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PROCEDE POUR PROLONGER LA DUREE DE LA COMBUSTION DES COMBUSTIBLES
LIQUIDES.
Pour réaliser la combustion des combustibles liquides, on utili- se des brûleurs dont le principal but est de diviser aussi complètement que- possible le combustible et d'opérer le mélange intime de celui-ci avec l'air de combustion, le tout afin d'obtenir un rendement de combustion satisfai- sant.
La conséquence de cette façon de procéder est que la durée de la combustion, fonction de la composition du combustible, de la perfection de sa division et de son mélange avec l'air, ainsi que du dosage de l'excès d'air et de la température du foyer, a une valeur non modifiable.
On constate alors, par exemple, que si sous une température bas- se du foyer et dans le cas d'une combustion sans excès d'air, la vitesse de combustion est relativement faible et la flamme longue, dès que la tempé- rature du foyer ou l'excès d'air augmente la combustion est rapide et la flam- me courte, sans qu'il soit possible de modifier les temps de combustion en dehors de ces paramètres.
Or il est des cas où les résultats à attendre de la combustion nécessitent un échelonnement, sur une grande longueur, du dégagement-des calories et où par conséquent il est nécessaire de freiner la température maxima de la flamme et augmenter par contre coup la température dans la par- tie terminale de celle-ci.
La présente invention a pour but de réaliser ce prolongement de la durée de la combustion de façon à l'adapter aux besoins de l'utilisation de la flamme, prolongement qui est en effet nécessaire ou souhaitable dans de nombreux cas très divers dont l'énumération ci-après ne donne qu'un fai- ble apergu :
Dans les fours de céramique, d'émaillage, à réchauffer, à trai- tement thermique, à recuire, etc..
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Dans les séchoirs ; appareils de grillage, etc. pour égaliser' les températures aux lieux d'utilisation ou réaliser une progressivité plus régulière du chauffage.
Dans les chaudières, pour protéger les surfaces de coup de feu et les maçonneries, pour régler la température de surchauffe, pour éliminer l'action corrosive des gaz en particulier au point de rosée, etc..
Dans les fours à très haute température ou à combustion très échelonnée pour réaliser la combustion en plusieurs temps.
Cette invention consiste à mélanger à l'air de combustion, avant ou pendant son contact avec le combustible pulvérisé, une certaine quantité de gaz ou de vapeurs neutres stables ou à décomposition endothermique, qui par suite de la dilution de l'oxygène de l'air, dans cette masse inactive et par suite de l'absorption des calories, nécessaires à l'échauffement des gaz neutres, ou qui résulte de leur décomposition endothermique diminue la température de la flamme au point où sans cet apport, elle aurait été élevée.
Cette action en abaissement de la température maximum se trouve complétée par le fait que les gaz neutres ainsi échauffés ou les produits des décompositions endothermiques ainsi réalisés, cèdent plus loin les calo- ries qu'ils contiennent par chaleur sensible ou qu'ils dégagent par leur recombinaison, ce qui se remarque en particulier par un allongement impor- tant de la flamme.
Il permet aussi, dans le cas où l'on apporte en aval de la com- bustion initiale, une certaine quantité d'air ou de comburant de réaliser une combustion en plusieurs temps ce qui permet en particulier dans le cas où l'air secondaire est chaud ou que le comburant apporté est riche en oxy- gène, d'obtenir aux points arrière de mélange des températures élevées.
Cette masse de gaz neutres ou de vapeurs mélangées à l'air peut provenir d'une source étrangère à la combustion réalisée, mais elle peut aussi provenir d'un prélèvement effectué sur les gaz brûlés résultant de la dite combustion.
On procède alors de façon analogue à celle employée dans les installations dites de recyclage mais au lieu de mélanger les gaz et vapeurs recyclés après avoir opéré la combustion du combustible liquide on opère le mélange de l'air et des produits retardeurs avant le début de la combustion ou pendant cette combustion, sans quoi le prolongement de celle-ci ne pour- rait avoir lieu.
Le mélange des produits neutres et de l'air de combustion peut être réalisé dans les conduits d'amenée d'air aux brûleurs ou dans les brû- leurs eux-mêmes, mais il peut aussi avoir lieu sur la flamme elle-même par projection sur celle-ci des produits neutres au moment où l'oxydation de combustible se produit, la condition essentielle étant que les produits neutres ou décomposables soient présents au moment où la réaction de com- bustion se produit.
Le procédé se suffit à lui-même mais il peut aussi être utilisé parallèlement au procédé connu dit de recyclage qui opère par mélange pur et simple des gaz et vapeurs recyclés avec les produits de la combustion, après que les réactions de combustion ont eu lieu.
Sur les dessins annexés, donnésà titre d'exemple plutôt sché- matique d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention :
La fig. 1 montre vu en coupe une installation utilisant le ma- zout et dans laquelle les gaz retardeurs de combustion sont prélevés à la fin du circuit des produits de la dite combustion.
La fig. 2 représente dans les mêmes conditions une installation utilisant les mazout et dans laquelle le fluide retardeur de combustion est de la vapeur d'eau.
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La fig. 3 montre dans les mêmes conditions une installation mixte de retardement de combustion et de recyclage à l'aide de la vapeur d'eau produite par utilisation de la chaleur sensible des fumées.
La fig. 4 représente une installation mixte dans laquelle une partie des produits de la combustion agit comme retardeur de combustion, l'autre partie comme gaz de recyclage.
La fig. 5 représente une installation dans laquelle le retar- dement de la combustion est réalisé par de la vapeur d'eau qui se décompose au contact du combustible pulvérisé en réalisant une réaction du genre de celle dite de "Gaz à l'eau" et où la recombinaison des gaz combustibles produits a lieu au contact de l'air amené aux ouvertures par un circuit se- condaire réalisant ainsi une combustion en deux temps.
La fig. 6 représente une installation dans laquelle le mélange avec l'air des produits retardeurs a lieu, non pas avant le contact de l'air avec le combustible pulvérisé, mais pendant le contact c'est-à-dire au moment ou s'opère la réaction.
@ L'installation 1 est constituée par un carter de brûleur à mazout, avec disposition d'un ventilateur 2 de soutirage et de soufflage, des volets 3 et 4 de réglage de la proportion des gaz retardeurs et de l'air.
Lorsqu'on utilise comme fluide retardeur la vapeur d'eau, l'on emploie à cette fin une chaudière 5, fig. 2 pouvant être chauffée par une source de chaleur indépendante ou être chauffée par les produits de la combustion réalisée.
La disposition du circuit 6, fig. 3 de retardement de combustion agit par décomposition de la vapeur d'eau ou simplement par échauffement de celle-ci, ou encore par les deux phénomènes combinés, le circuit 7 de recy- clage simple débouche après que la combustion a été pratiquement réalisé.
L'installation mixte, fig. 4, avec circuit 8 de gaz retardeurs agissant par chaleur sensible des gaz stables et endothermie de la réaction de décomposition du C02 et de la vapeur d'eau qu'ils contiennent comporte en outre un circuit 9 de gaz recyclés.
En réalisant, fig. 5 une réaction du genre de celle dite de "Gaz à l'eau" et où la recombinaison des gaz combustibles produits a lieu au con- tact de l'air amené aux ouvertures 10 par un circuit secondaire, on obtient ainsi une combustion en deux temps. Dans ce cas le retardement de la combus- tion est obtenu par la vapeur d'eau décomposée au contact du combustible pul- vérisé.
Enfin lorsqu'on désire que le mélange avec l'air des produits retardeurs ait lieu non pas avant, mais au moment où s'opère la réaction, c'est-à-dire pendant le contact de'l'air avec le combustible, l'on utilise le conduit II pour projeter les produits retardeurs sur la flamme où ils rencontrent l'air.
Les applications indiquées à titre d'exemple pourront varier sans changer pour cela la conception générale de l'invention qui vient d'ê- tre décrite et qui se caractérise essentiellement par l'obtention d'un mélan- ge des produits retardeurs avec l'air de combustion avant ou pendant le con- tact de ce dernier avec le combustible liquide.