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-Appareil de combustion pour combustible liquide"
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La présente invention est relative à un appareil de combustion pour combustible liquide, du type comprenant,.en combinaison une chambre de combustion en tôle; une enve- loppe entourant la chambre de combustion, à un certain inter- valle de celle-ci, de façon à déterminer une chemise d'air entre la paroi de cette chambre et l'enveloppe; un brûleur à combustible liquide, prévu à une extrémité de la chambre de combustion, et un mélangeur à turbulence entourant le brûleur et à travers lequel l'air comburant peut être amené de la che- mise d'air dans la chambre de combustion.
L'invention a pour objet d'établir un tel appareil sous une forme favorable, comportant des dispositions grâce aux- quelles l'appareil peut fonctionner tour à tour avec un com- bustible liquide ou un combustible gazeux.
Suivant la présente invention, appliquée aux appareils de combustion à combustible liquide du type spécifié, le brû- leur est monté à l'intérieur d'un élément de carcasse creux, auquel sont également réunies les ailettes du mélangeur, cet élément de carcasse creux étant pourvu d'un ou de plusieurs banaux pour l'introduction d'un combustible de rechange ga- zeux, ce ou ces canaux étant en communication avec la cham- bre de combustion.
Dans les dessins annexés, la fig. 1 est une vue en coupe latérale montrant un exemple d'exécution de l'invention.
La fig. 2 est une vue en bout, partie brisée, où l'on voit le brûleur et le mélangeur.
La fig. 3 est une vue analogue à la fig. 1, mais rela- tive à une variante.
La fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 3, et
La fig. 5 est une vue en coupe montrant un détail de la chambre de combustion, commun aux deux exemples.
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En se reportant d'abord aux figs. 1 et 2, on notera qu'il est prévu une chambre de combustion 6 en tôle de forme générale cylindrique, cette chambre étant entourée d'une en- veloppe extérieure 7 en tôle, espacée par rapport à la paroi de ladite chambre, de manière à déterminer une chemise d'air entre? l'enveloppe et la paroi de la chambre. L'enveloppe 7 présente une forme cylindrique, la chambre de combustion 6 tant montée concentriquement dans cette enveloppe.
Toute- fois, une partie de l'enveloppe 7 (fig* 5), partie située en un oint intermédiaire entre les extrémités de la chambre possède un diamètre plus grand et présente sur un côté un d'admission d'air 8 la section transversale de l'en- veloppe tant presque cylindrique à cet endroit, mais excen- trique par rapport à la chambre de combustion. Ainsi, dans cette parti de l'enveloppe, la profondeur radiale de la chemise d'air présente un maximum au voisinage du conduit d'en- trée et va en diminuant en allant de ce conduit vers un point qui lui est diamétralement opposé.
Une extrémité de la chambre de combustion est constituée de manière à former divergent sensiblement conique 9, au centre duquel est monté\un élément de carcasse creux 10. Un brûleur à combustible liquide 12 est monté dans un alésage central 11 de l'élément de carcasse creux, tout en étant sé- paré de ce dernier par un intervalle, la buse de ce brûleur @ étant montée à l'intérieur d'un bec 13 qui obture l'extrémité - intérieure de l'alésage. L'air en provenance de la chemise d'air peut pénétrer dans l'espace annulaire situé à l'inté- rieur de l'alésage entourant le brûleur 12, à travers un ou plusieurs canaux 14, espacés dans le sens angulaire, prévus dans l'élément de carcasse 10.
Lorsque le brûleur est en service, cet air sert à refroidir celui-ci, et est introduit dans la chambre de combustion à travers des fentes 15, espa-
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cées dans le sens angulaire, prévues dans le bec 13, ce qui a pour effet de réduire au minimum la formation de charbon sur la buse du brûleur. D'autre part, une partie de cet air pénètre dans une galerie 12a qui entoure la buse.
Les fentes 15 sont orientées obliquement par rapport aux rayons du bec 13, dans lequel sont formées, au-delà des ex- trémités extérieures des fentes, des rangées annulaires d'o- rifices d'admission de gaz 16. Les orifices 16 ne communi- quent pas avec l'alésage 11, mais bien avec des canaux - ou un canal annulaire 17 -, prévus dans l'élément de carcasse 10, et dans lequel peut être amené un combustible gazeux, tel qu'un gaz naturel, par exemple, à travers un orifice d'admis- sion 18, prévu à l'extrémité extérieure de l'élément de car- casse creux.
A l'extrémité intérieure de l'élément de carcasse creux se trouve un mélangeur à turbulence qui entoure le bec 13 et à travers lequel de l'air comburant primaire peut être admis, à partir de la chemise d'air, dans la chambre de combustion.
Le mélangeur comprend deux disques annulaires 19 et 20, écar- tés l'un de l'autre, le disque 19 étant soudé à une bride 21 de l'élément de carcasse 10 et présentant une partie inté- rieure 19a courbée de manière à affecter une forme cylindri- que, le cylindre ainsi formé étant soudé par son extrémité au bec 13, de façon à former une partie de la paroi extérieu- re du canal 17. Le disque 20 est soudé, ou fixé d'une autre manière, à une pièce distincte 22, de forme essentiellement cylindrique, à laquelle vient se raccorder le divergent 9.
Aux faces en regard des deux disques sont fixées plusieurs ailettes tangentielles 23 espacées dans le sens angulaire, qui servent à la fois à maintenir l'écsrtement entre les dis- ques 19 et 20 et à les réunir l'un à l'autre, ainsi qu'à im- primer une turbulence à l'air pénétrant dans la chambre de combustion, en passant entre les disques.
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Dans la périphérie de la chambre de combustion sont for- més des orifices 24 à rebord, espacés dans le sens angulaire et dans le sens axial, à travers lesquels l'air comburant se- condaire et l'air de dilution peuvent pénétrer dans la cham- bre de combustion à partir de la chemise d'air. On conçoit cependant que 1!air¯se déplace, dans la chemise d'air, dans un sens opposé à celui du mouvement des gaz dans la chambre de combustion et, afin de diriger l'air comburant secondaire vers les orifices 24, au voisinage du divergent 9, on prévoit un système déflecteur dans la chemise d'air.
Ce système dé- flecteur peut affecter la forme d'un manchon annulaire 25 en tôle, dont une extrémité est fixée à la paroi périphérique de la chambre et qui se dirige vers le divergent 9, de maniè- re à entourer les orifices 24, tout en étant écarté de ladite paroi périphérique, ledit systèmeomportant d'autre part un deuxième élément annulaire en tôle 26, à section sensiblement en U, dont une branche est fixée à la chambre, du côté inté- rieur de l'extrémité libre du manchon 25, tandis que son au- tre branche est disposée sur la face extérieure de l'extrémi- té libre du manchon 25. Ce système déflecteur a pour but de faire en sorte qu'une partie de l'air qui passe dans la che- mise en direction du mélangeur change de direction et pénètre dans la chambre à travers les orifices 24.
La variante de l'invention, représentée dans les fige.
3 et 4 est analogue à celle représentée dans les figs. 1 et 2, les organes analogues étant désignés par les mêmes chif- fres de référence. Toutefois, dans cette variante, le bec 13 a été omis, et l'air traverse le ou les canaux 14, pour se rendre à l'alésage 11 et passe autour du brûleur 12, vers la chambre de combustion. D'autre part, dans chaque ailette 23 est formée une forure 27 qui communique avec les canaux 17 et avec trois autres canaux 28 Lorsqu'on emploie un com- bustible gazeux, celui-ci traverse le canal 17, la forure 27, @
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les canaux 28 et l'orifice central du disque 20, pour se ren- dre à la chambre de combustion. De plus, on prévoit, dans cette variante, des canaux 29,à travers lesquels l'air ve- nant de la chemise d'air peut pénétrer dans la chambre de combustion.
Dans les constructions telles que décrites ci-dessus, on peut obturer la canalisation d'arrivée de gaz et faire fonc- tionner l'appareil avec un combustible liquide, que l'on in- jecte dans la chambre de combustion à partir du brûleur, de la manière normale. Toutefois, lorsqu'on peut disposer faci- lement d'une source¯de gaz, on peut utiliser ce gaz comme com- bustible et l'introduire dans la chambre de combustion à tra- vers le raccord d'arrivée de gaz, tout en interrompant l'ar- rivée de combustible liquide.
REVENDICATIONS
1. Appareil de combustion pour combustible liquide, tel que spécifié, dans lequel le brûleur est monté dans un élé- ment de carcasse creux, auquel sont également fixées les ai- lettes du mélangeur à turbulence, un ou plusieurs canaux étant formés dans ledit élément, pour permettre l'introduc- tion d'un combustible de rechange gazeux, ce ou ces canaux étant en communication avec la chambre de combustion.
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-Combustion apparatus for liquid fuel "
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The present invention relates to a combustion apparatus for liquid fuel, of the type comprising, in combination, a sheet metal combustion chamber; an envelope surrounding the combustion chamber, at a certain interval from the latter, so as to determine an air jacket between the wall of this chamber and the envelope; a liquid fuel burner, provided at one end of the combustion chamber, and a swirl mixer surrounding the burner and through which the combustion air can be supplied from the air duct into the combustion chamber.
The object of the invention is to establish such an apparatus in a favorable form, comprising arrangements whereby the apparatus can be operated in turn with a liquid fuel or a gaseous fuel.
According to the present invention, applied to liquid fuel combustion apparatuses of the specified type, the burner is mounted inside a hollow frame member, to which are also joined the fins of the mixer, this hollow frame member being provided with one or more banals for the introduction of a gaseous replacement fuel, this or these channels being in communication with the combustion chamber.
In the accompanying drawings, FIG. 1 is a side sectional view showing an exemplary embodiment of the invention.
Fig. 2 is an end view, broken part, showing the burner and the mixer.
Fig. 3 is a view similar to FIG. 1, but relating to a variant.
Fig. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG. 3, and
Fig. 5 is a sectional view showing a detail of the combustion chamber, common to both examples.
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Referring first to figs. 1 and 2, it will be noted that there is provided a combustion chamber 6 made of sheet metal of generally cylindrical shape, this chamber being surrounded by an outer casing 7 of sheet metal, spaced with respect to the wall of said chamber, so to determine an air jacket between? the casing and the wall of the chamber. The casing 7 has a cylindrical shape, the combustion chamber 6 being mounted concentrically in this casing.
However, part of the casing 7 (fig * 5), part located at an intermediate point between the ends of the chamber, has a larger diameter and has on one side an air intake 8 the cross section of the casing both almost cylindrical at this point, but eccentric with respect to the combustion chamber. Thus, in this part of the envelope, the radial depth of the air jacket has a maximum in the vicinity of the inlet duct and decreases as it goes from this duct to a point which is diametrically opposed to it.
One end of the combustion chamber is formed so as to form a substantially conical diverging portion 9, in the center of which is mounted a hollow carcass member 10. A liquid fuel burner 12 is mounted in a central bore 11 of the carcass member. hollow, while being separated from the latter by a gap, the nozzle of this burner @ being mounted inside a spout 13 which closes off the inner end of the bore. Air from the air jacket may enter the annular space within the bore surrounding the burner 12 through one or more angularly spaced channels 14 provided in the chamber. carcass element 10.
When the burner is in service, this air serves to cool the latter, and is introduced into the combustion chamber through slots 15, space
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cées in the angular direction, provided in the nozzle 13, which has the effect of reducing to a minimum the formation of carbon on the nozzle of the burner. On the other hand, part of this air enters a gallery 12a which surrounds the nozzle.
The slits 15 are oriented obliquely with respect to the radii of the spout 13, in which are formed, beyond the outer ends of the slits, annular rows of gas inlet ports 16. The orifices 16 communicate with each other. - quent not with the bore 11, but with channels - or an annular channel 17 -, provided in the carcass element 10, and into which can be fed a gaseous fuel, such as natural gas, for example , through an intake port 18, provided at the outer end of the hollow casing element.
At the inner end of the hollow carcass member is a swirl mixer which surrounds the spout 13 and through which primary combustion air can be admitted, from the air jacket, into the chamber. combustion.
The mixer comprises two annular discs 19 and 20, spaced apart from each other, the disc 19 being welded to a flange 21 of the carcass member 10 and having an inner part 19a curved so as to affect a cylindrical shape, the cylinder thus formed being welded at its end to the nose 13, so as to form part of the outer wall of the channel 17. The disc 20 is welded, or otherwise fixed, to a separate part 22, of essentially cylindrical shape, to which the divergent 9 is connected.
To the opposite faces of the two discs are fixed several tangential fins 23 spaced apart in the angular direction, which serve both to maintain the gap between the discs 19 and 20 and to join them together, thus than to induce turbulence in the air entering the combustion chamber, passing between the discs.
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In the periphery of the combustion chamber are formed flanged orifices 24, spaced angularly and axially, through which the secondary combustion air and the dilution air can enter the chamber. - combustion breeze from the air jacket. It will be understood, however, that 1! Air moves in the air jacket in a direction opposite to that of the movement of the gases in the combustion chamber and, in order to direct the secondary combustion air towards the orifices 24, in the vicinity of the divergent 9, a deflector system is provided in the air jacket.
This deflector system can take the form of an annular sheet metal sleeve 25, one end of which is fixed to the peripheral wall of the chamber and which goes towards the divergent 9, so as to surround the orifices 24, while being spaced from said peripheral wall, said system comprising on the other hand a second annular sheet member 26, with a substantially U-shaped section, one branch of which is fixed to the chamber, on the inside of the free end of the sleeve 25 , while its other branch is arranged on the outer face of the free end of the sleeve 25. The purpose of this deflector system is to ensure that part of the air which passes through the jacket direction of the mixer changes direction and enters the chamber through ports 24.
The variant of the invention, shown in the figs.
3 and 4 is similar to that shown in Figs. 1 and 2, analogous members being designated by the same reference numbers. However, in this variant, the nozzle 13 has been omitted, and the air passes through the channel or channels 14, to reach the bore 11 and passes around the burner 12, towards the combustion chamber. On the other hand, in each fin 23 is formed a bore 27 which communicates with the channels 17 and with three other channels 28. When a gaseous fuel is used, this passes through the channel 17, the bore 27, @
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the channels 28 and the central orifice of the disc 20, to return to the combustion chamber. In addition, in this variant, channels 29 are provided, through which the air coming from the air jacket can enter the combustion chamber.
In constructions as described above, it is possible to close off the gas inlet pipe and to operate the apparatus with liquid fuel, which is injected into the combustion chamber from the burner, in the normal way. However, when a gas source is readily available, this gas can be used as a fuel and introduced into the combustion chamber through the gas inlet fitting, while at the same time. interrupting the arrival of liquid fuel.
CLAIMS
1. Combustion apparatus for liquid fuel, as specified, in which the burner is mounted in a hollow frame member, to which also the blades of the swirl mixer are attached, one or more channels being formed in said member. , to allow the introduction of a gaseous spare fuel, this or these channels being in communication with the combustion chamber.