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" Equipement à brûleurs d'huile "
La présente invention est relative à un nouveau système de brûleurs à huile et elle a pour but de fournir à la fois un nouveau type de brûleur à huile et une pompe d'une construction inédite plus particulièrement destinée à l'ali- mentation en air et en huile d'un ou plusieurs brûleurs à huile.
Dans ce système, la pompe fournit de l'air à un distributeur relié à une série de brû- leurs qui sont utilisés plus ou moins périodique- ment, et de préférence l'huile est fournie à chaque brûleur par la pompe à travers un clapet
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commandé par flotteur qui maintient une réserve d'huile à un niveau légèrement plus bas que celui des brûleurs. Dans ce système, tous les brûleurs sont disposés à environ 2,5 cm au-dessus du niveau d'huile et au fur et à mesure que l'huile est aspi- rée par les buses des brûleurs, de nouvelles quan- tités d'huile sont aspirées dans le brûleur. At- tendu que l'huile est soulevée pour être admise dans le brûleur, il lui est impossible d'être noyé par l'huile.
L'air dans le distributeur est main- tenu sous une faible pression pouvant être com- prise entre 0,07 et 0,7 et de préférence entre 0,21 et 0,35 kg/cm2. L'air qui n'a pas été utili- sé est avantageusement recyclé du distributeur à la pompe, soit à la prise d'air elle-même, soit à la chambre dans laquelle fonctionne la turbine à air.
La pompe présente deux chambres dipo- sées côte à côte sur un 'fixe commun, chaque cham- bre contenant sa propre turbine. La plus grande chambre présente également une aspiration et un refoulement d'air, et l'entrée de la plu& petite chambre est raccordée à une alimentation en huile, tandis que la pompe refoule l'huile à travers une sortie appropriée. L'air aspire l'huile dans un ou plusieurs brûleurs qui engendrent de la chaleur pour un ou plusieurs appareils qui peuvent 8tre des fours, des incinérateurs, des séchoirs pour vêtements, des chauffe-eau, etc...
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Bien que divers moyens puissent être - utilisés pour envoyer de l'air à faible pression à un brûleur, la forme préférée de l'équipement comprend une pompe rotative dans laquelle fonc- tionnent des piétons à galets. Ces pistons sont projetés vers la paroi périphérique de la chambre do la pompe lorsque la turbine de celle-ci est . mise en rotation. Le moteur qui entraîne la pompe peut être par exemple un moteur électrique, et on a constaté qu'un moteur tournant a environ 1000 tours/minute et d'une puissance approximative de
0,1 CV convient h des exigences calorifiques peu- importantes. Bien entendu, pour des brûleurs plus importants, un moteur plus puissant serait néces- saire. D'une façon générale, il est préférable que le moteur soit construit solidairement avec le carter de la'pompe.
Leo deux chambres dans la pompe, c'est- à-dire la chambre à huilo et la chambre à air, sont ménagées dans un seul carter. La plus petits chambre, qui est la chambre à huile, peut être décalée vers l'extérieur par rapport à la chambre à air ou encore elle peut occuper un espace cloi- sonné à l'intérieur de la chambre à air, ou encore elle peut être partiellement placée à l'intérieur de la chambre à air et avoir une partie débouchant à l'extérieur de cette dernière. La turbine montée dans la chambre à huile et/ou dans la chambre à air peut constituer le rotor de la pompe ou au
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contraire son stator, auquel cas c'est la cham- bre qui tourne autour du rotor.
Aucune cloison ne sépare les deux chambres, si bien que l'huile s'échappe de la chambre à huile en une petite quantité qui est cependant suffisante pour lubri- fier les organes mobiles. à l'intérieur de la pompe.
Dans la forme de construction préférée, chaque brûleur comprend une chambre dans laquelle l'huile est aspirée par l'air primaire. La sortie de cette chambre comporté en général un Venturi et les gaz s'écoulent à travers la chambre sous une pression croissante. Alors que les gaz tra- versent le Venturi, leur.vitesse augmente. Une flamme est entretenue en un point au-delà du Ven- turi où les gaz reçoivent des quantités supplémen- taires d'air. La température finale est atteinte rapidement.
Dans un ensemble de conditions préféré, la chambre.qui est alimentée en huile et en air primaire sert de chambre de conversion dans la- quelle le mélange huile-air est brûlé dans des conditions de sous-alimentation et les gaz d'é- chappement sont ultérieurement brûlés avec de l'air additionnel ou secondaire. Dans d'autres con- ditions, il n'existe pas de chambre de conversion séparée mais une flamme continue depuis le point d'allumage, cette flamme étant orientée par un guide-flammo.
Les pièces de le pompe peuvent être usi-
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nées ou embouties dans un métal, ou encore elles peuvent être coulées en une matière plastique telle qu'un caoutchouc étendu à l'huile ou une autre matière plastique thermodurcissable. Des pistons à galets sont avantageusement utilises dans la chambro à lir, tandis que dans la chambre à huile on prévoit au moins une palette plate chargée par un ressort. Ces éléments de turbine peuvent être fabriqués en "Nylon" ou en "Teflon" ou en une matière similaire qui doit se carac- tériser par sa légèreté et ne pas nécessiter de lubrification, ou encore ces éléments peuvent être métalliques.
Ils peuvent être revêtus d'une matière plastique ou ils peuvent être constitués par des enveloppes métalliques remplies d'une matière plastique.
En vue de maintenir la pompe à une tem- pérature relativement constante, il est souhai- table de faire circuler de l'huile à travers la . partie servant de stator. Il est également possi- ble de faire circuler de l'air dans le rotor. On empêche ainsi la pompe de s'échauffer en provo- quant une augmentation de la température de l'huile et de l'air, ce qui aurait pour effet de modifier le rendement de l'appareil au pvint d'empêcher mené le soulèvement de l'huila à une hauteur suf- fisante par l'action du vide.
De préférence, l'huile est aspirée par l'air à travers une buse montée à l'entrée du
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guide-flamme qui est ouvert aux deux bouts.
L'air secondaire est introduit dans la chambre de conversion dans laquelle est situé le guide-flamme.
Entre la buse et le guide-flamme, on prévoit habi- tuellement un écran ou une plaque perforée ou annu- laire pour empêcher un retour do flamme*.
D'une façon générale, le brûleur peut être horizontal, auquel cas les gaz combustibles engen- drés au sein du brûleur peuvent être introduits dans une chambre allongée ou annulaire qui se trou- ve remplie de flammes. En variante, le brûleur peut être vertical. Le brûleur est équipé avec des ali- mentations en air primaire et en air secondaire, et d'autre part l'air se mélange avantageusement avec les gaz en combustion après que ces derniers ont quitté le guide-flamme à travers le tube Venturi. Si le brûleur est vertical, il peut com- prendre un déflecteur.conique se trouvant au som- met et ayant pour but d'étaler la flamme.
L'air provenant de la sortie du venti- lateur est de préférence filtré pour en enlever les particules qui pourraient colmater l'orifice de la buse ou gêner d'une autre façon le fonction- ncment régulier de l'équipement.
D'autres buts et avantages de l'inven- tion ressortiront de la description qui va en être faite ci-après en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
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la figure 1 est une vue en perspective montrant un système à brûleurs à huile compor- tant plusieurs appareils chauffés par des brû- leurs individuels mais tous alimentés en huile et en air par la même poupe; la figure 2 ost une coupe d'un type préféré d'un brûleur à Venturi; la figure 3 est une vue éclatée du brû- leur montrant la buse, la chambre à flamme et les pièces adjacentes; la figure 4 est une coupe'par la ligne 4-4 de la figure 2 ;
la figure 5 est une vue en perspective d'une extrémité d'une pompe selon une forme de construction proférée, cette extrémité étant dési- gnée ci-après par le terme "arrièr", la figure 6 est une coupe suivant la ligne brisée 6-6 de la figure 5, montrant 1 'entres et la sortie de l'huile; la figure 7 est une coupe de .La poupe suivant la ligne brisée 7-7 de la figure 5; la figure 8 est une vue de la pompe par la ligne 8-8 de la figure 7, la plaque anté- rieure étant enlevée,une partie du rotor étant en coupe et une utre pertie du rotor étant arra- chée ; la figure 9 est une coupe détaillée par la ligne 9-9 de la figure 7 montrant un des pistons à galets flottant dans une poche au sein
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de laquelle il est animé d'un mouvement de va-et-vient;
la figure 10 e-st une coupe par la ligne 10-10 de la figure 7 montrant les détails do cons- truction de la poupe à huile, et notamment un pas- sage entre la chambre des palettes et la chambre de sorbie d'huile de la pompe;
La figure 11 est une vue éclatée d'une variante de construction de la. pompe, un flasque étant enlevé du corps; la figure 12 eet une coupe. par la ligne 12-12 de la figure 11; . la figure 13 est une coupe de la pompe par la ligne 13-13 de la figure 12 ; la figure 14 est une coupe d'une pompe de construction modifiée-. la figure 15 est une coupe de la pope par la ligne 15-15 de la, figure 14;
et la figure 16 est une coupe similaire d'une autre modification,de la pompe à huile con- venant pour une pompe du¯type à huile et à air.
L'huile est soulevée d'un réservoir vers la ponpe et est envoyée â un petit réservoir pro- che du brûleur dans lequel le niveau d'huile est maintenu légèrement plus bas que celui de la buse du brûleur, en général à une distance ne dépas- sant pas 30 cm et qui est de préférence d'environ 2,5cm. L'air est utilisé sous une pression rela- tivement faible, par exemple de l'ordre do 0,28 kg/cm*. L'action. de l'air passant par la buse crée
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une aspiration qui soulève l'huile dans la chambre do la buse. Dans cotte chambre, les deux sont mélangés, l'air aspire l'huile et le mélange air-huile quitte la buse sous forme d'un brouil- lard.
L'huile est de préférence un fuel-oil N 1, 2 ou 3 (normes de la ASTM).
Dans les brûleurs, l'huile brûle complè- tement. Le résidu de carbone est très faible ou même inexistant, selon la qualité de l'huile uti- lisée. Le brûleur est du type à purge automatique en ce qui concerne tous les résidus de ce genre.
Une turbulence suffisante est entretenue dans la chambre de conversion et dans la chambre de combus- tion finale pour satisfaire à cette condition. La température des flammes dans la chambre de conver- sion est de l'ordre de 650 à 760 C pouvant même atteindre 980 C ou plus selon la quantité et la qualité de l'huile utilisée et de l'usage qu'on fait de la flamme.
La figure 1 est une vue schématique d'un système à brûleurs d'huile constituant une illus- tration des divers systèmes pouvant être conçus.
Le type et le nombre des appareils desservis peu- vent varier, mais dans ce cas particulier on s'est contenté de représenter un four F, un chauffe- eau CE et un incinérateur I, ce qui n'exclut pas, bien entendu, la possibilité de fournir simul- tanément de l'air à d'autres appareils qui en font consommation.
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La pompe P est représenté comme direc- tement relire à un moteur M et tous deux sont montés sur un panneau de commande PC ensemble avec la commande primaire CD des brûleurs. Un distribu- teur d.'air D est raccordé à la pompe à travers un clapet régulateur R et il est prévu trois cana- lisations d'air A1 A2 A, allant du distributeur D à trois brûleurs B1' B2 et B3 desservant les appa- reils. La quatrième canalisation d'air partant du distributeur qui est également représentée peut Être utilisée ou non.
Un commutateur à électro- aimant S est monté dans chaque canalisation d'air partant du distributeur et il est actionné par un détecteur FS de chaque flamme, et si pour une raison ou une autre la flamme dans un brûleur ve- nait à s'éteindre, l'arrivée d'air à ce brûleur particulier serait immédiatement coupée.
Les électro-aimants sont de plus com- mandés par des moyens placés dans les divers appa- reils, à savoir un thermostat dans le four, un aquastat dans le chauffe-cau et une minuterie dans l'incinérateur et ils sont reliés avec les divers électro-aimants pour régler le fonctionnement des brûleurs associés.
Un manomètre G indique la pression d'air dans le distributeur. Il est prévu une ca- nalisation de retour RA'au distributeur pour le retour de l'excès d'air'à la pompe. Une soupape chargée par un ressort est montée à la sortie du
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distributeur vers la pompe (pour recyclage d'air), le ressort étant habituellement régle - de 0,28 à 0,35 kg/cmê pour régler la quantité d'air retour- née à la pompe. Le retour d'air est représenté comme étant relié un silencieux à travers lequel l'air pénètre dans la pompe, mais la liaison pour- rait être directement faite dans le corps de la pompe soit à son aspiration d'air, soit à la cham- bre d'air elle-même.
Ceci.permet au compresceur d'air de continuer à fonctionner sans surcharge lorsque l'air n'est pas utilisé ou lorsque un ou deux des appareils desservis sont seuls à fonction- ner. L'air, si on lui permettait de s échapper dans l'atmosphère, ferait un bruit très gênant.
L'huile est soulevée du réservoir R à la pompe et ensuite envoyée aux brûleurs à travers une conduite unique AH pour aboutir A trois cuves à clapets de niveau constant C, une telle cuve étant prévue pour chaque brûleur. Leur rôle est de maintenir une petite masse d'huile pour chaque brûleur à un niveau immédiatement au-dessous de celui de la buse du brûleur. Il est également prévu une conduite de retour d'huile RH pour ces cuves en vue de recyclage au réservoir R.
Cas cuves C sont reliées eh parallèle entre la conduite d'ali- mentation et la conduite de recyclage d'huile,
La commande électrique peut comprendre un transformateur si un tel transformateur est nécessaire, ou en variante, des transformateurs
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individuels T placés sur ou à coté des appa- reils desservis individuels, comme il est repré- senté.
Dans chacun dès appareils est monté un détecteur de flammes connecté eu panneau de com- mande, de sorte que dons l'éventualité où l'un des détecteurs enregistre l'absence de flamme dans l'appareil associé, 1'électro-aimant connecté cet appareil est immédiatement actionné en coupant l'arrivée d'air à cet appareil. Puisque l'huile est maintenue par les clapets de niveau constant dans les cuves C à un niveau tout juste au-dessous des buses correspondantes, aussitôt que l'arrivée d'air est interrompue à un brûleur, l'arrivée d'huile s'arrête automatiquement attendu que* l'huile est soulevée par l'action de l'air des cuves 0 dans le brûleur.
Chaque appareil est commando indépendam- ment de tous les autres et en utilisant un compres- seur d'air commun et une pompe à huile commune, Les appareils ne doivent pas nécessairement être au môme niveau attendu que les cuves C maintien- nent une alimentation séparée en huile à un niveau constant pour chaque brûleur, Si les appareils sont tous au même niveau, un seul clapet de ni- veau constant est suffisant. Le but de ce cla- pet est de maintenir un niveau d'huilo juste au-dessous du niveau de la buse, de telle sorte que l'arrivée d'air au brûleur soulève l'huile
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vers le brûleur, selon les besoins. Il n'existe donc pas d'alimentation par gravité en huile et aucun risque de trop plein.
Le brûleur représenté sur les figures 2 à 4 comprend une buse 5 à l'avant et aussi une alimentation 6 en air primaire et une alimen- ' talion 7 en huile. La buse représentée est du typa représenté à la figure 1 du brevet canadien - N 650.549 du 16 Octobre 1962 au nom do Gulf Research & Development Company. L'étincelle est fournie par les électrodes 8 dans l'anneau 9 qui est formé en une porcelaine ayant une résis- tance élevée aux chocs thermiques et une valeur diélectrique élevée . Le chapeau 10 n'est pas in- dispensable mais si on l'utilise, l'air secondai- ro y est refoulé par un conduit 11. L'air du conduit 11 et l'air primaire arrivant en 6 peu- vent provenir de la même source.
En l'absence d'un chapeau 10, l'air secondaire est aspiré de l'atmosphère dans le brûleur, corme il va être décrit. L'air secondaire peutarriver par des ou- vertures 13, mais de préférence il arrive par des ouvertures 14 dans la guide-flamme 12 qui est ouvert aux deux bouts, et le mélange air-huile passe à travers le guide -flamme sans rencontrer d'obstruction. Après cela, le mélange passe en- tre le guide-flamme et la paroi de la chambre de conversion 17 par des ouvertures 16.
L'huile de la buse 5 est allumée par
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une étincelle émise par les électrodes 8. Ces électrodes sont placées dans une cavité 19 au-dessous de l'ouverture centrale 20 de l'anneau en porcelaine 9, à distance des'particules d'huile suspendues dans 10 courant air-gaz arrivant dans le guide-flamme 12. En disposant dos électrodes dans une telle cavité', on empêche le carbone de s'y déposer.
Un courant d'air passant à travers . l'entrée 23 souffle l'étincelle d'entre les élec- trod-s vers le courant principal du mélange com- bustible air-huile et.entretient ainsi la flamme,
L'anneau 9 est flanqué par des baguas de serrage en acier 25 qui sont rapportées à l'anneau 9 par deux vis et servent ainsi à sup- porter l'ensemble du brûleur. Le mélange huile- air sortant de la buse 5 traverse un trou formé dans le centre d'un écran métallique 26 et empê- che un retour de flamme à travers les ouvertures 14 pour la flamme ainsi produite.
L'étranglement dans le Venturi 27 main- tient une pression équilibrée dans la chambre de conversion 17. La description chiffrée suivante est donnée uniquement à titre d'exemple et no présente aucun caractère limitatif. Dans un brû- leur mesurant 85,7 = 'depuis l'avant de la base à l'étranglement Venturi 27, ayant un guide- flamme 12 de 38,1 mm de diamètre et 38,1 mm de longueur, percé à un taux de trente-cinq trous par cm , chacun des trous ayant 1,14mm de diamètre.
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entouré par une chambre de conversion 17 ayant
76,2 mm de diamètre et 34,9 mm de longueur, avec l'ouverture du Venturi 27 ayant 19 mm de diamètre, on peut maintenir une arrivée d'huile comprise entre 0,83 et 1,
9 litre/heure avec des ouvertures d'orifice différentes dans la buse.
Si. l'on utilise une gorge Venturi plus grande, on.peut augmenter l'arrivée d'huile à une va- leur supérieure à 1,9 litres/heure. Plus l'arri- vée d'huile est importante, plus la quantité d'air nécessaire pour l'aspirer doit être impor- tante, et ce plus grand volume d'air baisse la température dans la chambre de conversion. Par suite du plus grand nombre de litres/heure dans le taux de combustion provenant de l'utilisation d'une plus grande buse, l'écoulement des gaz à travers: l'étranglement du Venturi 27 3 'effectue sous un volume beaucoup plus important et à une température beaucoup plus basse que lorsqu'on utilise une plus petite buse.
A la sortie des gaz de la chambre finale 28 du brûleur, un plus grand volume -gazeux tend à abaisser la tempéra- ture de la flamme à l'emplacement du déflecteur de flamme 29 en à créer une flamme circulaire plus étendue, s'étalant au-delà des bords du déflecteur 29a
Le courant gazeux turbulent à travers le Venturi 27 empoche le dépôt de l'huile as- pirée etc.., Dans la Chambre de conversion,
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toute cette huile et.les autres impuretés étant entrainées de la chembre à travers le Venturi par le courant gazeux.
La chambre do conversion et son contenu s'élèvent rapidement à la tempé- rature finale ot on atteint ainsi des conditions de fonctionnement équilibrées dans l'ensemble du système.
La chambre finale 28 du brûleur est du type à courant ascendant et elle se trouve à l'ex- trémité du Venturi. Le guide-flamme cylindrique
28'dirige la flamme vers le haut à travers le milieu do la chambre 28 et contre le fond du déflecteur do flamme 29 supporta par des tiges fixées à la chambre 28. L'air secondaire traver- se de bas en haut le fond de la chambre 28, ai celui-ci est perfore, et/ou passe en descendant à travers le bord de l'écran 30 pour alimenter cette flamme.
Le front du la flamme se trouve juste devant un trou dans l'écran 26. L'étranglement dans le Venturi 27 retarde la sortie des gaz de sorto qu'une pression équilibrée s'établit dans la chambre de conversion -1 7
Deux modesdo fonctionnement sont pos- sibles. Le courant air-huile pout être réglé de façon qu'il y ait suffisamment d'air dans la chambre 17 pour provoquer la combustion do la totalité ou de la quasi-totalité de l'huile.
Dans ce cas, les parois de la chambre dovion-
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ncnt très chaudes et les gaz engendrés passent + par le tube Venturi 27. Ces gaz remontent à travers la chambre et viennent heurter le bas du déflecteur 29 ou autre surface qu'il convient de réchauffer. La sortie do la chambre du conver- sion peut être coupée immédiatement au-delà de l'étranglement ou elle peut être raccordée à dus brûleurs de modèles différents.
Selon un autre mode de fonctionnement, lorsquo la quantité d'air introduite dans la cham- bre 17 est limitée, les gaz passant à travers le 'Venturi 27 sont sous-alimentés. Dans ce cas, la combustion lieu dans la chambre 28 et au- dulà de celle-ci avoc l'air supplémentaire as- piré à travers los perforations dans le fond de cette chambre ou dans le bord de l'écran 30, tout autre moyen d'alimentation d'ailleurs pou- vant être utilisé. La chambre de conversion 17 transforme le mélante aspiré brûlant en gaz, permettant de brûler un plus grand nombre de constituants à la flamme qu'il n'avait été pos- sible antérieurement.
L'étranglement dans le Venturi 27 et l'emplacement de la buse 5 déterminent la position du front de flamme. Entre le front de flamme et l'étranglement dans le Venturi 27, le courant gazeux est turbulent et le carbone ne .peut s'accumuler dans la chambre. Alors que les gaz sont chassés vers le haut depuis la
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chambre de conversion 17 vers la chambre 28 et ensuit* plus haut contre le fond du déflec- teur ou autre surface le courant turbulent se poursuit dans la chambre 28 pour empêcher le dé- pôt d'une matière solide quelconque des gaz.
L'écran 30 permet de. réaliser un courant d'air supplémentaire sur la parai extérieure dû la chambre 28 et vers lo bas dans la chambre où, si les gaz sont sous-alimentés au moment do passer par le Venturi 27, il se produit un supplément de combustion. L'écran 30 joue également le rôle d'un assourdisseur,
Au début de la mise à feu et avant d'atteindre les températures finales dans la chambre de conversion, il se produit un jaillis- sement initial de flamme à travers l'étrangle- ment 27 et contre le déflecteur 29.
Une fois que la température finale est atteinte, la chambre de **aversion 17 transforme la pulvérisation huile-air provenantde la buse en gaz et, par suite de l'étranglement 27, ces gaz qui manquent d'air de combustion, éteignent la flamme entre ce point et la chambre finale du combustion 28, où les gaz recoivent suffisamment d'air atmos- phérique pour se rallumer sous l'effet de la flamme initialu déjà établie. En cas de défail- lance de la flamme dans la chambre 28, une con- dition dangereuse est créée puisque la chambre de conversion 17 continue à produire des gaz.
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Un détecteur de flamme (FS à la figure 1), qui peut Otre du type bilame ou électronique, répond à cet état de choses et agit par des moyens électriques pour couper l'alimentation d'air au brûleur an supprimant do cette façon l'arrivée d'huile. Si le système ne comporte qu'un seul brûleur, le détecteur do flamme peut agir directement sur la pompe à air; si plu- sieurs brûleurs sont prévus, les détecteurs res- pectifs agissent sur des électro-soupapes comme il est Indiqué par les lettres S à la figure 1.
La commande communiquée par chaque détecteur de flamme est du type habituel et ne gêne aucunement le fonctionnement normal des brûleurs.
Après que la chaleur des gaz a été uti- lisée aux fins désirées, les gaz brûlés sont évacués par une cheminée ou par tout autre moyen dans 1'atmosphère.
LA POMPE
Le type préféré de pompe à huile et à air est représenté aux figures 5 à 10 et comprend un carter sensiblement cylindrique 56 fermé par un flasque antérieur 53 et un. flasque postérieur 81. Dans le carier, sont montés un compresseur d'air rotatif et une pompe à huile ayant pour but du soulever l'huile du réservoir principal, lui fair traverser la pompe et la fournir à un ou
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plusieurs brûleurs. Le .compresseur d'air comprend un rotor 43 monté dans une chambre excentrée de compression d' air 68 (figure- 9) dont le cartur forme la paroi extérieure- 66.
La pompe à huile comprend un stator 80 fixé au flasque postérieur 81 par des vis 92 et une chambre excentrée à hui- le 82 (figure 10) formée par un manchon 90 de ca- vité de la pompe disposa dans un évidement de la surface du rotor 43 qui,fait face au flasque pos- térieur.
Lu manchon 90 est entraîné par le rotor 43 par l'intermédiaire -d'un goujon d'entraîne- ment fixe 83 se trouvant partiellement dans le rotor et partiellement dans le manchon. Le man- chon est pressé contre le flasque postérieur par un ressort annulaire d'étanchéité (habituellement un ressort d'environ 2,25 kg) 101 interposé entre le manchon et le rotor. Ce ressort pousse le man- chon à l'écart du rotor .et l'applique de façon étanche sur le flasque postérieur. Une bague to- riquc 91 montée dans une rainure pratiquée dans la périphérie extérieure du manchon forme un joint étanche entre le manchon et le rotor, en empochant l'huile de s'infiltrer entre eux et par suite sur la face du flasque postérieur 81 et dans la cham- bre à air 68.
Ce manchon sert donc non seulement comme une cavité excentrique pour la pompe à huile mais aussi comme un joint fixe à l'emplace- ment de la baque torique 91,et encore comme un
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joint rotatif à la surface de séparation entre le manchon et le flasque 81; par suite de l'ac- tion du ressort 101, les deux joints coût auto- réglables. Les deux joints sont de préférence construits pour pouvoir supporter une pression d'huile d l'ordre de 3 mètrus. L'action capil- laire lubrifie la surface de séparation entre le manchon 90 ut le flasque postérieur 81 et aussi la surface du palier principal 84 avec lequel le ro- tor 43 vient en contact.
Aucune lubrification n'est nécessaire pour le compresseur d'air puisque la surface du rotor 43 est en contact étanche avec toute surface adjacente du compresseur et que le frottement entre le rotor et les pistons à galets est réduit grâce au coussin d'air établi entre eux, comme il sera expliqué ci-après.
L'arbre d'entraînement 45 qui traverse le palier extérieur 51 de la pompe entraîne le rotor à air 43 par un accouplemant 49 prévu sur le devant de ce rotor. Deux goujons 48 ménagés sur le devant du rotor 43 débouchent dans l'accouple- ment 49 et deux goujons similaires (non représen- tés) régulièrement espacés des premiers sont pré- vus sur le manchon 46 ot débouchent également dans l'accouplement 49. De cette façon, on solidarise en rotation le rotor à l'arbre d'entrainement 45.
L'accouplement est en une matière telle que le "Teflon" de sorte que son fonctionnement est moins bruyant que ce nI,) sero.it le cas avec un contact
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de métal à métl. Lo palier extérieur 51 de la pompe est maintenu en position vers l'intérieur par trois vis de réglage 107 montées dans le flas- que antérieur 53 de sorte que le palier 51 est en concordance avec le rotor d'air 4 et maintient un jau entre le flasque 53 ut la surface du rotor qui lui est adjacente. Le manchon :46 joue donc le rôle d'un accouplement entre l'arbre d'entraîne- ment 45 et lus goujons d'entraînement 48 du ro- tor à air. Une bague torique 50 constitue un joint fixe étanche à l'air.
L'entraînement de l'arbre 45 est assure par un mécanisme quelconque mais de préférence par un moteur électrique qui peut Être un moteur à enroulement en court-circuit ou un moteur à répulsion à enroulement auxiliaire, la premier type étant préféré du point de vue économique.
Le palier principal 84 est ajusté à pression dans le stator 80 de la pompu à huile et débouche dans un évidement 94 du flasque pos- térieur 81. L'autre extrémité du palier se termine à l'intérieur du rotor à air et à proximité de son côté antérieur pour.procurer un support adé- quat au rotor. Le rotor à air 43 tourne autour du palier et entraîne le manchon 90 avec lui.
Ainsi, il est inutile de prévoir un arbre d'en- traînement pour la pompe à huile. La cavité de Cette pompe est délimitée sur le devant par le rotor à air et sur l'arrière par 10 flacquu pos-
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térieur. La cavité 68 de la pompe à air est déli* mitée sur l'avant et sur l'arrière par les flas- ques antérieur 53 et postérieur 81.
Deux pistons à gilets 67 (ci-après dé- nommés pistons dans un but de coneision), sont placés dans des cavités 71 opposées l'une à l'au- tre et pratiquées dans le rotor à air (figura 9) ces pistons étant amortis contre la paroi 66 de la cavité.
Un conduit cylindrique d'amortissement par air 70 (figure 9) est pratiqué dans la paroi antérieure de chaque cavité 71 d'unpiston pour relier la chambre à air 68 avec ladite cavité) de sorte que l'air sous chacun des pistcns dans la cavité respective est comprime et l'action élé- vatrice ainsi engendrée aide la force centrifuge à propulser les pistons vers la paroi 66 de la chambre. L'élévation par pression développée par le passage de l'air comprimé dans le conduit 70 élimine la majeure partie des vibrations et de la chaleur qui seraient autrement inévitables par suite de la course desdits pistons.
Ces pistons sont agencée pour se mouvoir dans et hors des cavités respectives en réduisant au minimum tout contact matériel avec les parois des cavités, et de mouvement des pistons dépend de la différence des pressions d'air respectivement sur l' avant ot sur l'arrière dos pistons, t'opération du rotor à air est relativement silencieuse pour les
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raisons suivantes :(1) au démarrage de la pompe, le contact entraxes pistons 67 et la paroi 66 de la chambre à air est un contact de roulement;
et (2) alors ..que le compresseur pour- suit son fonctionnement et qu l'air sous pres- sion est refoulé dans les cavités 71 dus pistons à travers les conduits 70 situés à 1* arrière de ces pistons, cette pression fait flotter les pis- tons dans l'air en sorte- que pendant le va-et- vient des pistons dans et hors leurs cavités res- pectives, ils ,ne viennent que peu ou pas du tout en contact avec les parois des cavités.
La capacité du' compresseur, à air est réglable pour que la même pompe puisse convenir des installations exigeant plus ou moins d' air, selon le nombre des appareils qu'elle est appelée à alimenter en air. L'air pénètre dans le com- presseur à travers le silencieux 40, passe par le conduit 102 vers la chambre à air 68 et ensuite à travers le conduit 105 pour aboutir au distri- buteur à travers la conduite 41.
Le petit conduit 62 se raccorde à une extrémité du passage de re- tour 60 (figure 8) découpé dans la paroi du carter 56 ou, si l'on préfère, dans la face du flasque postérieur, tandis que son autre oxtré- mité est raccordée à la prise d'air 102 à tra- vers lu petit conduit 61. La quantité d'air re- mise en circulation par la canalisation de retour est réglée par une via de réglage 63. Un réglage
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correct de cette vis, soit en usine, soit sur le chantier, 'permet d'empêcher le compresseur do fonctionner au régime maximum à moias que ce- la ne soit nécessaire.
La palette de pompage plate 95 de la pompe à huile su déplace dans vt hors du stator à huilt: 80, én étant pressée vers l'extérieur par un ressort de poussée 96 (figure 10) qui est dé- libérément un ressort relativement faible. Un sup- plément de pression qui se révèle nécessaire pour appliquer de façon étanche le bord extérieur de la palette 95 contre la surface intérieure de la paroi 93 du manchon 90 est fourni par l'huile re- venant do la chambre à huile à travers une petite ouverture 103 ménagée entre la sortie d'huile 93 dans le stator 80 et l'extrémité intérieure de la cavité 104 de la palette (figure 9) prévue dans le stator.
Alors que le rotor à air tourne, il entraîne en rotation le manchon 90 dans la chambre à huile et provoque ainsi un mouvement. alternatif de la palette 95 dans sa cavité, en créant une aspiration qui soulève l'huile,du réservoir vers là pompe à travers l'entrée d'huile 98 et la re- foule à travers la sortie 99. Dans cette pompe, le stator est fixe si bien qu'un bord de la pa- lette glisse contre le flasque fixe, en réduisant ainsi au minimum l'usure par -frottement,
Ainsi, à mesure que le manchon est en- traîna on rotation autour du stator, l'huile est
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soulevée vers la pompe à travers l'entrée 98 et expulsée à tr .vers la sortie 99 par le mou- vement de la palette 95 à côté de la paroi inté- rieure 93 du manchon.
Simultanément, l'air est aspira à travers le silencieux 40 dans la chambre à air 68 à travers le conduit 102 et expulsé sous . pression de plusieurs kg à travers la sortie 105 qui est raccordée à un-distributeur si Un distri- buteur est utilisé. En ne travaillant qu'à 1000 tours/minute, on peut obtenir une élévation qui équivaut à 76 cm de mercure.
Comme on voit plus clairement à la fi- Cure 6, en pénétrant dans la pompe à huile et aussi en quittant cette-pompa, l'huile traverse le stator. La chaleur engendrée dans le compres- seur d'air.est transmise à travers le rotor d'air et le manchon d'huile pour rejoindre l'huile dans la cavité d'huile, et ensuite elle est acheminée au stator, de telle sorte que la circulation d'hui- le refroidisse continuellement le rotor d'air et l'empêche de s'échauffer à une température indé- sirable.
Le palier principal 84 n'est pas relié à l'arbre d'entraînement et c'est pourquoi un couple très faible suffit pour amorcer le fonc- tionnement de la pompe. '
Pour égaliser la poussée développée par le refoulement de l'air et de 1 nulle vers leurs sorties respectives, ces.sorties sont avan-
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fameusement placées à l'opposé l'une de l'autre, comme on voit à la figure 5, où la sortie d'air 105-(à laquelle peut être fixée la conduite 83 du -.distributeur) se trouve à l'opposé de la sor- tie d'huile 99.
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VARIANTES DvCOp'TRU9TIQE DE LA POMPE
La pompe 110 représentée aux figurer 11 à 13 comprend un compartiment d'air relative-
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ment grand 111 et ,un compartiment d'h.9ai e relati- vement petit 112. L'arbre d'entI':1!ner.llJn"; 113 pas-' se 'directement du moteur dans la pompe.
Le compartiment excentré d'aià- f 't com- prend un rotor concentrique 115 ayant une entrée d'air 116. L'échappement n'est pas représenté
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mais se trouve en face de l'entrée. Alois que 11 as'''' bre entraîne le rotor dans le sens indiqué par une flèche à la figure 11, l'air est aspiré dans la chambre 111 par les pistons 119 et est refoulé à travers l'échappement.
Aucune cloison n'est prévue entre les
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compartiments à extrémités ouvertes 111 et 112.
Le côté du rot'?r 115 ferme hermétique mort l'extré- mité ouverte di. compartiment 11. L'extrémité 120 de l'arbre 115 #ri.verse le compartiment à huile 112 qui est excentré par rapport au centre de l'arbre. L'huile arrive dans le compartiment 112 par une conduite d'alimentation 122 et s'échappe par une sortie 123. La palette à tiroir 125 '
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(figure 13) est construite en deux parties sé- parées par un ressort 126 qui pousse ccntinuel- lement chacune des parties contre la proi cy- lindrique du compartiment 112. La pâlotte 125 effectue un mouvement de- va-et: vient pendant que ses bords parcourent la.-paroi cylindrique excen- trée de la chambre .
Cn obtient) ainsi uneaction de pompage de l'huile vers le.'compartiment 112 et hors de Celui-ci.
Ain , lorsque* l'arbre 113 tourne, il pompe simultanément de' l''air et de 2'huile à travers.les compartiments respectifs 111 et 112.
Les figures '14-et 15 représentent une variante de construction-pour la pompe à huile.
L'arbre 130 auquel est fixé le rotor fournit de l'air à partir du compartiment 131 de la façon décrite. L'huile provient du compartiment 132.
Ce compartiment est cylindrique mais excentré par rapport au centre de l'arbre 130. Une tur- bine en matière plastique flexible est ajustée sur l'extrémité de l'arbre et comprend un moyeu annulaire 135 et des pales 136 de ventilateur.
Alors que le ventilateur' tourne dans la chambre, la force centrifuge et l'élasticité de la tur- bine projettent les pales en dehors, en contact continu avec la surface cylindrique extérieure de la. chambre 132 sauf lorsque l'utilisation de l'huile diminue, auquel cas la pression s'éta- blit dans la chambre 132 et les pales fléchissent
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pour tourner avec leurs extrémités entièrement hors de contact de ladite surface cylindrique, en établissant une condition d'équilibre (qu'on pourrait assimilir à une dérivation incorporée).
Par suite de l'excentricité de la turbine lorsque les pales tournent, celles-ci fléchissent pendant qu'elles sont dans la zone où l'arbre 130 se rap- proche le plus de la paroi périphérique de la chambre 132. L'huile est aspirée par l'entrée 138 et expulsée par la sortie 139.
Dans une autre variante qui est repré- sentée à la figure 16, la pompe à huile est munie depistons à galets/42 qui fonctionnent exacte- ment comme les pistons 119 du ventilateur. La force centrifuge engendrée par la rotation du rotor 144 projette ces pistons contre la paroi intérieure de la chambre à huile 145 et ainsi pompe l'huile à travers cette* chambre pendant 13. rotation du rotor.
L'huile est envoyée à l'un des divers brûleurs à partir d'une source d'alimentation ap- propriée, de préférence en l'aspirant vers le haut à partir de la source de niveau constant tel- lé que la cuve C de da figure 1 dans laquelle on maintient un niveau constant. Si l'alimentation sentait par gravité, il convient de maintenir un taux d'alimentation correct.
Eventuellement, un*, pellicule d'huile prévue entre lus palettes dans la pompe à air et
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la paroi de la chambre à air tend à réaliser un joint qui augmente le lendement de la pompe*
Des bagues toriques ou autres joints règlent cet écoulement capillaire de l'huile.
En se référant de nouveau à la figu- re 1, on voit que le système à brûleurs convient tout spécialement pour des utilisations domesti- ques, particulièrement quand un grand nombre d'ap- pareils domestiques ou ménagers doivent être chauf- fés à l'huila. On peut utiliser un type quelconque d'étaleur de flamme en combinaison avec le brûleur.
Il n'est pas nécessaire de le diriger vers le haut, mais on put le faire horizontalement ou avec tou- te inclinaison désirée Grâce au distributeur d'air, une seule pompe peut desservir les divers appareils.
Dans une pompe du type représenté aux figurée 5 à 10, ayant une capacité intérieure mesurant environ 10cm de dismètre et 3,8 est de profondeur, et avec le rotor tournant à 1000 tours/minute, en pout pomper environ 120 litres d'huile à l'heure avec suffisamment d'air pour aspirer cette quantité dans plusieurs brûleurs.
La pression de l'huile à la sortie de la pompe est relativement basse, mais lorsque la sortie d'huile de la pompe est- obturée, la pression établit peut atteindre 27 ou même 32 kg; mais .cette pression revient.rapidement à la pression de travail quand on ouvre la sortie.
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Diverses modifications restent possi- bles sans sortir du cadre de l'invention. Notam- Dent, les pompe à huile et à air et les brûleurs utilisas dans le système peuvent être très diffé- rents de ceux qui ont été décrits à titre d'exem- pies.