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La présente invention est relative à des perfectionnements aux brûleurs à combustible liquida, notamment au mazout, ou au gaz ou tout autre combustible brûlant par pulvérisation.
L'invention se rapporte plus spécialement à une tête de combustion utilisable sur de tels brûleurs.
La tête de combustion forme en somme la pièce principale d'un brûleur, devant assurer le juste mélange air-combustible pulvérisé. Dans la plupart des brûleurs, le mélange air-mazout, par exemple, laisse à désirer; il doit dès lors être compensé par une chambre de combustion en matière réfractaire appropriée et généralement onéreuse à réaliser.
Malgré cela, 11 y a risque de décollage de la flamme, surtout au moment ortique de l'arrêt du
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dispositif d'allumage, avec comme conséquence une déficience de rendement en CO2
La présente invention a pour objet une tête de combustion simple, d'un rendement en CO2 très élevé et pouvant brûler, pâme avec un gicleur donnant un c8ne de flamme de 30 , sans dépôt de suies, la flamme ne collant pas à la grille mais s'amorçant à une distance de 5 à 8 mm environ de cette grille. Avec la tête de combustion suivant l'invention, il ne faut pas de liquide particu- lier d'allumage, le brûleur s'allumant dès l'actionnement du dis- positif d'allumage, tel que des électrodes.
Une tête de combustion suivant l'invention comprend essen- tiellement : une buse d'amenée d'air, un gicleur ou dispositif d'amenée de combustible disposé dans une tête de combustion for- mant une chambre autour de ce gicleur; une grille à ailettes, dis- posée en bout de la tête de combustion et présentant un trou ce m tral de passage de l'air; un preier manchon tronconique partant de cette grille ; unsecond manchon tronconique partant de la tête de combustion et entourant le premier manchon en formant avec celui-ci un passage annulaire pour l'air traversant les ail ettes de la grille ; des moyens prévus sur ou en liaison avec le premis manchon ci-avant pour permettre à un jet d'air de lécher la paroi interne de ce manchon pour refouler la flamme à une légère distan- ce de cette paroi.
Suivant une forme de réalisation préférée, la grille pré- sente un trou central de diamètre variable et un certain nombre d'ailettes obliques tout autour de ce trou, la naissance desdites ailettes étant prévue à une distance choisie dudit trou central, de manière à former ainsi une bande annulaire pleine autour de celui-ci. pour des raisons qui seront plus spécialement expliquées ci-après, le premier manchon partant de la grille a, de préféren- ce, à sa naissance, un diamètre légèrement supérieur au diamètre de naissance des ailettes sur la grille, ou encore au diamètre extérieur de la bande annulaire de celle-ci.
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Suivant un-mode, de réalisation particulier, les moyens permettant à un jet d'air de lécher la paroi interne du premier manchon consistent en ailettes que présente ce manchon suivant sa paroi extérieure, ces ailettes bordant des ouvertures de passa- ge prévues pour permettre l'entrée dans ledit manchon, d'une cer- taine quantité de l'air venant de la grille à travers les ailettes de ''celle-ci, cet air léchant ainsi la paroi interne du manchon.
Suivant un autre mode de réalisation pouvant d'ailleurs se combiner avec le mode de réalisation qui vient d'être décrit, les moyens permettant à un jet d'air de lécher-la paroi interne du premier manchon consistent en un troisième manchon de faible longueur disposé intérieurement au premier manchon ci-avant et de diamètre choisi pour laisser un passage annulaire entre ces deux manchons, de l'air qui traverse la grille entre les ailettes s'introduisant dans le passage formé entre la bande annulaire de cette grille et l'ouverture d'entrée du premier manchon pour pas- ser ensuite entre celui-ci et le troisième manchon et lécher la paroi interne du premier manchon ci-avant.
D'autres détails et particularités de l'invention ressor- tiront de la description donnée ci-après à titre d'exemple non limitatifet avec référence aux dessins annexés.
La figure 1 montre une tête de combustion suivant l'invention.
La figure 2 est une vue latérale de la même tête avec brisures partielles.
La figure 3 montre des détails de réalisation des ailet- tes, considérés suivant le plan III-III de la figure 2.
La figure 4 est une vue d'une autre forme de réalisation de la tête de combustion.
La figure 5 est une vue latérale de la tête de la figure 4 avec brisures partielles.
Dans la buse 1 d'amenée d'air du braleur sont logés le porte-gicleur 2 et le gicleur 3 ainsi que les électrodes d'allu-
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mage non représentées.
A l'extrémité de la bête de combustion 4, réalisée en acier réfractaire ; est prévue une grille 6 sur laquelle est monté un manchon tronconique 5. En bout de la tête 4 est prévu un second manchon tronconique 13; ces deux manchons sont également en acier réfractaire. La grille 6 est circulaire et est au diamètre inté- rieur de la tête 4. Elle présente un trou central 8 qui peut être réalisé plus ou moins grand suivant la forme de la flamme désirée.
La grille présente en outre un certain nombre de découpures radia- les 7 se terminant chacune par une découpure circonférentielle 18.
Ces découpures permettent la formation d'ailettes 10 sur la grille 6 par pliage suivant chacune des lignes 19, ces ailettes étant disposées obliquement comme à la figure 3.
Ces ailettes 10 s'arrêtent à 5 ou 7 mm du trou central 8 pour former une bande annulaire 9. L'air venant de la buse d'amenée 1 passe donc, d'une part, par le trou central 8 et d'au- tre part, entre les ailettes 10 qui lui impriment un puissant effet rotatif ; l'air est par contre arrêté par la bande annulaire 9.
Un premier manchon tronconique 5 prend naissance sur les ailettes 10. Le plus petit diamètre de ce manchon 5 est légèrement supérieur au diamètre extérieur de la bande annulaire 9; en d'au- tres mots, ce plus petit diamètre ou diamètre de naissance du man- chon 5 est légèrement supérieur au diamètre de la racine des di- verses ailettes 10. De ce fait, il existe donc un passage d'air 11 entre la bande annulaire 9 et l'entrée du manchon tronconique 5, cet air passant bien entendu entre les ailettes 10. A la figure l, cet air du passage 11 est,dirigé le long de la paroi intérieure du manchon 5, de manière à lécher cette paroi, grâce à un petit manchon tronconique court 15 .intérieur àu manchon 5, ce petit man- chon 15 prenant naissance à la racine des ailettes 10.
Le plus grand diamètre ou diamètre extérieur du manchon 5 correspond sen- siblement au diamètre de la tête 4.
En prolongement de cette tête 4 est prévu un autre manchon
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tronconique 13 dont le diamètre de sortie est adapté suivant la puissance du brûleur.
Lorsque le brûleur fonctionne, l'air venant de la buse d'amenée 1 est chassé vers la grille 6. L'air passe par le trou central 8 pour alimenter la flamme du brûleur 3, et également en- tre les ailettes 10 qui lui impriment donc, comme signalé ci-avant, un mouvement rotatif puissant.
L'air est, par contre, arrêté par la bande annulaire 9 et une partie de cet air passe par le passage 11, puis entre les manchons 5 et 15 pour lécher la paroi interne du manchon 5. L'air passant par le trou central 8 pénètre dans le manchon 5 qui est en dépression, en faisant éclater la flamme qui a tendance à coller à la paroi intérieure du manchon 5 mais qui en est empêchée en fait par l'air venant du passage 11 et léchant cette paroi du manchon 5 en y empêchant tout dépôt de suies. La flamme est donc en fait refoulée à une légère distance de la paroi intérieure du manchon 5.
L'air passant par les ailettes 10 poursuit sa course dans l'espace 14:. formé par les manchons 5 et 13 et enveloppe la flamme à la sortie de ces manchons d'un filon d'air qui parachevé le mé- lange air-combustible . Il est à remarquer que cet air est rabattu en quelque sorte vers la flamme par la partie recourbée vers l'intérieur 20 du manchon extérieur 13.
En augmentant les ouvertures du trou central 8 et des manchons 5 et 13, on augmente le volume de la flamme. Avec un petit trou central 8 et de petits manchons 5 et 13, la flamme est longue et étroite. Avec un grand trou central 8 et de grands man- chons 5 et 13, la flamme est plus courte et plus volumineuse.
Pour obtenir qu'une petite partie de l'air passant par lesailettes 10 lèche la paroi intérieure du manchon 5, on peut encore employer un autre système tel que représenté aux figures 4 et 5, ledit système pouvant d'ailleurs être utilisé conjointement avec le manchon court 15 des figures 1 et 2.
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Aux figures 4 et 5, le manchon tronconique 5 a un dia- mètre d'entrée qui est à nouveau légèrement supérieur au diamètre de la racine des ailettes 10 pour permettre un passage d'air 11 de ces ailettes vers l'intérieur du manchon 5. Celui-ci présente en outre des ailettes annulaires 12 formées par pliage de diverses portions de la paroi latérale du manchon 5. Grâce à ces ailettes
12, une petite partie de l'air passant par les ailettes 10 de la grille peut pénétrer intérieurement au manchon 5 et lécher la paroi interne de celui-ci. En outre, à l'entrée du manchon 5, de l'air peut à nouveau pénétrer dans ce/manchon par le passage annulaire 11.
. De la sorte, l'entièreté de la surface interne du manchon 5 est balayée par un filet d'air qui y empêche à nouveau tout dépôt de suies. L'effet est donc identique à celui obtenu par le système des figures 1 et 2.
Il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée aux détails ci-avant mais que bien des variantes sont possibles sans sortir du cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS
1. Tête de combustion pour brûleur à combustible liquide, àu gaz ou tout autre combustible brûlant par pulvérisation, carac- térisée en ce qu'elle comprend essentiellement :une buse d'amenée d'air (1), un gicleur (3) ou dispositif d'amenée de combustible disposé dans une tête de combustion (4) formant une chambre autour de ce gicleur; une grille (6) à ailettes (10), disposée en bout de la tête de combustion (4) et présentant un trou central (8) de passage de l'air ; unpremier manchon tronconique (5) partant de cette grille (6) ; un second manchon tronconique (13) partant de la tée de combustion (4) et entourant le premier manchon (5) en formant avec celui-ci un passage annulaire (14) pour l'air traver- 'sant les ailettes (10) de la grille (6);
et des moyens prévus sur ou en liaison avec le premier manchon (5) ci-avant pour permettre à un jet d'air de lécher la paroi interne de ce manchon pour re- fouler la flamme à une légère distance de cette paroi.
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The present invention relates to improvements to liquid fuel burners, in particular fuel oil, or gas or any other fuel burning by spraying.
The invention relates more especially to a combustion head which can be used on such burners.
In short, the combustion head forms the main part of a burner, which must ensure the correct mixture of air and atomized fuel. In most burners, the air-fuel mixture, for example, leaves something to be desired; it must therefore be compensated for by a combustion chamber made of suitable refractory material and generally expensive to produce.
Despite this, there is a risk of the flame taking off, especially at the ortic moment when the
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ignition device, with consequent loss of CO2 yield
The present invention relates to a simple combustion head, with a very high CO2 yield and which can burn, swells with a nozzle giving a flame cone of 30, without deposit of soot, the flame not sticking to the grid but starting at a distance of about 5 to 8 mm from this grid. With the combustion head according to the invention, no particular ignition liquid is required, the burner igniting as soon as the ignition device, such as electrodes, is actuated.
A combustion head according to the invention essentially comprises: an air supply nozzle, a nozzle or fuel supply device arranged in a combustion head forming a chamber around this nozzle; a finned grille, placed at the end of the combustion head and having a hole in this air passageway; a first tapered sleeve starting from this grid; a second frustoconical sleeve starting from the combustion head and surrounding the first sleeve, forming therewith an annular passage for the air passing through the wings of the grate; means provided on or in connection with the above first sleeve to allow a jet of air to lick the internal wall of this sleeve to force the flame to a slight distance from this wall.
According to a preferred embodiment, the grid has a central hole of variable diameter and a certain number of oblique fins all around this hole, the birth of said fins being provided at a chosen distance from said central hole, so as to form thus a solid annular band around it. for reasons which will be explained more specifically below, the first sleeve starting from the grid preferably has, at its birth, a diameter slightly greater than the diameter at which the fins begin on the grid, or even the outside diameter of the annular band thereof.
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According to a particular embodiment, the means allowing a jet of air to lick the internal wall of the first sleeve consist of fins that this sleeve presents along its outer wall, these fins bordering passage openings provided to allow entry into said sleeve of a certain quantity of the air coming from the grille through the fins thereof, this air thus licking the internal wall of the sleeve.
According to another embodiment which can also be combined with the embodiment which has just been described, the means allowing a jet of air to lick the internal wall of the first sleeve consist of a third sleeve of short length. arranged inside the first sleeve above and of diameter chosen to leave an annular passage between these two sleeves, the air which passes through the grid between the fins entering the passage formed between the annular strip of this grid and the inlet opening of the first sleeve to then pass between it and the third sleeve and lick the inner wall of the first sleeve above.
Other details and features of the invention will emerge from the description given below by way of nonlimiting example and with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a combustion head according to the invention.
Figure 2 is a side view of the same head with partial breakage.
FIG. 3 shows details of the construction of the fins, considered along the plane III-III of FIG. 2.
Figure 4 is a view of another embodiment of the combustion head.
Figure 5 is a side view of the head of Figure 4 with partial breakage.
In the air inlet nozzle 1 of the burner are housed the nozzle holder 2 and the nozzle 3 as well as the ignition electrodes.
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mage not shown.
At the end of the combustion beast 4, made of refractory steel; a grid 6 is provided on which is mounted a frustoconical sleeve 5. At the end of the head 4 is provided a second frustoconical sleeve 13; these two sleeves are also made of refractory steel. The grid 6 is circular and has the internal diameter of the head 4. It has a central hole 8 which can be made larger or smaller depending on the shape of the desired flame.
The grid also has a certain number of radial cutouts 7 each terminating in a circumferential cutout 18.
These cutouts allow the formation of fins 10 on the grid 6 by folding along each of the lines 19, these fins being arranged obliquely as in Figure 3.
These fins 10 stop at 5 or 7 mm from the central hole 8 to form an annular strip 9. The air coming from the supply nozzle 1 therefore passes, on the one hand, through the central hole 8 and on the other hand. - Be part, between the fins 10 which give it a powerful rotary effect; on the other hand, the air is stopped by the annular band 9.
A first frustoconical sleeve 5 originates on the fins 10. The smallest diameter of this sleeve 5 is slightly greater than the outside diameter of the annular band 9; in other words, this smaller diameter or birth diameter of sleeve 5 is slightly greater than the diameter of the root of the various fins 10. As a result, there is therefore an air passage 11 between the annular strip 9 and the inlet of the frustoconical sleeve 5, this air naturally passing between the fins 10. In FIG. 1, this air from the passage 11 is, directed along the inner wall of the sleeve 5, so as to lick this wall, thanks to a small short frustoconical sleeve 15 inside the sleeve 5, this small sleeve 15 originating at the root of the fins 10.
The larger diameter or outside diameter of the sleeve 5 corresponds roughly to the diameter of the head 4.
As an extension of this head 4, another sleeve is provided
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frustoconical 13 whose outlet diameter is adapted according to the power of the burner.
When the burner is in operation, the air coming from the supply nozzle 1 is expelled towards the grate 6. The air passes through the central hole 8 to feed the flame of the burner 3, and also between the fins 10 which to it. thus print, as indicated above, a powerful rotary movement.
The air is, on the other hand, stopped by the annular band 9 and part of this air passes through the passage 11, then between the sleeves 5 and 15 to lick the internal wall of the sleeve 5. The air passing through the central hole 8 enters the sleeve 5 which is in depression, by causing the flame to burst which tends to stick to the inner wall of the sleeve 5 but which is in fact prevented from doing so by the air coming from the passage 11 and licking this wall of the sleeve 5 by preventing any deposit of soot. The flame is therefore in fact forced back a slight distance from the inner wall of the sleeve 5.
The air passing through the fins 10 continues its course in space 14 :. formed by sleeves 5 and 13 and envelops the flame at the outlet of these sleeves with a vein of air which completes the air-fuel mixture. It should be noted that this air is drawn back in a way towards the flame by the part curved towards the inside 20 of the outer sleeve 13.
By increasing the openings of the central hole 8 and of the sleeves 5 and 13, the volume of the flame is increased. With a small central hole 8 and small sleeves 5 and 13, the flame is long and narrow. With a large central hole 8 and large sleeves 5 and 13, the flame is shorter and bulkier.
In order to obtain that a small part of the air passing through the fins 10 licks the inner wall of the sleeve 5, it is also possible to use another system as shown in FIGS. 4 and 5, said system moreover being able to be used in conjunction with the short sleeve 15 of Figures 1 and 2.
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In Figures 4 and 5, the frustoconical sleeve 5 has an inlet diameter which is again slightly greater than the diameter of the root of the fins 10 to allow passage of air 11 from these fins to the interior of the sleeve 5. The latter furthermore has annular fins 12 formed by folding various portions of the side wall of the sleeve 5. Thanks to these fins
12, a small portion of the air passing through the fins 10 of the grille can enter the sleeve 5 internally and lick the inner wall thereof. In addition, at the inlet of the sleeve 5, air can again enter this / sleeve through the annular passage 11.
. In this way, the entire internal surface of the sleeve 5 is swept by a stream of air which again prevents any deposit of soot therein. The effect is therefore identical to that obtained by the system of Figures 1 and 2.
It should be understood that the invention is not limited to the above details but that many variations are possible without departing from the scope of the present patent.
CLAIMS
1. Combustion head for a liquid fuel burner, gas burner or any other fuel burning by spraying, characterized in that it essentially comprises: an air supply nozzle (1), a nozzle (3) or fuel supply device arranged in a combustion head (4) forming a chamber around this nozzle; a grille (6) with fins (10), disposed at the end of the combustion head (4) and having a central hole (8) for passage of the air; a first tapered sleeve (5) starting from this grid (6); a second frustoconical sleeve (13) extending from the combustion chamber (4) and surrounding the first sleeve (5), forming therewith an annular passage (14) for the air passing through the fins (10) of the grid (6);
and means provided on or in connection with the aforementioned first sleeve (5) to allow a jet of air to lick the internal wall of this sleeve to repel the flame at a slight distance from this wall.