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L'utilisation des combustibles liquides pour le ohauffage à l'aide de brûleurs à pulvérisation méoanique ou pneumatique nécessite l'agencement. en aval du brûleur d'une chambre de combustion de dimensions relativement importantes, cette chambre s'ouvrant dans l'enceinte à chauffer du genre ' d'un four, par exemple. L'aménagement de ces chambres de combustion qui travaillent très durement au point de vue thermique, grève lourdement le prix des fours. Leur présence est néanmoins indispensable pour donner aux produits éjectés par un brûleur l'espace nécessaire à l'achèvement des réactions de combustion.
L'achèvement de ces réactions est indispensable, @ si l'on veut éviter la formation des concrétions de coke sur
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des obstacles éventuels disposés sur le trajet des gaz de combustion, ces concrétions étant susceptibles d'obturer de façon irréversible les orifices d'échappement desdits gaz de combustion. C'est ainsi que les fours dans lesquels il est nécessaire de prévoir des déflecteurs pour assurer une réparti- tion dirigée des flux calorifiques comprennent obligatoirement des chambres de combustion de grandes dimensions et seraient incapables de fonctionner si l'on dirigeait directement les produits sortant d'un brûleur conventionnel sur un déflecteur.
La présente invention permet notamment de remédier aux inconvénients et impossibilité ci-dessus mentionnés.
A cet effet, la présente invention a pour objet un brûleur à combustibles liquides du genre dans lequel le mélange de comburant et de combustible reçoit, immédiatement en aval du lieu de sa formation, un courant recyclé de produits prélevés à l'endroit où s'effectue la combustion naissante, brûleur à partir duquel les gaz de combustion peuvent s'échap- per à de très grandes vitesses, caractérisé par le fait qu'un obstacle est placé à distance relativement très faible de l'orifice de sortie dudit brûleur, cet obstacle étant profilé pour donner aux gaz éjectés la direction voulue.
Une telle combinaison permet de supprimer dans la construction des fours les encombrantes chambres de combus- tion et la marche obtenue est exclusive de toute formation de résidus sur ledit obstacle.
Des brûleurs du genre spécifié ci-dessus ont déjà été décrit dans le brevet belge n 559.548 du 25 Juillet 1957, déposée au nom de la Demanderesse pour : "Perfectionne- ments apportés aux brûleurs", notamment pour utilisation avec des distillats ou des combustibles moins nobles et chargés de résidus.
L'obstacle ci-dessus mentionné peut avoir diffé- rentes formes. Il peut être constitué à l'aide d'un élément
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prismatique barrant l'orifice de sortie du brûleur. Les génératrices du prisme sont perpendiculaires aux directions des courants éjectés, horizontales si l'on désire un étalement vertical, verticales si l'on désire un étalement horizontal, par exemple.
L'obstacle peut être constitué par une pyramide ou un corps conique si l'on désire un étalement d'allure cir- culaire, ledit obstacle étant réuni à son support à l'aide d'entretoises profilées qui enjambent l'orifice d'éjection.
Un tel déflecteur peut également être constitué sous la forme d'une plaque présentant-des perforations dont la répartition et l'orientation correspondent aux résultats souhaités.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment l'invention est mise en pratique.
La figure 1 montre en coupe horizontale schématique l'association d'un brûleur du type précité et du déflecteur, fixé dans la paroi d'un four.
La figure 2 montre une vue de face correspondant à la figure 1.
Les figures 3 et 4 montrent de façon analogue aux figures 1 et 2 l'agencement d'une variante.
Les figures 5 et 6 montrent de façon analogue une autre variante.
La figure 7 montre encore une autre variante, vue de face.
Le dispositif représenté sur la figure 1 comporte un brûleur 1 du type de celui qui a été décrit dans le @ -- brevet belge' précité de la Demanderesse; ce brûleur à pulvérisation pneumatique est raccordé par une collerette à la paroi 2 d'un four. Cette paroi présente une perforation 3 qui reçoit la chambre de combustion 4 de très faible volume
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qui fait partie de ce type de brûleur. L'orifice 5 de section rétrécie qui forme l'ouverture de sortie est placé face à un déflecteur 6 prismatique dont l'arête 7 arrondie est sensible- ment dans un plan de symétrie de l'orifice 5. Ce déflecteur 6 barre l'orifice 8, cet orifice étant limité par les parois latérales 9 du logement 3 et par des facettes 10 inclinées, sensiblement parallèles aux facettes intérieures du déflec- teur 6.
Un tel brûleur est susceptible d'être alimenté avec des combustibles chargés de résidus, de fonctionner avec des taux de combustion au moins égaux à 20. 106 cal/m3/H, sans aucune formation de coke sur le déflecteur. Ce dernier fait naître un étalement des gaz de combustion le long de la paroi 11 intérieure du mur 2, les jets étant dirigés horizontalement. Un tel dispositif permet donc de remplacer économiquement, dans un four à brassage d'atmosphère, les chambres de combustion et les déflecteurs de grandes dimensions qui y étaient normalement prévus.
Sur les figures 3 et 4 sont montrés des brûleurs identiques dont les orifices de sortie 5 font face, à distance relativement faible, à des déflecteurs 6a prismatiques, dont les arêtes sont horizontales. Les facette.s 10a du mur 2a sont également horizontales. Dans ce cas, les jets gazeux sont étalés verticalement.
Pour obtenir une répartition circulaire des produits de combustion, comme on le voit sur les figures 5 et 6, le déflecteur 6b a l'aspect d'un corps conique soutenu par des entretoises 12 régulièrement réparties, convenablement profilées et appuyées dans le chanfrein conique 13 du logement 3b. Il est avantageux de donner à ce logement une forme cylin- drique dans ce cas particulier, la même forme externe étant donnée au bloc réfractaire 4 qui limite la chambre de combus- tion du brûleur.
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La non formation de concrétions à base de coke à la sortie des brûleurs de ce type, sur les déflecteurs ainsi constitués, permet même d'envisager la constitution de déflec- teurs qui ont la forme de plaques 14 pourvues de perforations 15. Il est aisé ainsi de constituer des surfaces chauffantes d'oÙ sortent des dards qui constituent des flammes très divisées.
Il va de soi en outre que, sans sortir du cadre de l'invention, on peut apporter des modifications aux formes d'exécution qui viennent d'être décrites.
- R é s u m é -
La présente invention comprend notamment,:
1 - La combinaison d'un brûleur à combustibles liquides dans lequel le mélange de comburant et de combusti- bles reçoit, immédiatement en aval du lieu de sa formation, un courant recirculé de produits prélevés à l'endroit où s'effec- tue la combustion naissante, brûleur duquel les gaz de combus- tion peuvent s'échapper à de très grandes vitesses, et d'un obstacle, placé à distance relativement très faible de l'orifio de sortie dudit brûleur., obstacle profilé pour donner aux gaz éjectés la direction voulue.
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The use of liquid fuels for heating by means of mechanical or pneumatic spray burners requires the arrangement. downstream of the burner of a relatively large combustion chamber, this chamber opening into the enclosure to be heated of the type of an oven, for example. The installation of these combustion chambers, which work very hard from a thermal point of view, put a heavy strain on the price of the furnaces. Their presence is nevertheless essential to give the products ejected by a burner the space necessary for the completion of the combustion reactions.
The completion of these reactions is essential if we want to avoid the formation of coke concretions on
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any obstacles placed in the path of the combustion gases, these concretions being capable of irreversibly blocking the exhaust openings of said combustion gases. Thus, the furnaces in which it is necessary to provide deflectors to ensure a directed distribution of the heat flows necessarily include combustion chambers of large dimensions and would be unable to operate if the products leaving the air were directed directly. 'a conventional burner on a deflector.
The present invention makes it possible in particular to remedy the drawbacks and impossibility mentioned above.
To this end, the present invention relates to a liquid fuel burner of the type in which the mixture of oxidizer and fuel receives, immediately downstream of the place of its formation, a recycled stream of products taken from the place where s' performs incipient combustion, a burner from which the combustion gases can escape at very high speeds, characterized by the fact that an obstacle is placed at a relatively very small distance from the outlet of said burner, this obstacle being profiled to give the ejected gases the desired direction.
Such a combination makes it possible to eliminate bulky combustion chambers in the construction of the furnaces and the operation obtained is exclusive of any formation of residues on said obstacle.
Burners of the type specified above have already been described in Belgian Patent No. 559,548 of July 25, 1957, filed in the name of the Applicant for: "Improvements made to the burners", in particular for use with distillates or less fuel. noble and loaded with residue.
The above mentioned obstacle can have different forms. It can be made using an element
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prismatic blocking the burner outlet. The generatrices of the prism are perpendicular to the directions of the ejected currents, horizontal if vertical spreading is desired, vertical if horizontal spreading is desired, for example.
The obstacle may be constituted by a pyramid or a conical body if a circular appearance is desired, said obstacle being joined to its support by means of profiled spacers which span the ejection orifice. .
Such a deflector can also be in the form of a plate having perforations, the distribution and orientation of which correspond to the desired results.
The description which follows, with reference to the accompanying drawing by way of non-limiting example, will make it possible to clearly understand how the invention is put into practice.
Figure 1 shows in schematic horizontal section the association of a burner of the aforementioned type and the deflector, fixed in the wall of a furnace.
Figure 2 shows a front view corresponding to Figure 1.
Figures 3 and 4 show analogously to Figures 1 and 2 the arrangement of a variant.
Figures 5 and 6 show in a similar way another variant.
Figure 7 shows yet another variant, front view.
The device shown in Figure 1 comprises a burner 1 of the type described in the above-mentioned Belgian patent of the Applicant; this pneumatic spray burner is connected by a collar to the wall 2 of an oven. This wall has a perforation 3 which receives the combustion chamber 4 of very small volume
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which is part of this type of burner. The orifice 5 of narrowed section which forms the outlet opening is placed opposite a prismatic deflector 6, the rounded edge 7 of which is substantially in a plane of symmetry of the orifice 5. This deflector 6 blocks the orifice. 8, this orifice being limited by the side walls 9 of the housing 3 and by inclined facets 10, substantially parallel to the internal facets of the deflector 6.
Such a burner is capable of being fed with fuels loaded with residues, of operating with combustion rates at least equal to 20 106 cal / m3 / H, without any formation of coke on the deflector. The latter gives rise to a spread of the combustion gases along the inner wall 11 of the wall 2, the jets being directed horizontally. Such a device therefore makes it possible to replace economically, in a furnace with atmospheric stirring, the combustion chambers and the large deflectors which were normally provided therein.
In FIGS. 3 and 4 are shown identical burners, the outlet orifices 5 of which face, at a relatively short distance, prismatic deflectors 6a, the edges of which are horizontal. The facet.s 10a of the wall 2a are also horizontal. In this case, the gas jets are spread vertically.
To obtain a circular distribution of the combustion products, as seen in Figures 5 and 6, the deflector 6b has the appearance of a conical body supported by spacers 12 evenly distributed, suitably profiled and supported in the conical chamfer 13 housing 3b. It is advantageous to give this housing a cylindrical shape in this particular case, the same external shape being given to the refractory block 4 which limits the combustion chamber of the burner.
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The non-formation of coke-based concretions at the outlet of burners of this type, on the deflectors thus formed, even makes it possible to envisage the constitution of deflectors which have the form of plates 14 provided with perforations 15. It is easy to envisage. thus to constitute heating surfaces from which exit darts which constitute very divided flames.
It goes without saying, moreover, that, without departing from the scope of the invention, modifications can be made to the embodiments which have just been described.
- Summary -
The present invention comprises in particular:
1 - The combination of a liquid fuel burner in which the mixture of oxidizer and fuels receives, immediately downstream of the place of its formation, a recirculated stream of products taken from the place where the combustion takes place. incipient combustion, a burner from which the combustion gases can escape at very high speeds, and from an obstacle, placed at a relatively very small distance from the outlet of said burner., obstacle profiled to give the ejected gases direction.
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