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"Brûleur tubulaire"
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Dans la pratique il existe un besoin de brûleurs qui dégagent constamment une chaleur uniforme sur une grande longueur. Dans ce but on utilise des brûleurs tubulaires comprenant un tuyau dans une paroi duquel sont prévues une ou plusieurs rangées de petits trous à travers lesquels peut s'écouler un gaz combustible de sorte qu'une flamme est formée au-dessus de chaque trou lorsque le brûleur est en service.
Lorsque l'amenée du gaz se fait par une extrémité d'un long tuyau fermé à son autre extrémité, la pression du gaz dans le tuyau et donc dans les trous pratiqués dans sa paroi diminue à mesure qu'augmente l'éloignement de l'endroit d'amenée du gaz. Afin d'obtenir néanmoins une émission de chaleur aussi uniforme que possible sur toute la longueur du brûleur tubulaire, les trous sont agrandis ou placés plus près l'un de l'autre à mesure que ces trou. sont plus éloignés du point d'amenée du gaz. On cherche ainsi à obtenir une combustion plus uniforme en tenant compte des différences dans la pression du gaz et donc dans la vitesse d'écoulement du gaz.
L'invention a pour but de réaliser un brûleur tubu- laire allongé de construction améliorée, à l'aide duquel on obtient des températures plus uniformes sur toute la longueur du brûleur, lequel brûleur peut, en outre, être réglé d'ane façon très précise.
A cet effet l'invention prévoit que, dans un brûleur tubulaire du genre spécifié, il est agencé, au-dessus des trous prévus dans la paroi du tuyau, une chambre étroite allongée fermée, dont la face supérieure est fermée par une bande en matière céramique, qui présente un grand nombre de petites perforations.
La matière dont est formée la bande de fermeture de
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la chambre est connue en soi comme plaque de brûleur et est, par exemple, utilisée pour la combustion sans flamme d'un gaz, la matière céramique étant portée à incandescence.
Il a été constaté que lorsqu'on utilise un brûleur tubulaire selon l'invention, on peut obtenir sur toute sa longueur une chaleur facilement réglable et parfaitement uniforme. Cela est très important pour beaucoup d'applica- tions, par exemple pour la coloration de biscuits ou biscot- tes que l'on fait passer en larges couches sous un certain nombre de brûleurs tubulaires agencés l'un derrière l'autre, et qui doivent acquérir exactement la même couleur en tous leurs points.
Il s'est avéré que l'amenée de gaz aux perforations ou canaux dans la matière céramique depuis la chambre se trouvant sous celle-ci est très régulière, même lorsque les tuyaux ont une grande longueur et lorsque, ce qui est le plus facile, l'amenée de gaz se fait à une seule extré- mité du tuyau, ce qui n'est cependant pas indispensable. On pourrait également amener le gaz au milieu du tuyau ou éventuellement en différents points, par exemple aux deux extrémités.
Le brûleur tubulaire selon l'invention convient par- ticulièrement à l'usage comme brûleur à gaz sous pression ou comme brûleur à air comprimé, ces deux types de brûleurs étant connus.
Dans le premier cas on utilise du gaz sous pression qui aspire par effet venturi, à son entrée dans le brûleur, l'air atmosphérique suffisant comme air comburant. Dans un brûleur à air comprimé, on utilise l'air comprima pour en- traîner du gaz qui a été pratiquement complètement détendu.
Puisque le gaz aspiré ne se trouve pas sous pression, le brûleur est complètement insensible aux variations de pression
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dans un four dans lequel le brûleur est disposé. Lorsqu'il se présente des différences de pression dans une enceinte de four fermée, le rapport gaz : air reste constant dans ce brûleur. La capacité du brûleur peut être théoriquement modifiée par des différences de pression, mais cela n'a cependant aucune importance pratique. Les variations de pression n'atteignent, en effet, que quelques dizièmos de millimètre de pression d'eau, tandis que la pression du brûleur, donc la pression du mélange d'alimentation, atteint par exemple 8 mm de pression d'eau, et que la capacité du brûleur varie en fonction de la racine carrée de la diffé- rence dans la pression de brûleur.
En outre, un grand avantage du brûleur à air compri- mé réside dans le fait que l'air de combustion requis est directement amené au gaz, de sorte qu'à l'endroit de la combustion, donc dans la plaque de brûleur, il no faut pas consommer d'autre air. Le brûleur peut donc aussi fonction- ner avec la même capacité dans une atmosphère réductrice.
De plus, le brûleur convient à toute sorte de gaz.
Un brûleur à gaz sous pression, dans lequel le gaz sous pression s'écoule en entraînant de l'air atmosphérique, peut aussi être utilisé avec des gaz différents, comme par exemple le gaz de ville, le propane, le butane etc., si l'on adapte l'ajutage d'injection. Un tel brûleur est éga- lement insensible aux variations de pression dans l'encein- te du four et peut être utilisé en atmosphère réductrice sans influencer la capacité. Lorsqu'on applique l'un ou l'autre principe, on peut obtenir une possibilité de ré- glage dans de larges limites au moyen d'un seul robinet dans la conduite d'air ou dans la conduite de gaz, tandis que le brûleur selon l'invention reste toujours à l'abri de retours de flamme grâce à l'application de la plaque de brûleur.
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Ces avantages ne sont pas obtenus lorsque le gaz est amené à un tuyau pourvu de perforations, mais pour le restant fermé, et que le gaz doit brûler avec l'oxygène fourni par l'atmosphère entourant la flamme.
A titre démonstratif quelques exemples d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, en regard du dessin annexé, dans lequel :
La Fig. 1 montre schématiquement une vue en plan d'un brûleur tubulaire selon l'invention,
La Fig. 2 en montre une vue en coupe transversale à plus grande échelle,
La Fig. 3 est une vue en plan d'une plaque de brûleur,
La Fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la F ig . 3 , et
La Fig. 5 montre un autre mode de support d'une plaque de brûleur.
Un tuyau 1, de préférence métallique, qui a une grande longueur, pouvant même atteindre quelques mètres, est pourvu d'une rangée de perforations ou trous 2, dans l'exemple d'exécution illustré. Il va de soi que plusieurs rangées de trous peuvent être prévues l'une à coté de l'autre. A titre d'exemple d'exécution pratique on peut citer que dans un tuyau de 1·", les trous peuvent avoir un diamètre de 4 mm et être placés à 6 mm l'un de l'autre. Si on le désire, le dia- mètre des trous ou leur nombre peut, de la façon connue en soi, augmenter a mesure que les trous sont plus éloignés de l'amenée de gaz, montrée schématiquement en 3.
Pour former une chambre, un profilé 4 en forme de U est soudé sur le tuyau 1, des ouvertures 5 étant prévues dans la base de l'U, ces ouvertures 5 correspondant aux perfora- tions 2 dans la paroi du tube. Au lieu d'un profilé en U, on pourrait aussi souder à la paroi du tuyau deux bandes
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parallèles, dont la fixation est toutefois plus compliquée que celle d'un profilé en U. Ce profilé est fermé à ses ex- trémités. La face supérieure du profilé est fermée par une bande ou plaquette en matière céramique réfractaire présen- tant un grand nombre de perforations ou canaux 6. Cette bande pourrait être faite d'une pièce, mais il est facile d'agencer un nombre de plaquettes l'une à coté de l'autre en mastiquant ou lutant les joints.
La bande de matière céramique est également fixée dans le profilé métallique au moyen de mastic ou ciment. La chambre 7 est formée sous la bande de matière céramique.
Dans l'exemple illustré, les faces latérales longi- tudinales 8 et 9 de la bande de matière céramique ou des plaquettes qui la composent sont prolongées de façon à faire saillie sous la face inférieure 10 de la partie mé- diane. En section transversale on forme ainsi des pattes 11 et 12 à l'aide desquelles la bande ou les plaquettes peuvent s'appuyer sur le fond du profilé en U. De cette façon on obtient aussi une grande surface d'adhérence du mastic entre la matière céramique et le métal.
Un autre mode de fermeture de la chambre 7 est mon- tré schématiquement en Fig. 5. Les plaquettes 13, qui sont planes à leur face inférieure, sont supportées par un épau- lement ou un renfoncement 14, 15 du profilé, de façon à former la chambre 7.
Dans l'exemple illustré, on a montré le cas où c'est à une seule extrémité du brûleur tubulaire que l'on amène, par un raccord montré schématiquement en 16, le gaz et l'air, soit du gaz non comprimé qui est aspiré par de l'air comprimé, soit du gaz sous pression qui aspire de l'air atmosphérique, dans les deux cas en une proportion de mélange réglable, mais maintenue constante.
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Au lieu d'une seule rangée de plaquettes de brûleur, on pourrait aussi agencer deux ou plusieurs rangées de pla- quettes l'une à coté de l'autre dans un profilé en U. par ailleurs, on pourrait aussi agencer plus d'un profilé en U, ou des éléments similaires formant des chambres, en diffé- rents points le long de la périphérie du tuyau de brûleur, par exemple un au c8té supérieur et un au c8té inférieur, ou encore à décalage mutuel de 90 . Le tuyau peut être cir- culaire, mais pourrait aussi avoir une section elliptique, carrée ou polygonale.
Les plaquettes de brûleur sont, de la façon connue en soi, établies en une matière telle et ont des dimensions telles, aussi pour ce qui concerne les canaux ou perfora- tions, que la température au c8té inférieur des plaquettes reste inférieure à la température d'allumage du mélange gaz-air.
Dans l'exemple illustré, les perforations dans les plaquettes de brûleur ont un diamètre de 1,1 mm et la dis- tance mutuelle entre leurs rangées est d'environ 2,5 mm.
La partie la plus mince de la plaquette a une épaisseur de 6,5 mm, tandis que les bords surélevés ont une épaisseur de 10 mm.
REVENDICATIONS.
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"Tubular burner"
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In practice there is a need for burners which constantly give off uniform heat over a great length. For this purpose, tubular burners are used comprising a pipe in a wall of which are provided one or more rows of small holes through which a combustible gas can flow so that a flame is formed above each hole when the burner is in operation.
When the gas is supplied through one end of a long pipe closed at its other end, the pressure of the gas in the pipe and therefore in the holes made in its wall decreases as the distance from the pipe increases. gas supply point. In order nevertheless to obtain as uniform heat emission as possible over the entire length of the tubular burner, the holes are enlarged or placed closer to each other as these holes. are further away from the gas supply point. It is thus sought to obtain a more uniform combustion by taking into account the differences in the pressure of the gas and therefore in the gas flow speed.
The object of the invention is to provide an elongated tube burner of improved construction, with the aid of which more uniform temperatures are obtained over the entire length of the burner, which burner can, moreover, be very easily regulated. precise.
To this end the invention provides that, in a tubular burner of the type specified, there is arranged, above the holes provided in the wall of the pipe, a closed elongated narrow chamber, the upper face of which is closed by a strip of material. ceramic, which has a large number of small perforations.
The material from which the closure strip of
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the chamber is known per se as a burner plate and is, for example, used for the flameless combustion of a gas, the ceramic material being heated to incandescent.
It has been found that when a tubular burner according to the invention is used, it is possible to obtain easily adjustable and perfectly uniform heat over its entire length. This is very important for many applications, for example for coloring biscuits or biscuits which are passed in large layers under a number of tubular burners arranged one behind the other, and which must acquire exactly the same color at all their points.
It has been found that the supply of gas to the perforations or channels in the ceramic material from the chamber located below it is very regular, even when the pipes have a great length and when, which is the easiest, the gas supply is made at one end of the pipe only, which is not essential, however. The gas could also be brought into the middle of the pipe or possibly at different points, for example at both ends.
The tubular burner according to the invention is particularly suitable for use as a pressurized gas burner or as a compressed air burner, these two types of burners being known.
In the first case, pressurized gas is used which sucks by the venturi effect, at its entry into the burner, atmospheric air sufficient as combustion air. In a compressed air burner, compressed air is used to entrain gas which has been almost completely expanded.
Since the aspirated gas is not under pressure, the burner is completely insensitive to pressure variations
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in an oven in which the burner is placed. When there are pressure differences in a closed furnace enclosure, the gas: air ratio remains constant in this burner. The capacity of the burner can theoretically be changed by pressure differences, however this is of no practical importance. The pressure variations only reach a few tenths of a millimeter of water pressure, while the pressure of the burner, therefore the pressure of the feed mixture, for example reaches 8 mm of water pressure, and that the burner capacity varies with the square root of the difference in burner pressure.
In addition, a great advantage of the compressed-air burner is that the required combustion air is supplied directly to the gas, so that at the place of combustion, therefore in the burner plate, it no other air should be consumed. The burner can therefore also operate with the same capacity in a reducing atmosphere.
In addition, the burner is suitable for all kinds of gas.
A pressurized gas burner, in which the pressurized gas flows entraining atmospheric air, can also be used with different gases, such as for example city gas, propane, butane etc., if the injection nozzle is adapted. Such a burner is also insensitive to pressure variations in the furnace enclosure and can be used in a reducing atmosphere without influencing the capacity. When one or the other principle is applied, a possibility of adjustment within wide limits can be obtained by means of a single valve in the air line or in the gas line, while the burner according to the invention always remains safe from flashbacks thanks to the application of the burner plate.
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These advantages are not obtained when the gas is brought to a pipe provided with perforations, but for the remainder closed, and when the gas must burn with the oxygen supplied by the atmosphere surrounding the flame.
By way of demonstration, some examples of execution of the invention will be described below, with reference to the appended drawing, in which:
Fig. 1 schematically shows a plan view of a tubular burner according to the invention,
Fig. 2 shows a cross-sectional view on a larger scale,
Fig. 3 is a plan view of a burner plate,
Fig. 4 is a sectional view along line IV-IV of F ig. 3, and
Fig. 5 shows another method of supporting a burner plate.
A pipe 1, preferably metallic, which has a great length, which can even reach a few meters, is provided with a row of perforations or holes 2, in the exemplary embodiment illustrated. It goes without saying that several rows of holes can be provided one next to the other. As an example of practical execution it may be mentioned that in a 1 · "pipe, the holes can have a diameter of 4 mm and be placed 6 mm from each other. If desired, the The diameter of the holes or their number may, in a manner known per se, increase as the holes are farther from the gas supply, shown schematically at 3.
To form a chamber, a U-shaped profile 4 is welded to the pipe 1, openings 5 being provided in the base of the U, these openings 5 corresponding to the perforations 2 in the wall of the tube. Instead of a U-profile, two bands could also be welded to the pipe wall
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parallel, the fixing of which is however more complicated than that of a U-section. This section is closed at its ends. The upper face of the profile is closed by a band or plate of refractory ceramic material having a large number of perforations or channels 6. This strip could be made in one piece, but it is easy to arrange a number of plates l 'next to each other while chewing or wrestling the joints.
The ceramic material strip is also fixed in the metal profile by means of putty or cement. The chamber 7 is formed under the strip of ceramic material.
In the example illustrated, the longitudinal side faces 8 and 9 of the strip of ceramic material or of the plates which compose it are extended so as to protrude under the lower face 10 of the middle part. In cross section, tabs 11 and 12 are thus formed with the aid of which the strip or the plates can rest on the bottom of the U-profile. In this way a large surface area of adhesion of the mastic between the material is also obtained. ceramic and metal.
Another way of closing the chamber 7 is shown schematically in FIG. 5. The plates 13, which are flat on their underside, are supported by a shoulder or a recess 14, 15 of the profile, so as to form the chamber 7.
In the example illustrated, the case has been shown where it is at only one end of the tubular burner that the gas and the air, ie uncompressed gas which is sucked in by compressed air, or pressurized gas which sucks in atmospheric air, in both cases in an adjustable mixing proportion, but kept constant.
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Instead of a single row of burner plates, one could also arrange two or more rows of plates one beside the other in a U-profile. Moreover, one could also arrange more than one. U-shaped profile, or similar chamber-forming elements, at different points along the periphery of the burner pipe, for example one on the upper side and one on the lower side, or else with a mutual offset of 90. The pipe can be circular, but could also have an elliptical, square or polygonal section.
The burner plates are, in the manner known per se, made of such a material and have dimensions such, also as regards the channels or perforations, that the temperature at the lower side of the plates remains below the temperature of ignition of the gas-air mixture.
In the example illustrated, the perforations in the burner plates have a diameter of 1.1 mm and the mutual distance between their rows is about 2.5 mm.
The thinnest part of the pad is 6.5mm thick, while the raised edges are 10mm thick.
CLAIMS.
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