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La présente invention concerne des injecteurs de gaz. Quoique l'inven- tion se rapporte en particulier à des injecteurs de gaz utilisés dans des fours' industriels chauffés au gaz, elle n'y est pas@limitée car elle concerne, par exemple, également d'autres formes d'injecteurs de gaz tels que des brûleurs bun- sen et des dispositifs servant à injecter de l'air dans des espaces clos.
Elle a.notamment pour but de procurer un injecteur de gaz perfection- né qui fonctionne efficacement et qui puisse être utilisé de différentes façons.
Suivant l'invention, un injecteur de gaz comprend un corps, une cham- bre recevant le gaz dans ce corps, un dispositif pour raccorder la chambre rece- vant le gaz à une source de gaz, une première buse propre à transférer du gaz de la chambre de réception à un tube de décharge faisant partie du corps ou associée à ce dernier, des ouvertures d'induction principales de l'air dans le corps com- muniquant avec l'extrémité de la buse située près du tube de décharge, unè se- conde buse communiquant avec la chambre recevant le gaz, les deux buses et le tu- be de transfert étant coaxiaux, et des dispositifs pour raccorder la seconde bu- se à une source de gaz.
Le gaz fourni à la seconde et plus petite buse peut être identique à celui fourni à la première buse mais être à une pression différente, ou être un gaz différent.
Le tube de décharge peut faire partie du corps, par exemple dans un brûleur bunsen, ou peut être vissé dans le corps comme c'est le cas dans un in- jecteur de gaz destiné à un brûleur à gaz industriel.
Le dessin annexé est une coupe en élévation d'un injecteur de gaz sui- vant une forme d'exécution de l'invention.
L'injecteur de gaz représenté comprend un corps en métal coulé 1 présentant des parties d'extrémité avant et arrière 2 et 3'respectivement, reliées par des,bras venus d'une pièce 4 et 5 qui procurent ainsi un espace ouvert ou une ouverture d'induction d'air principale 6 dans le corps 1 communiquant avec l'atmosphère extérieure.
La partie 3 du corps est pourvue d'un bossage venu d'une pièce 7 qui s'étend dans l'espace 6 et dans lequel une première buse ou buse principale 8 est visséeo Une embouchure 9 d'un tube venturi ou tube de décharge 10 est vissée dans un passage ménagé dans la partie avant 2 du corps, l'embou- chure 9 coopérant avec la buse principale 8 et étant mobile axialement de façon à pouvoir se rapprocher et s'écarter de la.buse principale 8 afin de modifier le degré d'entraînement d'air entrant par l'ouverture d'induction 6 dans le cou- rant de gaz sortant de la buseo Une partie de la surface extérieure de l'embou- chure 9 est moletée et une vis de blocage 11 traversant le bras 4 coopère avec cette surface pour bloquer l'embouchure 9 de façon à l'empêcher de tourner sous l'effet des vibrations ou de causes analogueso La partie
d'extrémité 3 du corps 1 est'pourvue de deux trous d'entrée pour le gaz d'alimentation 12 et 13 tarau- dés, le trou d'entré'e 12 étant disposé coaxialement à la buse principale 8 et le trou d'entrée.13 étant perpendiculaire au premier. Les deux entrées 12 et 13 com- muniquént avec la buse 8 par l'intermédiaire de-l'intérieur creux 14 qui peut être considéré comme une chambre de réception du gaz de la partie 3 du corps 1.
Un-second porte-buse 15 est vissé dans le trou d'entrée 12 et comporte'un pas- sage central taraudé dans lequel est vissée une seconde buse 16 disposée coaxia- lement à la buse principale 8 et espacée axialement de celle-ci de façon que le gaz sortant de la seconde buse 16 et passant à la première buse 8 par l'inter- médiaire de la chambre de réception du gaz 14 puisse perdre une partie substan- tielle de son moment au cours de son écoulement.
Le porte-bùse auxiliàire 15 est fileté à une extrémité de façon à pouvoir être raccordé à une extrémité d'un tuyau d'amenée du gaz 17, et le trou d'entrée taraudé 13 peut être raccordé à un tuyau d'amenée du gaz:18. En fonctionnement, les deux tuyaux d'amenée du gaz peuvent ou non être raccordés à la même source de gaz.
Deux façons d'utiliser l'injecteur de gaz. que l'on vient de décrire
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avec référence au dessin annexé seront maintenant décrites.
Avec des 'brûleurs servant à chauffer des fours, il est souvent né- cessaire de réduira la. consommation de combustible des brûleurs soit temporaire- ment, soit pendant toute la période de fonctionnement restante du four. Ainsi, lors de sa mise en,route, un four doit habituellement être chauffé aussi rapide- ment que possible et les injecteurs de gaz associés aux brûleurs fonctionnent à leur débit de gaz maximum.
Lorsque le four est à la température appropriée, les brûleurs doivent être ralentis de façon à ne fournir au four qu'une chaleur d'en- tretien, c'est-à-dire que leur débit de chauffage doit être réglé de façon à compenser l'énergie consommée'dans le four et la perte d'énergie dans les envi- rons et de façon à maintenir l'installation en équilibre thermique. De même il est souvent nécessaire de ralentir l'arrivée de gaz aux brûleurs jusqu'à une quantité simplement suffisante pour maintenir une flamme sur les lumières des brûleurs. Une réduction précise de l'arrivée de gaz à l'injecteur, à ces moments, est une causé de difficultés considérables impliquant un réglage délicat des commandes qui se révèle très ennuyeux en pratique.
Dn surmonte les difficultés, au moins dans une certaine mesure, en utilisant l'injecteur de gaz décrit avec référence au dessin annexé.
Les, deux tuyaux d'amenée de gaz sont raccordés à la même source de gaz et pendant la:' période de préchauffage du four, les deux tuyaux d'amenée de gaz fournissent du,gaz au tube de transfert aux fins de combustion. Lors,que la période de préchauffage est terminée., on coupe l'arrivée de gaz du tuyau 18 et l'injecteur continue à fonctionner grâce à la buse secondaire uniquement, à, si possible, une pression plus faible,
L'action de couper l'alimentation de la buse principale.doit être lente, c'est-à-dire 'étendue sur une période non inférieure à 5 secondes pour per- mettre au courant d'air induit par le moment du courant de gaz provenant de la buse principale dese calmer parce qu'autrement l'aération momentanée qui a lieu pendant que:
1.., buse. auxiliaire prend le relais sera trop élevée et un retour de flamme se produira.
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Plus grande est la différence entre les dimensions de la buse princi- pale et de la buse auxiliaire, plus grande sera la dépendance de la stabilité de la flamme de 1a vitesse d'arrêt de la buse principale. Cette dépendance peut cependant être réduite lorsqu'on diminue la surface de la lumière du brûleur de façon à obtenir une flamme moins aérée et/ou en utilisant une embouchure plus petite dans le venturi. D'autre part, la grande buse ou buse principale peut être mise en action aussi rapidement que l'arrivée de gaz peut être ouverte..
On choisit la dimension de l'orifice de la buse auxiliaire suivant la pression de gaz qui lui est fournie afin d'obtenir le débit de gaz minimum requis pour permettre au brûleur de fonctionner pour maintenir la chaleur ou pour maintenir une flamme sur les lumières du brûleur. Les entrées d'alimentation du gaz sont alimentées par des sources de gaz indépendantes, de préférence sur- veillées, mais sont toutes deux alimentées simultanément jusqu'à ce qu'il faille faire fonctionner l'injecteur à consommation réduite. La buse auxiliaire est es- pacée de la.buse principale d'une distance suffisante pour permettre au moment du gaz sortant de la buse auxiliaire de se dissiper dans l'espace séparant les buses.
L'emploi de deux buses est également utile lorsque la buse auxiliaire est de dimension capable àe procurer la chaleur normalement requise et lorsque la buse principale est de dimension légèrement supérieure pour renforcer la chaleur fournie lorsqu'il le faut.
¯La. dimension de la buse concèrne l'alésage de l'orifice et ces alé- sages, dans certaines limites, peuvent être prévus de façon à définir les con- sommations maximum;et/ou minimum de combustible gazeux requises à des pressions prédéterminées et disponibles.
Il est plus facile d'obtenir une consommation de gaz minimum définie avec une petite buse à une pression raisonnablement' faible
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qu'avec une grande buse fonctionnant à une pression très faible ce qui donne une consommation imprévisibleo
L'injecteur de gaz que l'on vient de décrire peut également être utilisé efficacement comme injecteur de gaz à air forcée Jusqu'à présent, avec un injecteur de gaz à air forcé, il fallait utiliser un ventilateur près des ou- vertures d'induction de l'air afin de chasser positivement l'air dans le courant de gaz sortant de la buse de l'injecteur.
On a découvert qu'en alimentant la petite buse 16 avec de l'air sous pression élevée, qui est habituellement aisément disponible dans des usines, l'air est éjecté de la buse 16, traverse une chambre de réception du gaz, la première buse 8 et pénètre dans le tube de décharge ou tube venturi.
En même temps, le gaz provenant du tuyau 18 est introduit dans le courant d'air lorsqu'il traverse la chambre de réception du gazo Lorsque la pression d'air fournie la buse 16 monte au descend, l'arrivée de gaz du tuyau 18 varie .d'une façon quelque peu ana- loguea
Le moment du courant de gaz et d'air sortant de la buse 8 est suffi- sant pour induire,.à travers 1 ouverture d'air principale 6, les trois-quarts de l'air nécessaire pour la combustion, et le volume d'air sous pression élevée né- cessaire à cet effet est relativement faibleo On'obtient ainsi une certaine ré- duction des frais de fonctionnement d'un injecteur de gaz à air forcé puisque la quantité d'air sous pression élevée est plus faible que celle qui devrait être autrement utilisée.
Dans d'autres applications de l'injecteur de gaz suivant l'invention, différents gaz peuvent être mélangés ensemble, et l'air peut être fourni aux deux buses pour produire des volumes d'air accrus à des pressions plus faibles avec le volume minimum d'air à pression élevée.
Lorsque l'air sous pression est coupé complètement, l'injecteur fonctionne normalement comme un injecteur à buse de gaz unique.
REVENDICATIONS.
1. Injecteur de gaz, caractérisé en ce qu'il comprend un corps, une chambre de réception du gaz dans ce corps, des dispositifs pour raccorder la chambre de réception du gaz à une source de gaz, une première buse capable de transférer du gaz de la chambre de réception à un tube de décharge qui fait par- tie du corps ou qui est associé à ce dernier,' des ouvertures d'induction d'air principales dans le corps communiquant avec l'extrémité de la buse adjacente au tube de décharge, une seconde buse communiquant avec la chambre de réception du gaz,, les deux buses et le tube de transfert étant coaxiaux, et des dispositifs pour raccorder la seconde buse à une source de gaz.