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Dans les brûleurs à gaz, utilisés dans les Installations fixes comprenant une turbine à gaz et destinées à produire de la force motrice, le mélange du gaz combustible et de l'air de combustion est généralement préparé dans la zone des flammes de la chambre de combustion, le mélange parfait des fluides étant obtenu par un mouvement de tourbillonnement de l'air de combustion produit par des organes de tourbillonnement à aubes.
On connaît également des brûleurs à courants parallèles dans lesquels les tuyères à air et à gaz sont disposées en nids d'abeilles, la très fine division des fluides en filets d'air et de gaz assurant alors le bon mélangeo Toutefois, dans ces brûleurs sans tourbillonnement, le réglage du débit des gaz est contrarié par les limites étroites d'allumage des combustibles gazeux, ce qui exclut largement l'utilisation dans les grandes installations comprenant une turbine à gaz pour la production de force motrice Etant donné que les brûleurs de ce genre donnent facilement des flammes instables à cause des faibles vitesses de combustion de la plu- part des gaz combustibles, le maximum du débit des gaz qu'on peut obtenir est encore fortement limité.
L'utilisation d'organes de tourbillonnement pour le mélange des fluides permet d'obtenir des débits Importants et une gamme de réglages étendue., mais l'agencement est relativement compliqué et coûteux.
L'invention concerne un brûleur à gaz, de préférence pour cham- bre de combustion d'installations comprenant une turbine à gaz, et permet- tant d'éviter les Inconvénients précités. Ce brûleur est caractérisé par un plateau présentant des orifices disposés en rangées radiales par les- quels les jets de l'air de combustion entrent axialement dans la zone des flammes de la chambre de combustion, ledit plateau étant suivi d'un injec- teur du gaz combustible présentant des orifices par lesquels les jets de gaz entrent radialement dans la zone des flammes, l'agencement étant tel que chaque jet de gaz passe entre deux rangées consécutives de jets d' air, les jets de gaz et les jets d'air étant orientés perpendiculairement les uns par rapport aux autreso
Dans le brûleur à gaz décrit,
le combustible et l'air de combus- tion pénètrent dans la zone des flammes de la chambre de combustion sous la forme de jets perpendiculaires les uns par rapport aux autres, et ce de façon que les jets ne se touchent que dans les zones périphériques où la turbulence est forte tandis que la vitesse est faible. Malgré la grande vitesse de passage de l'air au centre des jets, cette disposition tient compte de la faible vitesse de propagation de la flemme du gaz, et ce par le fait que les flammes se développent dans les intervalles entre les jets d'air orientés radialement, dans la zone périphérique de chaque jet.
Le mélange du gaz et de l'air a lieu dans les zones de mélange des différents jets, et le front des flammes se stabilise dans un espace s'étendant longitudinalement dans la chambre de combustion en partant du plateau perforé aussi loin que la zone de tourbillonnement entourant chaque jet d'air (zone d'eau "morte"). On peut régler la stabilité des flammes en choisissant convenablement la largeur des orifices d'entrée d'air dans chacune des rangées radiales. Il est avantageux de donner aux orifices d'entrée d'air de com- bustion du plateau perforé des sections qui augmentent au fur et à mesure que leur distance augmente par rapport à l'axe longitudinal de la zone des flammes.
Cet agencement permet un dosage exact de l'air et du combustible dans le mélange en direction des rayons de la zone des flammes, l'échange des Impulsions ayant pour effet de dévier pendant le mélange des jets de combustible gazeux de façon qu'ils restent dans une zone présentant des conditions stoechiométriques de combustion. Dans le brdleur à gaz sans tourbillonnement., on peut largement modifier la quantité du gaz et celle de l'air sans qu'il en résulte une altération de la qualité de la combustion ni de la stabilité des flammes. De plus, ce brûleur est beaucoup moins coûteux et plus simple que les dispositifs connus de ce genre.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple un mode de mise en oeuvre de l'invention sous la forme d'un brûleur à gaz destiné à être
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utilisé dans les chambres de combustion de turbines à gaz. La figure 1 est une vue en coupe axiale de la partie supérieure d'une chambre de combustion de ce genre placée verticalement;, tandis que la figure 2 est une vue de face à une échelle un peu plus grande., prise dans la direction des flèches A-A de la figure 1.
Sur la figure 1 du dessin., 1 désigne la paroi périphérique d'une chambre de combustion cylindrique dans laquelle est monté un tube de combastion 2 centré sur son axe= L'air de combustion arrive dans la chambre de combustion par le conduit 3, tandis que le gaz combustible est intro= duit par le conduit 4. La zone des flammes, qui se trou--e dans la partie supérieure du tube de combustion, reçoit l'air de combustion par les ori- fices 5 du plateau 6, tandis que l'air additionnel destiné au refroidissement des gaz chauds de combustion pénètre dans le tube de combustion par d'autres orifices 7 pratiqués dans la paroi périphérique de ce tube.
Le conduit 4 présente à son extrémité intérieure c'est-à-dire dans la zone des flammes, des orifices 8 par lesquels est injecté le gaz combustible. On volt sur la figure 2 que les orifices 5 forment des rangées partant radialement de l'axe longitudinal du tube de combustion. Par ces orifices, les jets de l'air de combustion entrent longitudinalement dans la zone des flammes.
Les orifices 8 à l'extrémité Intérieure du conduit adducteur de gaz combustible 4 sont disposés de façon que les jets de gaz entrent radialement dans la zone des flammes et que chaque jet de gaz passe entre deux rangées consé- cutives de jets d'air. Les jets de gaz et d'air sont donc perpendiculaires les uns aux autres. Le gaz brûle dans les Intervalles de mélange entre les jets dans lesquels les zones de turbulence des différents jets de gaz et d'air s'interpénètrento Ainsi que le montre la figure 2, il est avan- tageux de donner aux orifices d'entrée d'air des sections qui augmentent au fur et à mesure que la distance entre les orifices et l'axe longitu- dïnal du tube de combustion devient plus grande.
RESIDE.
1.- Brûleur à gaze de préférence pour chambres de combustion d' installations comprenant une turbine à gaz, caractérisé par un plateau présentant des orifices disposés en rangées radiales et par lesquels les jets de l'air de combustion entrent dans la zone des flammes dans la direction de son axe longitudinale et par un conduit présentant à son extrémité intérieure et dans la zone des flammes des orifices par lesquels les jets de gaz entrent radialement dans cette zone des flammes., l'agencement des orifices étant tel que chaque jet de gaz passe entre deux rangées consécutives de jets d'air, et que les jets d'air soient perpendiculaires aux jets de gaz.
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