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" Perfectionnement.aux brûleurs pour combustibles liquides tels que le fuel-oil."
Le fuel-oil est un combustible liquide abondant et bon marché, mais, jusqu'à ce jour, son utilisation a été subordonnée à l'existence d'installations très importantes et par conséquent très onéreuses. En effet, pour être brûlé correctement, le fuel-oil doit être projeté sous forme de brouillard dans les chambres de combus- tion. Il existe différentes méthodes pour obtenir ce résultat, mais elles nécessitent l'emploi dé pompes à haute pression ou l'interven- tion d'un fluide comprimé.
La présente invention a pour objet un procédé qui permet d'obtenir ce résultat de façon simple et économique, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Conformément à l'invention, la projection du fuel-oil dans la chambre de combustion, est réalisée à l'aide de vapeur d'eau à basse pression et surchauffée, produite sous l'action de la cha- leur dégagée par la combustion même du fuel-oil projeté.
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La production de la vapeur en question lors de l'allumage peut être obtenue par tout moyen auxiliaire connu, par exemple en alimentant le ou les brûleurs à l'aide d'une pompe auxiliaire ou en utilisant la chaleur d'une source auxiliaire.
Pour la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être décrit, on peut utiliser un dispositif comportant un tube-chaudière de pré- férence légèrement incliné, alimenté en eau à travers un robinet d'obturation avantageusement commandé par un flotteur de niveau constant, tube dont la partie supérieure est placée dans le champ de la flamme de combustion et qui communique, par une conduite de prise de vapeur traversant ledit champ, avec un pulvérisateur à fuel-oil de type connu.
Le dessin annexé représente, en coupe schématique, un exemple de réalisation d'un tel dispositif.
Tel qu'il est représenté, le dispositif comporte un pul- vérisateur comprenant un tube 1 d'arrivée du fuel-oil entouré par un tube coaxial 2 terminé par une embouchure de pulvérisation 3 et relié, par l'arrière, à une canalisation de vapeur 4 qui passe devant ledit pulvérisateur, dans le champ de la flamme de combustion du fuel-oil pulvérisé et est raccordé à la partie supérieure d'un tube-chaudière 5, légèrement incliné. Le tube 5, disposé de façon que sa partie supérieure se trouve également dans le champ de com- bustion du fuel-oil, est alimenté en eau, à travers un orifice 6 contrôlé par un pointeau 7 solidaire d'un flotteur 8, à l'aide d'une conduite 9 sur laquelle est interposé un robinet de réglage 10.
Une buse double 11 est disposée dans le prolongement de l'em- bouchure 3 du pulvérisateur afin de permettre le dosage correct de l'air comburant.
Le dispositif représenté fonctionne de la façon suivante :
Le fuel-oil est amené par le tube 1, sous la pression simplement nécessaire à son écoulement, le réservoir le contenant
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étant par exemple légèrement en charge par rapport au pulvérisa- teur. D'autre part, l'eau est amenée sous'une pression de 200 gram- mes par cm2 environ, au tube-chaudière 5, à travers le robinet 10, l'orifice 6 et la chambre du flotteur 8, ce dernier ayant pour rôle de maintenir l'eau dans le tube-chaudière 5 à un niveau déterminé à l'avance, le pointeau 7 qui suit le mouvement du flotteur 8 ve- nant obturer l'orifice 6 dès que l'eau a atteint ledit niveau.
Lorsque le brûleur est en marche, la flamme qu'il pro- duit vient au contact de la partie supérieure du tube 5, l'eau qui se trouve dans ce dernier étant ainsi chauffée et vaporisée par conductibilité et rayonnement. La vapeur ainsi produite à une pres- sion qui ne peut être supérieure à celle de l'eau d'alimentation, soit 200 g. par cm2 environ, est surchauffée, à la fois dans la chambre de vapeur du tube 5, qui est en contact direct avec la flamme, et dans la canalisation de vapeur 4 par laquelle elle se rend dans l'espace annulaire compris entre les tubes 1 et 2 du pul- vérisateur. Cette vapeur réchauffe très énergiquement le combusti- ble contenu dans le tube central puis, s'échappant par l'ajutage 3, entraîne facilement sous forme d'un brouillard extrêmement ténu le fuel-oil déjà porté lui-même à haute température.
Le fuel-oil en- traîné est mélangé à l'air pénétrant par l'arrière des éléments de la buse double 11, ce qui permet sa combustion.
Pour l'allumàge du brûleur ainsi constitué, on peut in- troduire provisoirement le fuel-oil sous pression dans le tube 1 à l'aide d'une pompe auxiliaire, ou déterminer la vaporisation de l'eau contenue dans le tube 5 par chauffage de ce dernier à l'aide d'une source de chaleur auxiliaire.
Grâce aux dispositions adoptées, le risque d'une produc- tion brusque d'un excès de vapeur est écarté du fait que la masse d'eau contenue dans-le tube 5 est hors de la zone de feu, et que,
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si un excès de production de vapeur a tendance à s'amorcer, l'eau est légèrement refoulée dans une zone plus froide et une position d'équilibre se détermine facilement d'elle-même. D'autre part, le dispositif conforme à l'invention permet, sans complication de tuyauteries, de maintenir la zone dans laquelle se trouve la vapeur à une température très élevée, en assurant ainsi, de façon très simple, la production nécessaire de vapeur très surchauffée.
Enfin, l'appareillage est très facilement détartrable, les parties du générateur dans lesquelles risquent de se produire les dépôts calcaires pouvant être rendues facilement accessibles en utilisant, pour l'assemblage des tubes, les raccords démonta- bles que l'on trouve dans le commerce, ces raccords, parfaitement connus, n'ayant pas été représentés au dessin pour plus de simpli- cité. Cette caractéristique permet d'utiliser de 1.'eau ordinaire, sans qu'il soit besoin de lui faire subir une épuration quelconque,
Le flotteur 8 et son pointeau 7 peuvent au besoin être supprimés, mais il est alors nécessaire de procéder à un réglage précis du débit de l'eau à l'aide du robinet 10, afin de compenser exactement,la quantité d'eau vaporisée à chaaue Instant.
Dans tout ce qui précède, il a été question de fuel-oil, mais il doit être bien entendu que l'invention peut être appliquée à des brûleurs utilisant d'autres combustibles liquides plus légers, tels que le gas-oil ou le pétrole.
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"Improvement in burners for liquid fuels such as fuel oil."
Fuel oil is an abundant and inexpensive liquid fuel, but until now its use has been dependent on the existence of very large and therefore very expensive facilities. In fact, to be properly burned, the fuel oil must be sprayed in the form of a mist in the combustion chambers. There are different methods of achieving this, but they require the use of high pressure pumps or the intervention of a compressed fluid.
The object of the present invention is a method which makes it possible to obtain this result in a simple and economical manner, as well as a device for implementing this method.
In accordance with the invention, the projection of fuel oil into the combustion chamber is carried out using low pressure, superheated water vapor, produced under the action of the heat given off by the combustion itself. of the projected fuel oil.
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The production of the steam in question during ignition can be obtained by any known auxiliary means, for example by supplying the burner (s) using an auxiliary pump or by using heat from an auxiliary source.
For the implementation of the process which has just been described, it is possible to use a device comprising a boiler tube preferably slightly inclined, supplied with water through a shut-off valve advantageously controlled by a constant level float, tube, the upper part of which is placed in the field of the combustion flame and which communicates, by a vapor intake pipe passing through said field, with a fuel oil sprayer of known type.
The accompanying drawing shows, in schematic section, an exemplary embodiment of such a device.
As shown, the device comprises a sprayer comprising a fuel oil inlet tube 1 surrounded by a coaxial tube 2 terminated by a spray mouthpiece 3 and connected, at the rear, to a fuel line. vapor 4 which passes in front of said sprayer, in the field of the combustion flame of the sprayed fuel oil and is connected to the upper part of a boiler tube 5, slightly inclined. The tube 5, arranged so that its upper part is also in the fuel oil combustion field, is supplied with water, through an orifice 6 controlled by a needle 7 integral with a float 8, at the bottom. 'using a pipe 9 on which is interposed a control valve 10.
A double nozzle 11 is arranged in the extension of the mouth 3 of the sprayer in order to allow the correct dosage of the combustion air.
The device shown operates as follows:
The fuel oil is brought through tube 1, under the pressure simply necessary for its flow, the tank containing it
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being for example slightly under load with respect to the sprayer. On the other hand, water is supplied under a pressure of about 200 grams per cm2, to the boiler tube 5, through the tap 10, the orifice 6 and the chamber of the float 8, the latter having for role of maintaining the water in the boiler tube 5 at a level determined in advance, the needle 7 which follows the movement of the float 8 closing the orifice 6 as soon as the water has reached said level.
When the burner is in operation, the flame which it produces comes into contact with the upper part of the tube 5, the water which is in the latter thus being heated and vaporized by conductivity and radiation. The steam thus produced at a pressure which cannot be higher than that of the feed water, ie 200 g. per cm2, is superheated, both in the steam chamber of tube 5, which is in direct contact with the flame, and in the steam pipe 4 through which it goes into the annular space between the tubes 1 and 2 from the sprayer. This vapor very energetically heats the fuel contained in the central tube and then, escaping through the nozzle 3, easily entrains in the form of an extremely fine mist the fuel oil which has itself been brought to high temperature.
The entrained fuel oil is mixed with the air entering through the rear of the elements of the double nozzle 11, which allows its combustion.
To ignite the burner thus formed, it is possible to temporarily introduce the fuel oil under pressure into tube 1 using an auxiliary pump, or to determine the vaporization of the water contained in tube 5 by heating. of the latter using an auxiliary heat source.
Thanks to the measures adopted, the risk of an abrupt production of an excess of steam is avoided because the mass of water contained in the tube 5 is outside the fire zone, and that,
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if an excess of steam production tends to start, the water is slightly forced back into a cooler zone and an equilibrium position is easily determined by itself. On the other hand, the device according to the invention makes it possible, without complication of piping, to maintain the zone in which the steam is located at a very high temperature, thus ensuring, in a very simple manner, the necessary production of very high steam. overheated.
Finally, the equipment is very easy to descale, the parts of the generator in which there is a risk of limescale deposits being able to be made easily accessible by using, for the assembly of the tubes, the removable couplings found in the trade, these fittings, perfectly known, not having been shown in the drawing for the sake of simplicity. This characteristic makes it possible to use ordinary water, without it being necessary to subject it to any purification,
The float 8 and its needle 7 can be removed, if necessary, but it is then necessary to carry out a precise adjustment of the water flow rate using the tap 10, in order to compensate exactly, the quantity of water vaporized at each Instant.
In all of the above, reference has been made to fuel oil, but it should be understood that the invention can be applied to burners using other lighter liquid fuels, such as gas oil or petroleum.