BE526089A - - Google Patents

Description

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   BRULEUR A MAZOUT 
La présente invention est relative à un brûleur à mazout comprenant une chambre de vaporisation dans laquelle pénètrent du mazout   à   vaporiser et une partie de l'air nécessaire à la combustion, dénommée "air primaire", ainsi qu'une chambre de combustion située au-dessus de la chambre de vaporisation et dans laquelle le reste de l'air nécessaire à la combustion, dénommé "air secondaire", pénètre par de nombreux trous ménagés dans sa paroi extérieure. 



   On connaît des brûleurs de ce genre dans lesquels la chambre de vaporisation recevant le mazout et une partie de l'air nécessaire à la combustion est constituée par une cuve surmontée d'une coiffe perforée à travers laquelle le reste de l'air comburant passe par de nombreux petits orifices disposés en lignes obliques par rapport à l'axe du brûleur. 



    ,   Dans ces brûleurs, une grande partie de la chaleur nécessaire à la vaporisation du mazout est fournie à celui-ci par rayonnement direct à partir de la flamme développée dans la chambre de   combustion   limitée par la coiffe. Il en résulte une grande variation de la quantité de chaleur transmise au mazout à vaporiser lorsque les brûleurs marchent au ralenti ou à pleine charge. Par conséquent, si ces brûleurs sont bien réglés pour assurer une vaporisation convenable à pleine charge, ils ne le sont pas pour la marche au ralenti. 



   La présente invention a comme objet un brûleur dans lequel la quantité de chaleur nécessaire à la vaporisation du mazout à brûler est toujours fournie à celui-ci, quel que soit le régime auquel le brûleur   fonction-   ne depuis sont régime de ralenti jusqu'à son régime de pleine charge. 



   A cet effet, dans le brûleur suivant l'invention la chambre de combustion est séparée de la chambre de vaporisation par une paroi dans laquelle sont ménagés, au voisinage de la paroi extérieure susdite, une série annulaire d'orifices pour le passage du mélange de vapour de mazout et d'air 

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 primaire sortant de la chambre de vaporisation. En outre, la section de ces orifices est suffisamment petite pour empêcher la propagation de la combustion de la chambre de combustion dans la chambre de vaporisation pendant le fonctionnement au ralenti.

   Enfin, la paroi de la chambre de vaporisation sur laquelle le mazout s'écoule, dénommée "paroi de vaporisation" est chauffée par conduction de la chaleur à travers une liaison métallique établie entre elle et la paroi qui sépare la chambre de combustion de la chambre de vaporisation afin d'assurer presqu'exclusivement par ce moyen la vaporisation du mazout. 



   En d'autres termes, la chaleur nécessaire à la vaporisation est transmise au mazout   presqu'exclusivement   par conduction à travers la paroi de séparation des deux chambres susdites qui est en contact direct avec la paroi de la chambre de vaporisation. En effet, la paroi de séparation susdite n'est pas capable de rayonner une quantité appréciable de chaleur vers le mazout à vaporiser comme le feraient les flammes dans la chambre de combustion si cette paroi ne formait pas écran entre elles et le mazout à vaporiser. 



   Par suite de la faible section des orifices susdits, la paroi de séparation susdite joue un rôle analogue à la toile d'une lampe de mine. 



  D'autre part, pendant le fonctionnement du brûleur au ralenti, la température du mélange de vapeurs de mazout et d'air primaire qui se trouve dans la chambre de vaporisation est inférieure à la température d'inflammation spontanée, à cause de la masse d'air froid relativement importante qui pénètre dans cette chambre. 



   Ceci permet l'obtention d'un régime de ralenti relativement bas et évite la formation d'une flamme fumeuse par combustion incomplète du mazout se trouvant dans la chambre de vaporisation en présence d'une quantité insuffisante   d'air.   



   Dans une forme d'exécution avantageuse permettant d'enlever facilement les dépôts solides qui pourraient se former sur la paroi de vaporisation après un emploi très long, la paroi de séparation entre la chambre de combustion et la chambre de vaporisation comprend un couvercle pour cette dernière chambre maintenu en place de manière étanche. 



   Afin de provoquer une rapide combustion complète des vapeurs de mazout à partir du moment où le mélange de ces vapeurs et d'air primaire re- çoit de l'air secondaire par les trous ménagés dans la paroi extérieure de la chambre de combustion et de faciliter en même temps la transmission à la paroi de vaporisation, de la chaleur nécessaire à la vaporisation du mazout, par conduction à partir de la paroi de séparation susdite, on prévoit de donner à cette paroi une forme telle qu'elle s'écarte progressivement de la paroi extérieure susdite sur la hauteur de la partie de cette dernière paroi où sont ménagés les trous pour le passage de l'air secondaire,

   de laisser la partie de la paroi extérieure de la chambre de combustion qui se trouve au-dessus des orifices pour le passage du mélange de capeur de mazout et d'air primaire exempte de trous pour le passage de l'air secondaire, sur une hauteur égale à au moins une fois la distance entre deux trous adjacents mesurée parallèlement à l'axe du brûleur. 



   Une autre particularité intéressante du brûleur suivant l'invention qui contribue à l'obtention de courtes flammes bleues très chaudes consiste en ce que la distance entre les bords des trous pour l'arrivée d'air secondaire qui, de manière connue en soi, 'sont disposés en colonnes   adjcen-   tes dans la paroi extérieure de la chambre de combustion, est au minimum égale au diamètre des trous et au maximum égale à deux fois ce   diamètre.   



   La distance minimum entre les bords des trous de deux colonnes adjacentes a comme conséquence d'éviter un refroidissement de la flamme par excès d'air tandis que la distance maximum a comme effet de permettre l'arrivée d'une quantité suffisante d'air pour avoir rapidement une combus- 

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 tion complète, ce qui contribue également à l'obtention d'une courte flamme très chaude. 



   En choisissant la distance entre les colonnes de trous de la fa- çon qui vient d'être indiquée, on évite que de longues flammes prennent nais- sance aux trous inférieurs et qu'il n'y ait plus de flammes qui prennent naissance aux trous supérieurs. 



   D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui re- présentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, une forme d'exé- cution du brûleur à mazout suivant l'invention. 



   La figure 1 est une coupe verticale selon la ligne I-I de la fi- gure   2   dans un brûleur suivant l'invention. 



   La figure 2 est une vue en plan après coupe horizontale suivant la ligne brisée II-II de la figure 1. 



   Dans ces deux figures, les mêmes notations de références désignent des éléments identiques. 



   Le brûleur à mazout représenté aux dessins comprend une chambre de vaporisation 2 dans laquelle du mazout est amené en même temps que de l'air par une conduite 3. Cet air constitue une partie seulement de l'air néces- saire à -la combustion des vapeurs de mazout. Il est dénommé "air primaire". 



   Au-dessus de la chambre de vaporisation 2, se trouve une chambre de combustion   4.   Celle-ci est séparée de la chambre de vaporisation 2 par une paroi 5. Le complément d'air nécessaire à la combustion pénètre dans la chambre de combustion 4 par de nombreux petits trous 6 ménagés dans la paroi extérieure 7 de cette chambre. Ces trous sont disposés en colonnes verticales, à égale distance les uns des autres dans chaque colonne, les trous dans une colonne étant à mi-hauteur entre les trous des   colonnqs   adjacentes. 



  Pour simplifier le dessin, on n'a représenté à la figure 1 que les trous 6 à travers lesquels passe la coupe verticale qui y est représenta. L'air traversant les trous 6 est dénommé "air secondaire". 



   Dans la paroi de séparation 7 entre les chambres 2 et 4, sont ménagés, au voisinage de la paroi extérieure 7, une série d'orifices 8 pour le passage du mélange de vapeur de mazout et d'air primaire qui s'élève à partir de la chambre de vaporisation 2. Ces orifices ont une section suffisamment faible pour empêcher la propagation de la flamme de la chambre de combustion 4 dans la chambre de vaporisation 2 pendant que le brûleur fonctionne au ralenti. Seuls les deux trous 8 par lesquels passe la coupe représentée à la figure 1 ont été représentés sur cette figure. Aucun trou 8 n'est dessiné à la figure 2. 



   En s'écoulant de la conduite 3, le mazout tombe sur le fond 9 de la chambre 2. Ce fond est dénommé ci-après "paroi de vaporisation". Il est légèrement   conceave   vers le haut et forme une petite   cuvette.   La concavité de celle-ci évite que, dans le cas où l'appareil ne serait pas placé exactement de niveau, le mazout s'écoule vers la périphérie. 



   Cette paroi de vaporisation 9 est chauffée par conduction de la chaleur à partir de la paroi de séparation 5, à travers une liaison métallique direqte établie entre elle et la paroi 5. Ces deux parois constituent deux parties d'une seule pièce. 



   Une liaison métallique de ce genre permet aisément de transmettre, presqu'exclusivement par conduction, la chaleur nécessaire à la vaporisation du mazout retenu dans la cuvette 9. 



   Par le fait   que ,;Le   mazout et l'air primaire arrivent dans la chambre de vaporisation par une conduite commune 3, celle-ci est refroidie par l'air primaire, ce qui empêche la formation de dépôts provenant du mazout à la sortie de cette conduite. 

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   Dans le même but, on a prévu, à l'extrémité de la conduite 3 située dans la chambre de vaporisation   2,   un biseau 10 dont le bout 11 est à la partie inférieure de cette conduite. 



   Les dépôts qui se forment parfois sur la cuvette 9 après un long usage de l'appareil peuvent être supprimés aisément après enlèvement d'un couvercle 12 que comprend la paroi de séparation 5. Ce couvercle est maintenu en place de manière étanche par vissage. A cet effet, il a avantageusement une forme circulaire et présente une tige filetée 13 suivant son axe. 



  Cette tige est vissée dans une douille taraudée   14   portée par une traverse 15 solidaire de la partie de la paroi 5 contre laquelle le couvercle 12 est appliqué. Deux trous 16 sont ménagés dans le couvercle 12 pour recevoir une clef à broches permettant d'effectuer aisément le vissage à fond du couvercle et son dévissage. 



   Etant donné le moyen utilisé pour transmettre au mazout la chaleur nécessaire à sa vaporisation, il est important que la chambre de vaporisation 2 ne puisse pas se refroidir librement dans l'atmosphère. La paroi de cette chambre est entourée d'une couche de matière calorifuge 17 qui est maintenue en place par une-enveloppe extérieure 18. 



   La conduite 3 servant à amener le mazout et l'air primaire dans la chambre de vaporisation pénètre avec jeu dans cette chambre. Elle présente un collier 19 qui est appliqué de manière étanche contre la paroi latérale de la chambre 2 au moyen d'un manchon 20 vissé dans une tubulure 21 dont est pourvue cette paroi. Le diamètre de ce manchon 20 est plus grand que le diamètre extérieur de la conduite 3 de sorte qu'une couronne d'air subsiste entre ces deux pièces, ce qui contribue au refroidissement de la conduite, favorable à l'absence de dépôt. 



   Lorsqu'on veut allumer le brûleur, il faut d'abord chauffer la paroi de vaporisation 9 par des moyens extérieurs puisque cette paroi ne peut pas encore recevoir de la chaleur provenant de la paroi de séparation 5. 



   Dans la forme d'exécution représentée, la paroi de vaporisation 9 formant cuvette porte à l'extérieur une résistance électrique 22 que l'on alimente pendant le temps nécessaire à la mise en marche du brûleur. 



   Lorsque la paroi de vaporisation 9 a été chauffée un certain temps par la résistance 22, le mazout est admis par la conduite 3 et se vaporise instantanément en tombant sur la paroi 9. Le mélange de vapeur de mazout et d'air primaire qui pénètre dans la chambre de combustion 4 par les orifices 8 peut être enflammé dans cette chambre, par exemple à l'aide d'un filament 23 porté à l'incandescence et alimenté à partir de la même source de courant que celle qui alimente la résistance électrique 22, par la fermeture momentanée d'un interrupteur. Le courant alimentant cette résistance électrique est encore maintenu un certain temps jusqu'à ce que la paroi de vaporisation 9 reçoive, à partir de la paroi de séparation 5, suffisamment de calories pour vaporiser le mazout tombant sur cette paroi.

   Après cela on peut couper le courant servant à l'alimentation de la résistance 22. 



   La distance de la paroi de séparation 5 à la paroi extérieure 7 de la chambre de combustion 4 augmente progressivement sur la hauteur de la partie de cette paroi où sont ménagés les trous 6 pour le passage de l'air secondaire. Cette paroi est exempte de trous sur une hauteur qui est à mesurer à partir des orifices 8 pour le passage du mélange de vapeur de mazout et d'air primaire et qui est égale à au moins une fois la distance entre deux trous 6 adjacents mesurée parallèlement à l'axe du brûleur. 



   La partie de la paroi 5 qui s'étend sur la hauteur de la partie de la paroi 7 dépourvue detrous 6 s'écarte légèrement de celle-ci vers le haut. En outre,un anneau 24 est disposé au fond de la chambre 4, à l'extérieur de la paroi 5. La face supérieure   2   de cet anneau fait dévier progressivement vers le haut le mélange sortant des orifices. Grâce à cette 

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 disposition, on évite à la sortie de ces orifices, la formation de tourbil- lons qui pourraient provoquer, par entraînement d'air secondaire vers le bas, l'allumage du mélange sortant de ces orifices en-dessous de la partie où sont ménagés les trous 6. En outre,les jets sortant des orifices 8 peuvent s'é- panouir librement avant de recevoir de l'air secondaire.

   Ceci contribue gran- dement à faciliter la combustion complète et rapide des vapeurs de mazout. 



   Les colonnes de trous 6 sont écartées l'une de l'autre de façon que la distance entre les bords voisins des trous de deux colonnes adjacentes soit au minimum égale au diamètre de ces trous. Cette distance ne peut cependant pas indifféremment être très élevée. Il convient qu'elle soit au maximum égale à deux fois le diamètre des trous 6 afin que la combustion complète soit rapide. 



   La surface extérieure 26 de la paroi de la séparation 5 susdite dont la distance à la partie de paroi extérieure 7 dans laquelle sont ménagés les trous 6 augmente, est une portion de la surface d'un tore dont l'axe est confondu avec celui du brûleur. Dans le cas du brûleur suivant la figure 1, le cercle qui, par sa révolution autour de l'axe du brûleur, engendre le tore, a été représenté en trait mixte et est désigné par 27. 



   Pour permettre un démontage aisé du brûleur en cas de nécessité, on a prévu de disposer la paroi 7 de la chambre de combustion entre un récupérateur 28 connu en soi, et la chambre de vaporisation 2. Cette paroi 7 appuie, en haut, contre un rebord 29 de ce récupérateur et, en bas, contre un rebord annulaire 30 qui est solidaire de la paroi de séparation 5 et de la paroi'latérale de la chambre de vaporisation 2. Elle est repliée vers l'intérieur et est   serrée, par   exemple, par des vis entre la face supérieure du rebord 30 et la face intérieure de l'anneau   24.   Le rebord '30 appuie par sa face inférieure contre l'enveloppe 18 qui est portée par une traverse 31.

   Celle-ci repose, par l'intermédiaire de ressorts 32, sur des écrous à papillon 33 engagés sur des tiges filetées 34 dont une est articulée au récupérateur 28, en 35 et, l'autre, est montée rigidement sur ce récupérateur. Le montage rigide de cette tige filetée facilite la remise en place de la traverse 31. 



  Les deux tiges filetées 34 sont engagées dans des fentes 36 ménagées dans des oreilles 37 solidaires de l'enveloppe 18. 



   Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée à la forme d'exécution représentée et que bien des modification peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications   -,,ne   soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes.    



  REVENDICATIONS.   

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 1. Brûleur à mazout comprenant une chambre de vaporisation dans laquelle pénètrent du mazout à vaporiser et une partie de l'air nécessaire à la combustion, dénommée "air primaire", ainsi qu'une chambre de combus- tion située au-dessus de la chambre de vaporisation et dans laquelle le reste de l'air nécessaire à la combustion, dénommé "air secondaire", pénètre par de nombreux trous ménagés dans sa paroi extérieure, caractérisé en ce que la chambre de combustion est séparée de la chambre de vaporisation par une paroi dans laquelle sont ménagés, au voisinage de la paroi extérieu- re susdite, une série annulaire d'orifices pour le passage du mélange de vapeur de mazout et d'air primaire sortant de la chambre de vaporisation, en ce que la section de ces orifices est suffisamment petite pour empêcher la propagation,

   de la chambre de combustion dans la chambre de vaporisation pendant le fonctionnement au ralenti, et en ce que la paroi de la chambre de vaporisation sur laquelle le mazout s'écoule, dénommée "paroi de vapori- sation", est chauffée par conduction de la chaleur à travers une liaison mé- tallique établie entre elle et la paroi qui sépare la chambre de combustion de la chambre de vaporisation afin d'assurer presqu'exclusivement par ce <Desc/Clms Page number 6> moyen la vaporisation du mazout.

   2. Brûleur suivant la revendication 1, c a r a c t é r i s é en ce que la paroi de séparation entre la chambre de combustion et la chambre de vaporisation comprend un couvercle pour cette dernière chambre maintenu en place de manière étanche.

   3. Brûleur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le couvercle susdit est maintenu en place par vissage.

   4. Brûleur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le couvercle susdit est circulaire et est solidaire d'une tige filetée disposée suivant son axe et en ce que la dite tige est vissée dans une douille taraudée portée par une traverse solidaire de la partie de la paroi de séparation contre laquelle le couvercle est appliqué.

   5. Brûleur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi de vaporisation a une forme légèrement concave du côté où elle reçoit le mazout.

   6. Brûleur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi de séparation entre la chambre de combustion et la chambre de vaporisation s'écarte progressivement de la paroi extérieure susdite sur la hauteur de la partie de cette dernière paroi où sont ménagés les trous pour le passage de l'air secondaire, en ce que, au-dessus des orifices pour le passage du mélange de vapeur de mazout et d'air primaire, la paroi extérieure de la chambre de combustion est exempte de trous pour le passage de l'air secondaire, sur une hauteur égale à au moins une fois la distance entre deux trous adjacents mesurée parallèlement à l'axe du brûleur.

   7. Brûleur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que sur la hauteur de la partie de la paroi extérieure de la chambre de combustion qui est dépourvue de trous, l'espace annulaire offert au passage du mélange de vapeur de mazout et d'air primaire entre la paroi de séparation susdite et la paroi extérieure, est limité par des parois qui s'écartent légèrement l'une de l'autre vers le haut'.

   @. Brûleur suivant l'une ou l'autre des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que la surface extérieure de la partie de la paroi de séparation susdite dont la distance à la partie de la paroi extérieure de la chambre de combustion pourvue de trous augmente progressivement, est une,portion de la surface d'un tore dont l'axe est confondu avec celui du brûleur.

   9. Brûleur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, dans lequel les trous pour l'arrivée d'air secondaire sont disposés en colonnes, caractérisé en ce que la distance entre les bords des trous de deux colonnes adjacentes est au minimum égale au diamètre des trous et est au maximum égale à deux fois ce diamètre.

   10. Brûleur à mazout suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, c a r a c t é r i s é en ce que l'air primaire et le mazout à vaporiser pénètrent dans la chambre de vaporisation par une conduite commune.

   11. Brûleur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la conduite d'amenée de mazout pénètre avec jeu dans la chambre de vaporisation et présente un collier qui est appliqué de manière étanche contre la paroi latérale de cette chambre au moyen d'un manchon vissé dans une tubulure de cette paroi, le diamètre intérieur de ce manchon étant plus grand que le diamètre extérieur de la conduite.

   12. Brûleur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité de la conduite d'amenée de mazout située dans la chambre de vaporisation est en forme de biseau dont <Desc/Clms Page number 7> le bout est à la partie inférieure de la conduite.

   13. Brûleur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi extérieure de la chambre de combustion appuie en haut et en bas respectivement contre un récupérateur qui le surmonte, de manière connue en soi, et contre un rebord solidaire de la paroi de séparation susdite et de la paroi latérale de la chambre de vaporisation, en ce qu'une enveloppe isolée thermiquement de cette dernière paroi appuie, d'une part, contre la face du rebord susdit opposée à celle contre laquelle appuie la paroi extérieure susdite de la chambre de combustion et, d'autre part, contre une traverse qui repose sur des écrous engagés sur des tiges filetées montées sur le récupérateur.

   14. Brûleur suivant la revendication 13, caractérisé en ce que la paroi extérieure de la chambre de combustion est repliée vers l'intérieur au contact du rebord susdit et est serrée entre celui-ci et un anneau dont la face supérieure fait dévier progressivement vers le haut le mélange de vapeur de mazout et d'air sortant des orifices ménagés dans la paroi de séparation susdite.

   15. Brûleur suivant l'une ou l'autre des revendications 13 et 14, caractérisé en ce qu'une des deux tiges filetées susdites est articulée par rapport au récupérateur tandis que l'autre est fixe par rapport celui-ci.

   16. Brûleur suivant l'une ou l'autre des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que des ressorts sont interposés entre la chambre de vaporisation et les écrous susdits.

   17. Brûleur tel que décrit ci-dessus et représenté aux dessins ci-annexés. en annexe 1 dessin.