BE574059A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements aux brûleurs à combustible liquide et procédé perfectionné pour produire de la chaleur à un débit variable. 



     La   présente invention est relative aux brûleurs à combus- tible liquide ainsi qu'à un procédé pour produire de la chaleur à un débit variable. De façon plus spécifique, l'invention concerne des brûleurs à combustible liquide du genre comportant une chambre de tournoiement pourvue d'un orifice de décharge permettant au com- bustible tournoyant de sortir de la chambre. Différents procédés pour régler le débit de brûleurs de ce genre ont été utilisés. 



  Par exemple, suivant un procédé, on modifie le débit d'un brûleur en réglant la pression à laquelle le combustible est amené au brûleur. ,Cependant, ce réglage ne convient que pour une gamme de débits limitée car une réduction de la pression tend à affecter 

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 la finesse de la pulvérisation, et aboutit ainsi à une- détérioration du processus de combustion. Suivant un autre procédé, on renvoie une proportion variable de combustible de la chambre de tournoiement à l'installation d'amenée du combustible. Quoique ce procédé permette d'obtenir une pulvérisation fine sur une gamme de débits étendue, le réglage entratne une variation importante de l'angle de conicité de la pulvérisation et cette variation peut amener des difficultés. 



   La présente invention prévoit un dispositif perfectionné pour régler l'allure de la combustion, ainsi qu'un procédé perfec- tionné pour produire-de la chaleur à un débit variable au moyen d'un brûleur du genre décrit. 



   Dans un brûleur à combustible liquide du genre spécifié suivant la présente invention, il est prévu au-delà de l'orifice un intercepteur propre à intercepter une proportion variable du c8ne de pulvérisation projeté hors de l'orifice et à diriger le combustible intercepté vers un dispositif collecteur. 



   L'invention comprend également un procédé pour produire de la chaleur à un débit variable par la combustion d'un combustible liquide débité par un brûleur du genre comportant une chambre de tournoiement avec un orifice de décharge permettant au combustible tournoyant de sortir de la chambre, suivant lequel une proportion du cône de pulvérisation déchargé de l'orifice est interceptée et amenée à un dispositif collecteur sur au moins une partie de la gamme de chaleur demandée, la proportion étant modifiée afin de satisfaire à la demande de chaleur. 



   Dans une forme d'exécution de l'invention, afin de per- mettre au combustible pulvérisé de passer à une chambre de combus- tion, l'intercepteur est pourvu d'une ouverture coaxiale avec la chambre de tournoiement et capable de déterminer la proportion du cône de pulvérisation qui atteint la chambre de combustion. 

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   De façon générale, l'ouverture est circulaire,   quoiqu'en   choisissant la forme de l'ouverture, on puisse régir la forme de la partie du cône de pulvérisation qui traverse l'ouverture, et ain- si la forme de la flamme,. A titre d'exemple, en utilisant une ouver- ture ovale de dimensions appropriées, on peut obtenir une flamme dont les dimensions transversales, dans un sens, sont supérieures à ses dimensions transversales, dans un sens perpendiculaire au pre- mier. 



   L'invention comprend également un brûleur à combustible liquide du genre comportant une chambre de tournoiement pourvue d'un orifice de décharge permettant au combustible   tournoyant   de sortir de la chambre, dans lequel un organe est prévu au-delà be cet orifice et forme une paroi d'une chambre entourant l'orifi- ce, et une ouverture alignée avec cet orifice est prévue dans la paroi pour permettre le passage du combustible sortant de cette ouverture, des dispositifs étant prévus pour effectuer un dépla- cement relatif entre la paroi et l'orifice de façon à modifier la proportion de combustible provenant de l'orifice qui traverse l'ou- verture. 



   Une forme d'exécution de l'invention sera maintenant décri- te, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: la Fig. 1 est une coupe en élévation d'un brûleur à com- bustible liquide ;   la Fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la Fig.   



  1. 



   Dans les dessins, le brûleur qui peut être utilisé pour chauffer la chambre de combustion d'un générateur de vapeur, comprend un fût 10 dans lequel du combustible liquide est introduit à une température appropriée d'une façon classique par une entrée 11. Une chambre de tournoiement 12 à l'extrémité de décharge du 

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 fût 10 comporte un orifice de décharge 13 et se présente sous for- me d'un évidement ménagé dans une plaque de pulvérisation   14.   Le combustible sortant du fût 10 passe dans la chambre 12 à travers une plaque d'espacement ou plaque distributrice 15 qui forme la   parbi   arrière de la chambre 12. 



   Un fût extérieur 16 entoure le fût 10 et un organe d'ex- trémité 17 de forme cylindrique est vissé sur   l'extrémité   avant du fût 16. L'organe 17 est pourvu d'une paroi d'extrémité annulaire 18 qui constitue un intercepteur dont le centre de l'ouverture cir- culaire 19 est situé sur l'axe du fût. L'organe 17 et la plaque de pulvérisation   14   peuvent être déplacés l'un par rapport à l'autre par un dispositif de commande 20 afin d'amener l'organe 17 à inter- cepter plus ou moins du combustible déchargé de la chambre de tournoiement. Le combustible arrêté par la paroi d'extrémité 18 est emprisonné dans la chambre 17A prévue dans l'organe 17 et s'écoule le long du canal annulaire prévu entre les fûts 10 et 16 vers une sortie 21 d'où il est renvoyé à l'installation alimentant le brûleur de combustible. 



   La plaque de pulvérisation 14 et la plaque d'espacement 15 sont placées entre une douille extérieure bridée 22 et une douil- le intérieure 23. La douille intérieure est étroitement ajustée au- tour de la partie d'extrémité diminuée 24 du fût 10 et est soudée à ce fût en 25. La douille extérieure 22 est vissée sur la douille 23 de façon à serrer les plaques   14   et 15 en place.   L'extrémité   de décharge de la partie 25 du fût est espacée de la plaque   15   de façon à laisser un passage pour le combustible sortant du fût 10. 



  La plaque 15 est pourvue d'un évidement annulaire arrière 26 et   d'un   évidement annulaire avant 27, et une série de huit passages cylindriques 28 s'étendent entre les deux évidements de sorte que le combustible venant du fût 10 peut passer à l'évidement avant 27, d'où il pénètre approximativement tangentiellement dans la chambre 12 à travers une série de quatre ouvertures 29 qui se pré- 

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 sentent sous forme de fentes ménagées dans la face arrière de la plaque de pulvérisation 14. La douille 22 est ajustée de façon à pouvoir coulisser dans l'organe 17 et est pourvue d'une série de six canaux 30 permettant au combustible intercepté de s'écouler vers le canal annulaire ménagé entre les fûts 10 et 16.

   L'organe 17 est pourvu d'une série de six méplats 31 qui permettent de tourner l'organe d'extrémité à l'aide d'une clef ou d'un outil analogue. 



   Le dispositif de commande 20 comprend une coiffe d'extré- mité 32 graduée extérieurement, montée sur une partie filetée d'un corps 33 qui est vissé sur l'extrémité du fût extérieur 16 et cons- titue l'extrémité de ce dernier. Des bras rediaux 34 sont fixés à la coiffe 32 pour faciliter sa rotation à la main. Le fût 10 s'étend à travers l'organe 33 et une pièce d'extrémité 35 est fixée à l'ex- trémité arrière du fùt au moyen d'un goujon 36 et d'un écrou 37 de sorte que l'extrémité est rendue étanche au fluide. Un goujon 38 est fixé de façon réglable dans la coiffe 32 et attaque le gou- jon 36 de sorte que la rotation de la coiffe 32 effectue un dépla- cement axial du fût intérieur 10. Un compartiment 39 est formé dans l'organe 33 entre une bride annulaire 40 et un bouchon troué 41 qui est fixé par des vis à l'organe 33.

   Des bagues d'étanchéité 42 et 43 sont prévues dans la bride et dans le bouchon respective- ment et rendent le compartiment étanche au fluide. L'entrée de combustible 11 débouche dans le compartiment 39 et des ouvertures 44 sont ménagées dans le fût 10 pour permettre à l'huile combusti- ble de s'écouler de l'entrée 11 dans le fût 10. Un ressort de com- pression hélicoïdal 45 s'étend entre la pièce d'extrémité 35 et le bouchon 41 et   sollicite   le fût 10 vers barrière. Une bride annu- laire 46 est soudée au fût intérieur 10 devant la bride 40 à un en- droit au-delà duquel le diamètre extérieur du fût 10 est diminué. 



  La bride 46 sert comme butée pour limiter le recul du fût 10. 

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   Pendant la marche du brûleur, de l'huile combustible con- venablement chauffée est pompée à une pression constante à travers l'entrée 11 dans le fût 10 et est déchargée à travers l'orifice 13 après avoir tournoyé dans la chambre 12. Par suite de la force centrifuge, le combustible est déchargé en un cône creux   47   fine- ment pulvérisé et, comme le montre clairement la Fig. 1, une par- tie substantielle du c8ne est interceptée par la paroi 18 lorsque la plaque de pulvérisation 14 est à fond de course vers l'arrière. 



  Le combustible intercepté est emprisonné entre la paroi 18 et la douille 22 et est ainsi amené à s'écouler vers l'arrière par des canaux 30 ainsi que par le canal annulaire ménagé entre les fûts 10 et 16 vers la sortie 21. A partir de la sortie 21, le combustible est renvoyé à l'installation d'amenée du combustible à un endroit situé entre le réchauffeur de combustible (non repré- senté) et l'entrée 11. La partie restante 48 du cône de pulvérisa- tion passe dans la chambre de combustion pour être   brûlée   et ainsi produire de la chaleur. 



   Comme le montrent les dessins, le fût 10 portant la pla- que de pulvérisation   14   est à fond de course vers l'arrière, c'est- à-dire dans la position dans laquelle la proportion maximum de combus tible est   interceptée¯par   la paroi 18. Pour réduire la proportion de combustible intercepté, on fait tourner la coiffe 32 pour dépla- cer cette coiffe ainsi que le fût 10 vers l'avant. On peut voir que lorsque la plaque de pulvérisation 14 se rapproche de la paroi 18, la proportion de combustible intercepté diminue, et, lorsque la plaque 14 vient en contact avec la paroi 18, pratiquement tout le combustible déchargé de l'orifice 13 traverse l'ouverture 19. 



  Ainsi, la paroi 18 intercepte une partie extérieure annulaire va- riable du cane de pulvérisation   47   et une partie variable 48 du c8ne de pulvérisation est déchargée dans la chambre de combustion. 



  Puisque la partie radialement extérieure du cône de pulvérisation dans laquelle les particules pulvérisées ont tendance à être plus grosses est interceptée, les dimensions moyennes des particules 

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 pulvérisées dans cette partie du c8ne qui traversent l'ouverture 19 ont tendance à être relativement faibles. Cette particularité est avantageuse au point de vue de la combustion. 



   Les diamètres de l'orifice 13 et de l'ouverture 19 sont choisis de façon à se conformer aux nécessités de marche du brû- leur. Quoique l'ouverture 19 représentée soit beaucoup plus grande que l'orifice 13, on a constaté qu'il suffit d'avoir une ouverture 19 légèrement supérieure à l'orifice 13. 



   La coiffe d'extrémité 32 a été décrite comme pouvant être tournée à la main. Cependant, cette rotation peut être effectuée automatiquement. De même, le fût intérieur peut être déplacé par un autre moyen tel qu'une pression de fluide agissant sur un soufflet, cette pression étant fonction d'une certaine quantité à commander telle qu'une pression de vapeur. Dans une autre variante, le fût intérieur reste fixe et le fût extérieur est agencé de façon à se déplacer axialement . 



   Dans une variante, on prend des mesures pour modifier la pression à laquelle le combustible est amené au fût 10 du brûleur et ainsi l'angle du cône de pulvérisation 47 et la proportion du cône de pulvérisation interceptée par la plaque 18, lorsque celle- ci se trouve dans une position prédéterminée. 



   Lorsqu'on réduit la pression du combustible pour diminuer le débit du brûleur, l'angle de pulvérisation tend à augmenter et l'ouverture 19 est placée par rapport à l'orifice 13 de façon que sur au moins une partie de la gamme de variation de pression, l'aug- mentation de l'angle de pulvérisation   entratne   une interception d'une certaine proportion du c8ne de pulvérisation, cette proportion augmente à mesure que la pression diminue. Il s'ensuit ainsi que sur la dite partie de la gamme, la réduction de l'allure du chauf- fage est due en partie à la diminution du débit du combustible déchargé à travers l'orifice 13 accompagnant la réduction de la pression de combustible, et en partie à une interception accrue 

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 du cône de pulvérisation projeté hors de l'orifice 13. 



   Il est avantageux dans ce cas d'établir l'orifice 13 de façon à assurer une variation relativement importante de l'angle de cône de pulvérisation avec un changement de la pression à laquelle le combustible est amené au fût 10 . L'orifice 13 est ainsi de préférence façonné de façon à produire un changement brus- que de l'écoulement du fluide provoquant une turbulence. 



   On peut obtenir une gamme de débit relativement étendue si on fait en sorte de pouvoir régler le débit par un déplacement axial de l'organe extérieur par rapport au fût, et par une varia-      tion de la pression du fluide amené au brûleur. 



   REVENDICATIONS. 



   1.- Brûleur à combustible liquide du genre comportant une chambre de tournoiement pourvue d'un orifice de décharge per- mettant au combustible tournoyant de sortir de la chambre de tour- noiement, caractérisé en ce qu'un intercepteur est prévu au-delà de l'orifice et est capable d'intercepter une proportion variable du cône de pulvérisation projeté hors de l'orifice, et de diriger le combustible intercepté vers un dispositif collecteur.

Claims (1)

1. 2. - Brûleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, afin de permettre au combustible pulvérisé de passer dans une chambre de combustion, l'intercepteur est pourvu d'une ouverture coaxiale à la chambre de tournoiement, propre à déterminer la proportion du cône de pulvérisation qui atteint la chambre de combustion.

   3. - Brûleur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'ouverture est circulaire.

   4.- Brûleur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chambre de tournoiement est mobile par rapport à l'intercepteur afin de modifier la proportion <Desc/Clms Page number 9> du c8ne du combustible pulvérisé intercepté par ce dernier.

   5. - Brûleur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on fait en sorte de modifier la pression à laquelle le combustible est amené au brûleur et ainsi l'angle du cône de pulvérisation et la proportion du cône de pulvé- risation interceptée par l'intercepteur lorsque ce dernier se trou- ve dans une position prédéterminée.

   6. - Brûleur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que cet orifice est capable de produire une variation relativement importante de l'angle du c8ne de pulvérisation avec un changement de la pression à laquelle le combustible est amené au brûleur.

   7. - Brûleur à combustible liquide du genre comportant une chambre de tournoiement pourvue d'un orifice de décharge per- mettant au combustible tournoyant de sortir de la chambre de tour- noiement, caractérisé en ce qu'un organe est prévu au-delà de cet orifice et forme une paroi de la chambre entourant l'orifice et une ouverture alignée avec cet orifice est prévue dans la paroi pour permettre le passage du combustible provenant de l'ouverture, des dispositifs étant prévus pour effectuer un déplacement relatif entre la paroi et l'orifice de façon à modifier la proportion du combustible sortant de l'orifice qui traverse l'ouverture.

   8. - Procédé pour produire de la chaleur à un débit varia- ble par la combustion du combustible liquide débité par un brûleur du genre comportant une chambre de tournoiement pourvue d'un orifi- ce de décharge permettant au combustible tournoyant de sortir de la chambre de tournoiement, caractérisé en ce qu'on intercepte une proportion du cane de pulvérisation projeté hors de l'orifice sur au moins une partie de la gamme de chaleur demandée et on l'amène à un dispositif collecteur et on modifie la proportion afin de satisfaire à la demande de chaleur.

   9.- Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'onintercepte une partie périphérique extérieure du cône de pul- <Desc/Clms Page number 10> vérisation.

   10. - Procédé suivant les revendications 8 ou 9, caracté- risé en ce qu'on modifie la proportion sur au moins une partie d'une gamme de chaleur, grâce à un déplacement relatif entre un intercepteur et la chambre de tournoiement, tandis que sur une autre partie de la gamme on modifie cette proportion grâce à une variation de l'angle du cane de pulvérisation.

   11.- Procédé suivant les revendications 8 ou 9, caracté- risé en ce que sur une partie d'une gamme de chaleur, on modifie la proportion en effectuant simultanément un déplacement relatif entre un intercepteur et la chambre de tournoiement et en modi- fiant l'angle du cône de pulvérisation.

   12.- Brûleur à combustible liquide agencé et propre à fonctionner en substance comme décrit avec référence aux dessins annexés.

   13-- Procédé pour produire de la chaleur à un débit va- riable par la combustion de combustible liquide, en substance comme décrit avec référence aux dessins annexés.