected to radiation from the furnace and in contact with the primary air, possibly preheated. It is advantageous to vary the duration of the journey, between the moment when it escapes from the burner 4 'and the moment when it encounters the secondary air, depending on the nature of the fuel, especially in the case of pulverized coal, so to bring about proper ignition and as complete combustion as possible. This travel time can be modified by acting on the flow rate and the section of the opening 19 'and by varying the distance of the openings 19' and 20 'as specified above.
It should be noted that the escape of the secondary air through the opening 20 'causes a suction effect, which tends to bring back the fuel, exiting through the opening 19' along the part of the tube, located beyond the deflector 12 'ej forming the chamber 10'
It should be noted that the secondary air ensures good combustion of the central part of the flame and that the speed of the secondary air streams has a deflection effect on the flame. The length of the latter can be modified by varying the speed of the secondary air streams, the flow rate ratio between the secondary air and the mass of the mixture: pulverized carbon and conveying fluid.
In the exemplary embodiment shown in Figures 7 and 8, the burner is specially intended for heating by liquid fuel.
This is delivered for example by a pump into a sprayer 21 ', placed upstream of the deflector 12'. Very thorough spraying is required to produce a spread web and short flame. Apart from this point, the burner is analogous to the previous one. However, in this case the burner
<Desc / Clms Page number 9>
For liquid fuel, the chamber 10 'is in one piece, and the distance of the openings 19' and 20 'is therefore invariable.
In the embodiment shown in FIGS. 9 to 11, the burner is specially intended for heating by gaseous fuel. The latter, when high pressure, arrives at the deflector 12 '. The latter can be smooth or better, have grooves 24 'to obtain denser gas streams which penetrate better into the primary air and the secondary air and which thus multiply the contact surfaces between the gas and the air and thus accelerate combustion. In the case of the drawing, the grooves 24 'are helical to create gyratory gas veins, distributed on a plane parallel to the axis of the tube 4' or on a cone of the same axis; they could also be radial.
In the embodiment shown in Figures 12 and 13, the burner is also simplified with a view to the supply of gaseous fuel. It has several rings of holes 19 for the exhaust of the fuel and a single ring of holes 20 for the exhaust of secondary air.
In each of these last two burners, it is possible, as provided in FIG. 4, to add to the fuel another solid or liquid fuel in order to improve the emissive power of the flame.
In all the burners described, with reference to Figures 4 to 13, it may be noted that the deflector 12 'is automatically cooled by the circulation of the secondary air escaping through the openings 20' and that the layers of fuel and secondary air are inclined on the axis of the burner 4 'and on the direction of movement of the primary air flow. These sheets can be formed from initially rectilinear or helical threads.
The shape of the flame will vary according to the modifications made to the various elements used (speed of rotation and axial displacement
<Desc / Clms Page number 10>
primary air, cross-section of the openings for the passage of fuel and secondary air, inclination of these openings, unequal distribution of these openings on the periphery of the burner 4 ', etc.) In particular, to obtain a localized distribution of the calories in the oven 1 ', the openings 19' and 20 'may be distributed unevenly on the periphery of the burner. This result could be obtained in particular by offsetting the deflector 12 'with respect to the tube 4'.
Likewise, by giving the openings 19 'different inclinations along the periphery of the tube 4', the fuel streams are inclined differently on the axis of the burner along the periphery of the latter. The same result can be obtained for the secondary air by acting on the openings 20 '. It is therefore possible, by acting appropriately on the various elements of the burner and of its supply, to obtain flames of a predetermined shape.
CLAIMS
1- Improvement in the heating of furnaces and fireplaces, characterized by the fact that combustion is ensured by a primary air current following a helical path and a secondary air current, in the form of a substantially perpendicular sheet to the axis of the burner and whose radial speed is appreciably higher than the longitudinal speed of the primary air.