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Brûleur de combustibles liquides.
@ La présente invention a pour objet un brûleur de combustibles liquides à pulvérisation par comburant sous pression.Le dessin représente schématiquement plusieurs exemples de brûleurs selon l'invention. Les Fig. 1.2.3.4.5.6.7.8.9.10 se rapportent à ces derniers,tandis que les fig. 11.12.13. représentent à titre d'exemple deux dispositifs de réglage pouvant indifféremment équiper ce genre de brûleur.
Les fig.1.2.et 3 concernent le dispositif de pulvérisation d'un brûleur selon l'invention suivant ces figures ce dispositif est constitué par une tuyère principale 1 profilée intérieurement pour obtenir un venturi et dans laquelle peut se déplacer longitudinalement une seconde tuyère 2.Celle-ci dont l'extrémité libre est terminée par une saillie 3 à pourtour cônique, est conductrice de combustible liquide,et munie d'au moins un orifice par lequel sortira ce combustible.
La pulvérisation de ce dernier est obtenue par l'action du comburant sous pression dans le voisinage immédiat de la saillie 3,et considérablement améliorée par une turbulence importante,engendrée par une giration hélicoïdale du comburant et du combustible.Ces girations étant de préférence de sens contraire.
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Selon Fig.l. la giration accelérée du comburant dans le cône 4 est obtenue par un déflecteur 5 en forme d'hélice et solidaire de la tuyère 2.
Le déplacement longitudinal de cette dernière dans le venturi permettra de faire varier le débit du mélange comburant-combustible par variation de l'espace compris entre le pourtour cônique de la saillie 3 et le second cône 6 du venturi.
Selon Fig.2.et 3 la giration d'une partie du comburant est obtenue par l'action conjuguée des quatre canaux tangentiels 7.8.9.lo à l'extrémité du cône de venturi 11.De cette manière une partie du comburant en provenance de la chambre troncônique annulaire 12 pénètre dans les canaux tangentiels sus-mentionnés, et prend un mouvement tourbillonnaire autour de la tuyère 2 tandis que la fraction restante du comburant chemine parallèlement et autour de cette dernière dans le cône 11.
Le choc résultant de la rencontre de ces deux courants de direction perpendiculaire provoquera une turbulence énergique du comburant dans le voisinage de la saillie 3.La variation du débit du mélange comburant-combustible sera d'autre part obtenue comme précédement par déplacement longitudinal de la tuyère 2 .
Selon Fig.4. qui est une coupe partielle à plus grande échelle de l'extrémité de la tuyère 2 ,et Fig.5. qui est une coupe V-V de la Fig.4.,le combustible en provenance des canaux longitudinaux 13.14.15.16 est acheminé jusqu'à la vis à grands pas 17 qui donnera au liquide une giration hélicoïdale rapide dans la chambre cylindrique 18 puis dans l'espace troncônique annulaire 19 jusqu'au sommet de la saillie 3.A ce moment le comburant tournant en sens contraire provoquera par choc des fluides en présence une pulvérisation poussée du combustible entre la
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, surf ace du pourtour cônique de la saillie 3 et la surface.in- terne du cône 6.
Enfin un déplacement longitudinal de l'axe 20 porteur de la vis
17 permettra de faire varier le volume de l'espace troncônique annulaire 19 et par suite le débit du combustible débité.
Selon Fig.6.et 7 la turbulence des fluides est obtenue par l'action conjuguée d'organes déflecteurs fixes en forme d'hélice et d'organes propulseurs rotatifs également en forme d'hélice.
Suivant Fig.6. le comburant sous pression en provenance de la tuyère 21 fait tourner l'hélice 22 solidaire de la tuyère cen- trale 23 conductrice du combustible liquide.
La Fig.7. représente à plus grande échelle une coupe partielle de l'extrémité de cette tuyère rotative 23 elle comprend un conduit central 24 en communication avec quatre orifices radiaux 25.26.27.28. pour la sortie du combustible,suivant la fi.g.8. qui est une coupe VIII-VIII de la fig.7.Après son action sur l'hélice 22 le comburant sous pression sera défléchi par le déf lecteur-hélice 29 et prendra un mouvement giratoire hélicoidal pour pénétrer dans le cône 30.L'inclinaison des pales de l'hélice 22 et du déflecteur 29 sera établie pour que les girations des fluides comburant et combustibles soient inversées dans le voisinage de la saillie 31 de la tuyère 23 pour obtenir une pulvérisation très poussée du combustible.
Selon Fig.9. la tuyère 21 à l'intérieur de laquelle sont assemblés les différents organes nécessaires à produire la pulvérisation peut être munie extérieurement d'une hélice 32 cette dernière étant mise en mouvement par l'action d'un courant d'air secondaire en circulation dans le conduit 33 et défléchi par l'organe déflecteur 34 pour être additionné convenablement au mélange comburant-combustible sortant de la tuyère 21.
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Selon Fig.lo la tuyère 21 est équipée d'une hélice à pales orientables 35 et 36,immobilisées par les vis 37.38.39.40, venant s'engager dans les rainures 41.42.Cette hélice servira à la production de l'air secondaire avec régime variable par orientation des pales 35 et 36.
A l'intérieur de la tuyère 21 se trouve un déflecteur-hélice 37 solidaire de la tuyère 23 conductrice de combustible-liquide.
Dans cette forme d'exécution tous les organes destinés à la pulvérisation du combustible sont rotatifs,entrainés par exemple par un moteur ou une turbine. Le sens de rotation de ces organes sera d'autre part choisi en tenant compte de l'effet produit par le déflecteur 37 c'est à dire en vue d'obtenir dans le voisinage de la saillie 3 des girations hélicoïdales de préférence inversées pour le combustible et le comburant.
Selon Fig.ll le dispositif de réglage que représente cette figure comprend une tuyère rotative 23 conductrice du combustible débouchant dans le coude 38 de la tuyère 21 conductrice du comburant.La tuyère 23 tourne à frottement doux dans un coussinet 39 pouvant se déplacer longitudinalement dans le palier 4o de la tuyère 38. A l'extrémité du coussinet 39 vient se raccorder par filetage un corps de réglage 41 percé d'une chambre 42 d'arrivée du liquide et en communication avec une tuyère d'amenée 43.
A l'intérieur de cette chambre 42 se trouve un pointeau 44 de réglage avec ressort d'appui 45 et bouchon d'arrêt 46. Le pointeau 44 est d'autre part solidaire d'un levier de commande 47 muni d'un galet d'appui 48.Ce dernier est en contact permanent par l'action du ressort 45,avec une came 49 dont l'axe 5o pivote dans un palier faisant partie du corps de réglage 41.
Cette came 49 est d'autre part en contact avec un second galet 51
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faisant partie d'un support 52 solidaire du palier 4o,par l'action d'un ressort 53 situé entre le coussinet 39 et l'extrémité du palier 40.
Sur ce levier 52 est encore fixé une vis de centrage 54 pour le déplacement axial du corps de réglage 41 lequel possède à son extrémité arrière une broche de centrage 55 pour le levier 47.Enfin sur l'axe 5o de la came 49 se trouve calé un levier 56 relié à un appareil de commande quelconque par exemple un thermostat de chaudière par une chainette 57.Selon cette description le dispositif de réglage fonctionne de la façon suivante :
Lorsque le thermostat de chaudière demande au brûleur un plus grand nombre de calories,la chainette 57 fait pivoter le levier 56 en faisant tourner l'arbre 5o et la came 49 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre.L'action conjuguée de ce mouvement et du profil de la came a pour effet de repousser la roulette 48 et de manoeuvrer le levier 47 en ouvrant le pointeau solidaire 44 et en compriant le ressort 45,L'ouverture du pointeau 44 admettra dans la tuyère conductrice 23 une plus grande quantité de combustible.Simultanément et dans une proportion prévue par le profil de la came,
cette dernière agissant contre la roulette 51 du levier rigide 52 laissera au ressort 53 la possibilité de déplacer en avant le corps de réglage 41 et l'ensemble de tout les organes qui le compose.La tuyère 23 avancera et de ce fait agrandira le passage de sortie du comburant situé entre la saillie 31 et cône 31.
De ce fait l'action simultanée et séparée exercée d'une part sur les organes d'admission du combustible et d'autre part sur les organes d'admission du comburant s'effectuera selon le profil adopté pour la came de commande 49 permettant d'obtenir de la sorte un réglage précis du mélange comburant-combustible pour
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tous les régimes.
Selon Fig.12 et 13 qui est une coupe VIII-VIII de Fig.12,le deuxième exemple de dispositif de réglage comprend une tuyère rotative 23 tournant folle dans l'anneau 58 d'un étrier à deux branches 59.Ce dernier est solidaire d'un cylindre de commande 60 pouvant se déplacer axialement dans le palier 61 du coude 62 de la tuyère 21 conductrice du comburant sous pression.A l'intérieur du cylindre 60 se trouve concentriquement une tuyère 63 conductrice du combustible liquide.Le déplacement axial sans pivotement angulaire du cylindre 60 et de la tuyère 63 est obtenu par la broche de centrage 64 fixée par filetage dans le palier 61.L'extrémité de cette broche venant s'engager d'une part dans la rainure 65 du cylindre 60,et d'autre part dans la rainure 66 de la tuyère 63.
Le cylindre 60 possède encore une crémaillère 67 engrenée avec un pignon de commande 68 solidaire d'un levier 69 actionnée par une chainette 7o reliant le dispositif de réglagea un appareil quelconque par exemple un thermostat de chaudière.
L'entrée de la tuyère 25 est caractérisé par un cône femelle 71 à l'intérieur duquel pénètre le cône mâle 72 extrémité de la tuyère 63.Cette disposition permet de réaliser un exemple de giffard,de ce fait le combustible liquide en provenance de la tuyère d'amenée 63 est mélangé avec le comburant sous pression en provenance de la tuyère 62 ; c'est donc une émulsion comburant-combustible qui sera admise dans le conduit central 73 de la tuyère 23.Cette même disposition permettra encore d'adopter une amenée de liquide soit par aspiration soit par refoulement.
L'action de giffard sera d'autre part régularisée par un système correcteur comprenant un manchon à vis 74,vissé dans le filetage du cylindre 60.Ce manchon 74 sera commandé de l'extérieur par
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.un volant de commande 75.
Enfin la tuyère 63 sera raccordée à son extrémité arrière par une conduite 76 d'amenée du combustible liquide.
Selon cette description le dispositif de réglage fonctionne de la façon suivante : Lorsque le thermostat de chaudière demande au brûleur de fournir un plus grand nombre de calories,il actionne la chaînette 7o et le levier 69 en faisant tourner le pignon 68 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre et en faisant avancer le cylindre 60 par déplacement de sa crémaillère 67 et de ce fait agrandir le passage du comburant,
à l'extrémité de la tuyère 23 entre la saillie 31 et l'extrémité du cône 3o.On pourra enfin corriger la proportion du liquide admis dans le mélange par manoeuvre du volant 75 et manchon 74 dont l'action de filetage permettra un déplacement axial de la tuyère 63 et par conséquent une variation du passage entre les cônes 71 et 72.Ce dispositif de réglage est souple mais non automatique.Il est évident qu'il pourra aisément de construire pour être comme dans l'exemple précédent entièrement automatique par l'emploi d'organes profilés.Par l'emploi de ces derniers on pourra aussi augmenter le champ d'activité des deux dispositifs de réglage décrits en synchronisant pour commande séparée et simultanée encore d'autres organes tels de papillons pour réglage d'admission d'air primaire et secondaire,ect,..