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"Brûleur à gaz".
Cette invention concerne des brûleurs à gaz et a pour but de fournir un brûleur à gaz perfectionné qui puisse produire une flamme laminaire ou plate et lui convienne pour brûler des combustibles gazeux possédant des vitesses de flammes différentes.
Les brûleurs à gaz ordinaires sont prévus pour être em- ployés avec un combustible gazeux particulier et un début thermique donner et un brûleur traditionnel convenant pour brûler, par exem- ple, du gaz de charbon ne convient généralement pas pour brûler, avec le même débit calorifique, un autre gaz, tel que le méthane, possédant une vitesse de flamme inférieure à celle du gaz de charbon, puisque les flammés ont tendance à s'élever 5 partir des orifices de sortie du brûleur et même à s'éteindre complètement en laissant sortir du brûleur du gaz non brûle.
Suivant l'invention, il est fourni un brûleur à qaz cons- titué par une chambre possédant dans sa paroi un orifice de sortie
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de la flamme, deux cloisons, montées à l'intérieur de la chambre, aveo leurs bords subdivisant l'orifice de sortie de la flamme en une section centrale et deux sections extérieures sur les côtes opposés de celle-ci: les cloisons coopèrent avec la paroi de la chambre, pour former un compartiment % haute pression communiquant avec la section centrale de l'orifice de sortie de la flamme et deux compartiments à basse pression, communiquait respectivement avec les deux sections extérieures:
un dispositif amené le gaz à une pression relativement élevée au compartiment à haute pression et à une pression relativement basse aux,compartiments à basse pression: les parties marginales des cloisons, à l'orifice de sor- tie de la flamme, et la paroi de la chambre entourant cet orifice sont arrangées de manière que le gaz venant du compartiment à , haute pression sorte par la section centrale de l'orifice en cou- convergents rants, parallèles au plan longitudinal passant par l'axe de l'ori- fice, de sorte que le gaz sortant de ce dernier se répand en forme de nappe et brûle avec une flamme plate, une partie au moins du gaz à la base de la flamme étant fournie par les deux sections extérieures de l'orifice.
Il doit être entendu qu'indépendamment de la forme et des dimensions relatives de l'orifice de sortie de la flamme, le plan longitudinal passant par l'axe de l'orifice est le plan nor- mal au plan transversal passant par les axes des sections centrale et extérieures de cet orifice.
Dans la brûleur à gaz perfectionne, le gaz venant du compartiment à haute pression sort de la section contrale de l'orifice de sortie de la flamme en courants à grande vitesse et brale pour former la masse de la flamme, y compris la partie supé- rieure de celle-ci. Le gaz venant des deux compartiments à basse pression sort des deux sections extérieures de l'orifice de sortie de la flamme en courants à faible vitesse et brûle pour former une partie au moins de la base.de la flamme, Si la flamme du courant à grande vitesse se soulevait et s'éteignait, le gaz de ce courant serait immédiatement rallumé par la flamme des courants à faible
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vitesse,
La flamme reste donc stable quand on utilise le brûleur pour brQler l'un quelconque de différents gaz combustibles pré- sentant une large gamme de vitesses de flamme. On peut utiliser un unique brûleur suivant l'invention pour brûler des gaz ou des vapeurs combustibles bruts ou épurés, tels que le méthane, le pro- pane, le butane, des mélanges de gaz non mélanges antérieurement avec l'air ou, en variante, des mélanges gaz-air, des mélanges oxygène-gaz de charbon, des mélanges de vapeur d'huile et d'air ou des suspensions de solides ou de liquides dans l'air, dans l'oxygène ou dans un autre gaz porteur.
Le dispositif d'amenée du gaz pour les compartiments à basse pression peut être constitué par de petites ouvertures dans les cloisons, qui permettent l'écoulement du gaz à une vitesse réduite du compartiment à haute pression vers les compartiments à basse pression, ou par des tubes de petit diamètre conduisant du compartiment à haute pression aux compartiments à basse pres- sion. Le gaz pour les compartiments à basse pression peut toutefois venir d'une source indépendante et au cas où le brûleur doit s'uti- liser avec un mélange de gaz combustible et d'air, il peut être indiqué d'alimenter .es compartiments à basse pression avec un mélange de gaz contenant moins d'air que le mélange fourni au compartiment à haute pression.
Le gaz dans le compartiment à haute pression serait gé- néralement à une pression comprise entre 2,5 et 0,25 mm de colonne d'eau, mais si on le désire, cette pression peut être appréciable- ment plus élevée ou plus asso.
L'orifice de sortie de la flamme peut être formé par une ouverture dans une paroi relativement minci: de la chambre et les parties marginales des deux cloisons s'étendent en travers de l'orifice, pour subdiviser celui-ci en une secton centrale et deux sections extérieures ; les parties marginales des cloisons sont parallèles aux cotés du plan longitudinal passait par l'axe de l'orifice et sur les cotés opposés de celui-ci. Les parties marginales des cloisons forment ainsi deux parois latérales
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parallèles conduisant aux bords latéraux de la section centrale de l'orifice, de sorte que le gaz s'approche de celle-ci en courants convergents, parallèles aux parties marginales des cloisons.
Les courants convergents sortant de la section centrale de l'orifice se rencontrent et s'aplatissent en une nappe qui brûle avec une flamme plate,
La chambre du brûleur à gaz perfectionné possède, de pré- ' férence, une tête de brûleur en forme de coin, avec un certain nombre d'orifices de flammes s'étendant en travers du sommet de la tête; les cloisons sont constituées par deux plaques latérales s'avaçant dans la tête suivant la longueur de celle-ci;
les bords supérieurs des plaques latérales se teminent aux parois de la tête,! ou près de celles-ci, sur les cotes opposés du plan central de la tête et s'étendent*en travers des orifices de la flammée les bords inférieurs des plaques latérales se terminent aux parois latérales de la tête de brûleur et leurs bords latéraux se terminent aux parois extrêmes de celle-ci. Le plan central de la, tête de brûleur en forme de coin est le plan de symétrie passant par le sommet de celle-ci.
Les deux cloisons peuvent être espacées l'une de l'autre,',' par des pièces d'écartement montées sur des boulons s'étendant en- .' tre les deux cloisons, par des saillies formées ou encastrées dans les cloisons, ou par une plaque ondulée, positionnée dans le pas- sage entre les deux cloisons qui conduit aux sections centrées des orifices de la flamme et serrée entre ces deux cloisons.
Une mince plaque centrale plane peut toutefois être positionnée dans le passage entre les deux cloisons conduisant aux sections centrales des orifices de la flamme et être espacées des cloisons d'une distance rendant difficile le retour de la flamme dans la chambre à gaz, afin d'empêcher ainsi un retour de flamme quand le brûleur fonctionne avec des gaz à combustion rapide, tels que le gaz de charbon contenant une quantité considérable d'hydro- . gène.
La chambre du brûleur à gaz peut être constituée par un tube présentant un certain nombre d'orifices de sortie de la
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flamme espacés le long du haut du tube et les cloisons sont cons- tituées par deux plaques latérales dont les bords s'étendent en travers des orifices de flammes; les plaques latérales coopèrent avec la paroi du tube pour former les compartiments à basse et à haute pression..
Dans un brûleur à gaz à tuyère suivant l'invention, l' orifice de la flamme peut être constitué par une ouverture rec- tangulaire dans l'extrémité de la tuyère qui possède une section de sortie en forme de coin, composée de deux parois parallèles opposées et de deux parois convergentes opposées; les extrémités extérieures des parois forment les cotes d,l'orifice de la flam- me et les cloisons sont munies de deux languettes qui s'avancent dans la section de sortie et coopèrent avec les parois parallèles pour former des passages communiquant avec les compartiments à basse pression formes entre les cloisons et la paroi interne de la tuyère.
On décrira maintenant des formes d'exécution de l'inven- tion à titre d'exemple, en se reportant aux dessins annexés, oû : la figure 1 est une coupe transversale verticale dans un brûleur suivant l'invention, équipé d'une tête en forme Ce coin; la figure 2 est une vue en plan du brûleur de la figure 1 la figure 3 est une coupe transversale verticale suivant la ligne 3-3 de la figure 1, la figure 4 est une coupe transversale dans un brûleur annulaire$ la figure 5 est une vue suivant la ligne 5-5 de la figure
4, la figure 6 est une vue en plan d'un brûleur à tube sui- vant l'invention; la figure 7 est une vue suivant la ligne VII-VII de la figure 6; la figure 8 est une vue en bout d'un brûleur à tuyère suivant l'invention, et
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les figues 9 et 10 sont des vues suivant les lignes IX-IX et X-X respectivement.
Le brûleur représenté aux figures 1 à 3 est constitue par une enveloppe creuse 10, présentant dans le haut une étroite ouverture rectangulaire, une tête de brûleur 11 en forme de coin, montre au-dessus de l'ouverture supérieure de l'enveloppe et coopérant avec les parois latérales 12 de celle-ci pour former une chambre 13 d'amenée du gaz, un ensemble de cloisons 14, place . ' à l'intérieur de la tête de brûleur, et un injecteur 15 monté sur une extrémité ouverte d'un tube mélangeur 16 formé dans le fond de l'enveloppe et conduisant à la chambre d'alimentation 13.
La tête de brûleur 11 est formée à partir d'une bande de tôle métallique, pliée longitudinalement pour former une nervure 17 en forme de coin, avec des bords latéraux verticaux 18, et pliée transversalement près des extrémités pour former les parois extrêmes 19. La tête de brûleur présente une série d'ori- fices de sortie de la flamme rectangulaire 20, espacés le long de la nervure en forme de coin et s'étendant en travers du sommet de celle-ci.
Les bords latéraux 18 et les parois extrêmes 19 de la tête du brûleur sont fixés au moyen de boulons 21 aux surfaces extérieures des parois latérales et extrêmes de l'enveloppe entourant l'ouverture supérieure de celle-ci,
L'ensemble de cloisons 14 est constitué par une plaque, centrale 25 et deux parois latérales 26, pliées chacune longitu-,
dinalement afin de former une paroi verticale et une paroi hori- zontale. La plaque centrale 25 est attachée entre les deux parois vaticales des plaques 26 par des boulons 27 et en est espacée par . des éléments d'écartement 28 prévus sur le boulon 271 L'ensemble de cloisons 14 repose sur les extrémités supérieures des parois latérales 12 de l'enveloppe avec la plaque centrale 25 située dans le plan central de la tête 11 et dont le bord supérieur est voisin du sommet de cette dernière.
Les plaques 25 et 26 ont une dimension telle que les extrémités ext6rieures des parois horizon- tales des plaques 26 sont en contact avec les bords inférieurs des
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parois latérales de la nervure 17 et que les extrémités des plaques sont en contact avec les parois extrêmes 19 de la tête du brûleur. Les bords supérieurs des parois verticales des plaques 26 se terminent près des bords supérieurs de la nervure 17 et s'étendent en travers des orifices 20 de sortie de la flam- me, de manière à subdiviser chaque orifice en une section centrale 29 et deux sections extérieurs 30 (figure 2). Les parois horizon- tales des plaques 26 sont percées d'une série de petites ouvertures 31.
Les plaques latérales 26 coopèrent donc avec les parois laté- rales de la nervure 17 pour former deux compartiments 32 à basse pression et coopèrent avec l'enveloppe 10 par former un comparti- ment 33 à haute pression.
L'injecteur 15 ne fait pas partie de la présente inven- tion et peut être d'une construction appropriée quelconque, arran- gée pour injecter du gaz ou un mélange de gaz et d'air dans le tube mélangeur 16.
Quand le brûleur fonctionne, les gaz passent par le tube mélangeur et le compartiment 33 dans la chambre d'alimentation 13. Une forte proportion des gaz, par exemple 75% ou plus, passe par les passages formés entre la plaque centrale 25 et les parois verticales des plaques 29 ainsi que dans le sommet de la nervure 17 de la tète de brûleur.
Les gaz s'écoulent ensuite le long du sommet de la nervure et sortent par la section centrale 29 des orifices 20 de sortie de la flamme, Comme les gaz approchant des sections centrales 29 sont confinés entre les deux plaques 26, il sort de chacune de ces sections en courants convergents parallèles au plan longitudinal passant par les axes des orifices de sortie de la flamme et se rejoignent pour donner une flamme plate ou en forme d'éventail qui, en raison de sa grande surface enveloppe, brûle à une vitesse accélérée.
Le reste des gaz, c'est-à-dire 25% au mois, passe par les ouvertures 31 dans les compartiments 32 dont il sort par les sections extérieures 30 des orifices 20. La flamme produite par le gaz sortant des sections extérieures 30 fait partie de la base de la flamme totale à l'orifice.
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Les orifices 31 limitent l'écoulement du gaz du compar- liment 33 dans les deux compartiments 32, de sorte que le gaz du compartiment 33 est à une pression beaucoup supérieure à celle du gaz des compartiments 32. Le courant de gaz sortant de la section centrale 29 de chaque orifice de sortie de la flamme, qui est en , communication directe avec le compartiment 33 à haute pression, a ainsi une vitesse beaucoup plus grande que les deux courants de gaz sortant des deux sections extérieures 30 de l'orifice qui sont en communication directe avec les compartiments 32 à basse près- ' sion.
Les flammes des courants à faible vitesse, sortant des sec- tions extérieures 30, stabilisent la flamme du courant à grande .. , vitesse quand on utilise le brttleur avec des gaz ayant une vitesse de flamme réduite et la flamme du courant à grande vitesse a ten- dance à se soulever et à s'éteindre.
La plaque centrale.25 subdivise l'espace compris entre les deux parois verticales des plaques 26 en deux étroits passages et réduit ainsi le risque de retour de flamme quand on utilise le brûleur avec des gaz ayant une vitesse de flamme élevée. La plaque centrale 25 peut être supprimée si le brûleur doit seulement s'uti- liser avec des gaz brûlant lentement.
Si l'on désire dégager de la chaleur sur une surface plus, grande que celle assurée par le brûleur /de la figure 1, une série de têtes de brûleur 11, possédant chacune un ensemble de cloisons 14 comme aux figures 1 à 3, peuvent être arrangées côte à côte pour former une tête de brûleur multiple, alimentée par du gaz venant d'une chambre d'alimentation unique dans une enveloppe de brûleur commune, En variante, on peut arranger un certain nombre des têtes de brûleur 11 en forme d'étoile sur une enveloppe de forme correspondante, pour obtenir un groupe de flammes horizon- tales rayonnant depuis un axe central.
Le brûleur annulaire des figures 4 et 5 est du type uti- lisé par-exemple comme plaque chauffante de cuisinière et est cons- titué par une enveloppe cylindrique 40, ouverte dans le haut, un couvercle circulaire 41, monté sur l'enveloppe 40 et coppérant avec celle-ci pour former une chambre d'alimentation 42, et un ensemble
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de cloisons 43 placé entre l'enveloppe et le couvercle du brû- leur.
Les parois latérales 44 de l'enveloppe 40 et les parois latérales 45 du couvercle 41 sont chanfreinées intérieurement, com- me indiqué, pour munir la chambre d'alimentation d'une section de sortie en forme de coin et les bords correspondant des parois la- térales de l'enveloppe et du couvercle sont découpés à des inter- valles espaces autour de leur périphérie, pour former des orifices de flammes 46 qui s'ouvrent dans le sommet de la sortie en forme de coin de la chambre d'alimentation 42.
L'ensemble de cloisons est constitué par un tube évasé 47, coopérant avec les parois latérales de l'enveloppe 40 pour former un compartiment à basse pression 48, et un disque circulaire 49, monté sur des éléments d'écartement 50 prévus sur l'extrémité évasée du tube 47 et coopérant avec le couvercle 41 en vue de former un autre compartiment 51 à basse pression. Le tube 47 et le disque 49 coopèrent également pour former un compartiment à .haute pression 52 dans le centre du brûleur. Le tube 47 et le disque 49 sont percés de petites ouvertures 53 et 54 qui per- mettent le passas d'un courant de gaz limité du compartiment 52 à haute pression dans 1es deux compartiments 48,51 à basse pres- sion.
Le bord circulaire du disque 49 et le bord de l'extrémité évasée du tube 47 s'étendent en travers des orifices 46 de sortie de la flamme sur les côtés opposés du plan central de la section de sortie annulaire de la chambre d'alimentation subdivisant ainsi chaque orifice de flamme en deux sections extérieures, communiquant avec les compartiments 48,51 à basse pression, et une section cen- trale communiquant, par le passage compris entre le disque 49 et l'extrémité évasée du tube 47, avec le compartiment 52 à haute pression.
Le brûleur des figures 4 et 5 fonctionne de la même manière que celui des figures 1 à 3. Le gaz ou le mélange de gaz et d'air inflammable est amené dans un tube mélangeur 55 conduisant au compartiment haute pression 52, Une majeure partie des gaz passe
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par le passage compris entre le disque 49 et l'extrémité . évasée du tube 47 et sort des sections centrales des orifices de sortie de la flamme en un courant plat de vitesse relati- vement élevée, tandis que le restant des gaz passe par des ouvertures 53 et 54 dans les compartiments 48 et 51 à basse pres- sion et sort ensuite des sections extérieures des orifices de flamme en deux courants de faible vitesse.
Le brûleur des figures 5 et 7 est constitué par un tube cylindrique 60 muni d'un certain nombre d'orifice circu- laire 61 de sortie de la flamme, le long du haut du tube et une pièce rapportée 62 ayant une section en U inversé,s'étendant sur toute la longueur du tube. La pièce rapportée est constituée par une base 63 reposant sur la paroi intérieure du tube et deux parois latérales 64 dont les parties inférieures convergent vers l'intérieur et vers le haut et dont les partiessupérieures montent verticalement) Les extrémités de la place rapportée sont scellées aux parois extrêmes, non représentées, du tube. Les bords supérieurs des parois latérales 64 s'étendent en travers des ori- fices 61 de sortie de la flamme et subdivisent chaque orifice en une section centrale 65 et deux sections extérieures 66.
Les parois latérales sont percées d'ouvertures 67 dont une seulement est représentée à la figure 7.
Quand le brùleur des figures 6 et 7 fonctionne, le gaz est amené, à une pression relativement élevée, au compartiment
68 formé entre les parois latérales 64, la base 63 et le haut du tube; les ouvertures 67 permettent un écoulement de gaz limité du compartiment 68 dans les deux compartiments 69 formés entre chaque paroi latérale 64 et la paroi adjacente du tube.
Le gaz du compartiment 68 s'approche de chacune des sections centrales
65 des orifices de sortie de la flamme par les extrémités opposées, en étant confiné sur les côtés de la section, entre les parties supérieures verticales des parois latérales 64, de sorte que le gaz sort de chaque section centrale 65 en courants convergents parallèles au plan vertical passant par les axes des orifices et,,,
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se rejoignent pour former une nappe brûlant avec une flamme plate.,,
Le gaz venant des compartiments 59 à basse pression sort par les sections extérieures 66 de chaque orifice et produit des flammes stabilisantes qui se confondet avec la base de la flamme plate venant de la section centrale ce l'orifice.
Le brûleur des figures 8 à 10 est constitué par une tuyère formée par un tube vertical cylindrique 70 présentant au sommet un nez effilé 71 percé d'un orifice de sortie de la flamme central, rectangulaire, 72, Le nez 71 comprend un évidement in- térieur 73 en forme de coin, conduisant à l'orifice 72 et délimité par deux parois terminales convergentes 74 et deux parois latéra- les verticales et parallèles 75. Deux cloisons 76 sont ajustées à l'intérieur du tube, sur les côtés opposés de l'orifice de sortie de la flamme. Chaque cloison possède une paroi verticale 77 . en forme de V, une languette concave en s'avançant vers le haut, qui est une extension de la base de la paroi en V, et une paroi intérieure 79 qui ferme l'extrémité inférieure de la cloison.
Les bords extérieurs de la paroi latérale 77 et de la paroi inférieure
79 s'aboutent contre la paroi interne du tube, les parties exté- rieures du bord supérieur de la paroi latérale 77 s'aboutent contre une paroi plate intérieure 80 du nez 71 et les bords de la languet- te concave 78 s'aboutent à la paroi latérale verticale adjacente
75, dans l'évidement du nez. La base des parois latérales en V des cloisons sont réunies par une broche 81.
Lesdeux cloisons coopèrent donc avec la paroi intérieure du tube,pour former deux compartiments 82, tandis que les languettes 78 s'avancent dans l'orifice de sortie de la flamme et le subdivise en une section centrale 83 et deux sections extérieures 84, Les cloisons sont percées d'un certain nombre de petites ouvertures 85 qui permettent le passage d'un courant.de gaz limité de l'intérieur du tube vers les deux compartiments 82.
Pendant le fonctionnement, la majeure partie du gaz amené à l'intérieur du tube s'écoule entre les deux cloisons et sort par la section centrale 83 de l'orifice de sortie de la
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flamme; le restant du gaz passe par les ouvertures 85 dans les
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compartiments 82 et sortir les deux sections extêtieurea 84 de'l ;,' ; l'orifice. Lesdaux parois convergentes 74 du nez dirigent le gaz ,1'
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sortant par la section centrale en courants convergents, parallë" ;1,, ,,;,:gi;;, les au plan de symétrie entre les parois latérales 75 du nez, et " \\ :i:\ .
Jf les courants convergents se rejoignent pour former une nappe brut ho' -... -t"(1i lant avec une flamme plate, Le gaz sortant des deux sections ex- térieures de l'orifice produit des flammes stabilisantes, qui se
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confondent avec la base de la flamme plate venant de la section ',,;:' ' centrale de l'orifice. ''.'
REVENDICATIONS
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1.
Brûleur à gaz, caractérisé par une chambre de brûleur possédant un orifice de flamme dans sa paroi, deux cloisons montées à l'intérieur de la chambre, avec leurs bords subdivisant l'orifice de sortie de la flamme en une section centrale et deux sections extérieures sur les cotés opposés de celle-ci, les cloisons coopé- rant avec la paroi de la chambre pour former un compartiment à
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haute pression communiquant avec la section centrale de l'orifice¯" 'f '\ :
1".' de sortie de la flamme et deux compartiments à basse pression com- muniquant respectivement avec les deux sections extérieures, et un dispositif pour amener le gaz à une pression relativement élevée dans le compartiment à haute pression et à une pression relative- ment basse dans les compartiments à basse pression, les parties marginales des cloisons à l'orifice de Sortie de la flamme et la paroi de la chambre entourant ce dernier étant arrangées de manierez que le gaz venant du compartiment à haute pression sorte par la section centrale de l'orifice en courants convergents, parallèles
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au plan longitudinal passant par l'axe de l'orifice, de maniére ,
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"Gas burner".
This invention relates to gas burners and aims to provide an improved gas burner which can produce a laminar or flat flame and is suitable for burning gaseous fuels having different flame speeds.
Ordinary gas burners are intended to be used with a particular gaseous fuel and thermal start, and a traditional burner suitable for burning, for example, coal gas is generally not suitable for burning, with the same flow rate. calorific, another gas, such as methane, having a lower flame velocity than coal gas, since flames tend to rise from the burner outlets and even extinguish completely leaving take out unburned gas from the burner.
According to the invention, there is provided a gas burner constituted by a chamber having in its wall an outlet orifice.
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of the flame, two partitions, mounted inside the chamber, with their edges subdividing the outlet of the flame into a central section and two outer sections on the opposite sides thereof: the partitions cooperate with the flame. wall of the chamber, to form a% high pressure compartment communicating with the central section of the flame outlet orifice and two low pressure compartments, communicating respectively with the two outer sections:
a device supplying the gas at a relatively high pressure to the high pressure compartment and at a relatively low pressure to the low pressure compartments: the marginal parts of the partitions, to the flame outlet, and the wall of the the chamber surrounding this orifice are arranged so that the gas coming from the high pressure compartment exits through the central section of the orifice in converging currents, parallel to the longitudinal plane passing through the axis of the orifice, so that the gas leaving the latter spreads in the form of a sheet and burns with a flat flame, at least part of the gas at the base of the flame being supplied by the two outer sections of the orifice.
It should be understood that regardless of the shape and relative dimensions of the outlet of the flame, the longitudinal plane passing through the axis of the orifice is the plane normal to the transverse plane passing through the axes of the central and outer sections of this orifice.
In the improved gas burner, the gas coming from the high pressure compartment exits the control section of the flame outlet in high speed streams and burns to form the mass of the flame, including the upper part. higher of it. The gas from the two low pressure compartments exits the two outer sections of the flame outlet in low velocity streams and burns to form at least part of the base of the flame, if the flame from the stream to high speed would lift up and go out, the gas of this stream would immediately be rekindled by the flame of the low currents
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speed,
The flame therefore remains stable when the burner is used to burn any of different fuel gases having a wide range of flame speeds. A single burner according to the invention can be used to burn raw or purified combustible gases or vapors, such as methane, propane, butane, mixtures of gases not previously mixed with air or, alternatively. , gas-air mixtures, oxygen-coal gas mixtures, mixtures of oil vapor and air or suspensions of solids or liquids in air, in oxygen or in another carrier gas.
The gas supply device for the low pressure compartments may be formed by small openings in the partitions, which allow gas to flow at a reduced speed from the high pressure compartment to the low pressure compartments, or by small diameter tubes leading from the high pressure compartment to the low pressure compartments. The gas for the low pressure compartments may however come from an independent source and in the event that the burner is to be used with a mixture of combustible gas and air it may be advisable to supply the compartments with air. low pressure with a gas mixture containing less air than the mixture supplied to the high pressure compartment.
The gas in the high pressure compartment would generally be at a pressure of between 2.5 and 0.25 mm water column, but if desired this pressure can be appreciably higher or higher.
The flame outlet orifice may be formed by an opening in a relatively thin wall: of the chamber and the marginal parts of the two partitions extend across the orifice, to subdivide the latter into a central section and two exterior sections; the marginal parts of the partitions are parallel to the sides of the longitudinal plane passing through the axis of the orifice and on the opposite sides thereof. The marginal parts of the partitions thus form two side walls
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parallel leading to the side edges of the central section of the orifice, so that the gas approaches it in converging streams, parallel to the marginal portions of the partitions.
The converging currents coming out of the central section of the orifice meet and flatten into a sheet that burns with a flat flame,
The improved gas burner chamber preferably has a wedge-shaped burner head, with a number of flame orifices extending across the top of the head; the partitions are formed by two side plates jutting out into the head along the length of the latter;
the upper edges of the side plates end at the walls of the head ,! or near these, on opposite sides of the central plane of the head and extend * across the flame holes the lower edges of the side plates terminate at the side walls of the burner head and their side edges meet end at the extreme walls of it. The central plane of the wedge-shaped burner head is the plane of symmetry passing through the top thereof.
The two partitions may be spaced apart from each other, ',' by spacers mounted on bolts extending into-. be the two partitions, by projections formed or embedded in the partitions, or by a corrugated plate, positioned in the passage between the two partitions which leads to the centered sections of the flame orifices and clamped between these two partitions.
A thin flat central plate can however be positioned in the passage between the two partitions leading to the central sections of the flame orifices and be spaced from the partitions by a distance making it difficult for the flame to return to the gas chamber, in order to thus preventing backfire when the burner is operated with rapidly burning gases, such as coal gas containing a considerable amount of hydro-. uncomfortable.
The gas burner chamber may be formed by a tube having a number of outlets from the gas burner.
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flame spaced along the top of the tube and the partitions are formed by two side plates whose edges extend across the flame openings; the side plates cooperate with the wall of the tube to form the low and high pressure compartments.
In a nozzle gas burner according to the invention, the orifice of the flame may be constituted by a rectangular opening in the end of the nozzle which has a wedge-shaped outlet section, composed of two parallel walls. opposites and two opposing converging walls; the outer ends of the walls form the dimensions d, the orifice of the flame and the partitions are provided with two tabs which project into the outlet section and cooperate with the parallel walls to form passages communicating with the compartments to low pressure forms between the bulkheads and the inner wall of the nozzle.
Embodiments of the invention will now be described by way of example, with reference to the accompanying drawings, where: Figure 1 is a vertical cross section in a burner according to the invention, equipped with a head shaped This corner; Figure 2 is a plan view of the burner of Figure 1 Figure 3 is a vertical cross section taken along line 3-3 of Figure 1 Figure 4 is a cross section through a ring burner Figure 5 is a view along line 5-5 of the figure
4, Figure 6 is a plan view of a tube burner according to the invention; Figure 7 is a view taken along line VII-VII of Figure 6; FIG. 8 is an end view of a nozzle burner according to the invention, and
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Figs 9 and 10 are views taken along lines IX-IX and X-X respectively.
The burner shown in Figures 1 to 3 is constituted by a hollow casing 10, having a narrow rectangular opening at the top, a wedge-shaped burner head 11, shown above the upper opening of the casing and cooperating with the side walls 12 thereof to form a gas supply chamber 13, a set of partitions 14, place. 'inside the burner head, and an injector 15 mounted on an open end of a mixing tube 16 formed in the bottom of the casing and leading to the supply chamber 13.
The burner head 11 is formed from a strip of sheet metal, folded longitudinally to form a wedge-shaped rib 17, with vertical side edges 18, and folded transversely near the ends to form the end walls 19. The The burner head has a series of rectangular flame outlets 20 spaced along the wedge-shaped rib and extending across the top thereof.
The side edges 18 and the end walls 19 of the burner head are fixed by means of bolts 21 to the outer surfaces of the side and end walls of the casing surrounding the upper opening thereof,
The set of partitions 14 consists of a central plate 25 and two side walls 26, each folded lengthwise,
finally to form a vertical wall and a horizontal wall. The central plate 25 is attached between the two side walls of the plates 26 by bolts 27 and is spaced therefrom. spacers 28 provided on bolt 271 The partition assembly 14 rests on the upper ends of the side walls 12 of the casing with the central plate 25 located in the central plane of the head 11 and the upper edge of which is neighbor of the top of the latter.
The plates 25 and 26 have a dimension such that the outer ends of the horizontal walls of the plates 26 contact the lower edges of the plates.
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side walls of the rib 17 and that the ends of the plates are in contact with the end walls 19 of the burner head. The upper edges of the vertical walls of the plates 26 terminate near the upper edges of the rib 17 and extend across the flame exit holes 20, so as to subdivide each hole into a central section 29 and two sections. exterior 30 (Figure 2). The horizontal walls of the plates 26 are pierced with a series of small openings 31.
The side plates 26 therefore cooperate with the side walls of the rib 17 to form two low pressure compartments 32 and cooperate with the casing 10 to form a high pressure compartment 33.
The injector 15 does not form part of the present invention and can be of any suitable construction, arranged to inject gas or a mixture of gas and air into the mixing tube 16.
When the burner is operating, the gases pass through the mixing tube and the compartment 33 into the supply chamber 13. A large proportion of the gases, for example 75% or more, pass through the passages formed between the central plate 25 and the walls. vertical plates 29 as well as in the top of the rib 17 of the burner head.
The gases then flow along the top of the rib and exit through the central section 29 of the flame outlet ports 20. As the gases approaching the central sections 29 are confined between the two plates 26, it exits from each of them. these converging stream sections parallel to the longitudinal plane passing through the axes of the flame outlet orifices and join together to give a flat or fan-shaped flame which, due to its large enveloping surface, burns at an accelerated rate.
The rest of the gas, that is to say 25% per month, passes through the openings 31 in the compartments 32 from which it exits through the outer sections 30 of the orifices 20. The flame produced by the gas leaving the outer sections 30 is part of the base of the total flame at the orifice.
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The orifices 31 restrict the flow of gas from compartment 33 into the two compartments 32, so that the gas from compartment 33 is at a much higher pressure than the gas from compartments 32. The gas stream exiting the section central 29 of each outlet of the flame, which is in direct communication with the high pressure compartment 33, thus has a much greater velocity than the two gas streams leaving the two outer sections 30 of the orifice which are in direct communication with the compartments 32 at low pressure.
The flames of the low velocity streams issuing from the outer sections 30 stabilize the flame of the high velocity stream when using the burner with gases having a reduced flame velocity and the flame of the high velocity stream. tendency to rise up and go out.
The central plate 25 subdivides the space between the two vertical walls of the plates 26 into two narrow passages and thus reduces the risk of backfire when using the burner with gases having a high flame speed. The central plate 25 can be omitted if the burner is only to be used with slowly burning gases.
If it is desired to release heat over a larger area than that provided by the burner / of Figure 1, a series of burner heads 11, each having a set of partitions 14 as in Figures 1 to 3, can be arranged side by side to form a multiple burner head, supplied with gas from a single supply chamber in a common burner shell. Alternatively, a number of the burner heads 11 can be arranged in a d-shape. star on an envelope of corresponding shape, to obtain a group of horizontal flames radiating from a central axis.
The annular burner of FIGS. 4 and 5 is of the type used, for example, as a cooking hotplate and is constituted by a cylindrical casing 40, open at the top, a circular cover 41, mounted on the casing 40 and cooperating therewith to form a feed chamber 42, and an assembly
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partitions 43 placed between the casing and the burner cover.
The side walls 44 of the casing 40 and the side walls 45 of the cover 41 are internally chamfered, as shown, to provide the feed chamber with a wedge-shaped outlet section and the corresponding edges of the walls. - sides of the casing and cover are cut at intervals around their periphery, to form flame orifices 46 which open into the top of the wedge-shaped outlet of the feed chamber 42 .
The partition assembly consists of a flared tube 47, cooperating with the side walls of the casing 40 to form a low pressure compartment 48, and a circular disc 49, mounted on spacers 50 provided on the flared end of the tube 47 and cooperating with the cover 41 in order to form another compartment 51 at low pressure. Tube 47 and disc 49 also cooperate to form a high pressure compartment 52 in the center of the burner. The tube 47 and the disc 49 are pierced with small openings 53 and 54 which allow the passage of a limited gas flow from the high pressure compartment 52 into the two low pressure compartments 48,51.
The circular edge of the disc 49 and the edge of the flared end of the tube 47 extend across the flame outlet ports 46 on opposite sides of the central plane of the annular outlet section of the subdividing feed chamber. thus each flame orifice in two outer sections, communicating with the compartments 48,51 at low pressure, and a central section communicating, by the passage between the disc 49 and the flared end of the tube 47, with the compartment 52 at high pressure.
The burner of Figures 4 and 5 operates in the same way as that of Figures 1 to 3. The gas or the mixture of gas and flammable air is fed into a mixing tube 55 leading to the high pressure compartment 52. gas passes
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by the passage between the disc 49 and the end. flared from tube 47 and exit the central sections of the flame outlets in a flat stream of relatively high velocity, while the remainder of the gases pass through openings 53 and 54 in compartments 48 and 51 at low pressure. and then exits the outer sections of the flame orifices in two low velocity streams.
The burner of Figures 5 and 7 consists of a cylindrical tube 60 provided with a number of circular flame exit orifices 61 along the top of the tube and an insert 62 having an inverted U-section. , extending the entire length of the tube. The insert is made up of a base 63 resting on the inner wall of the tube and two side walls 64, the lower parts of which converge inwards and upwards and the upper parts of which rise vertically) The ends of the insert are sealed to the end walls, not shown, of the tube. The upper edges of the side walls 64 extend across the flame exit apertures 61 and subdivide each aperture into a central section 65 and two outer sections 66.
The side walls are pierced with openings 67, only one of which is shown in Figure 7.
When the burner of Figures 6 and 7 is operating, gas is brought, at a relatively high pressure, to the compartment.
68 formed between the side walls 64, the base 63 and the top of the tube; the openings 67 allow limited gas flow from the compartment 68 into the two compartments 69 formed between each side wall 64 and the adjacent wall of the tube.
Gas from compartment 68 approaches each of the central sections
65 of the flame outlets through the opposite ends, being confined to the sides of the section, between the vertical upper parts of the side walls 64, so that gas exits each central section 65 in converging streams parallel to the plane vertical passing through the axes of the orifices and ,,,
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come together to form a slick burning with a flat flame. ,,
Gas from the low pressure compartments 59 exits through the outer sections 66 of each orifice and produces stabilizing flames which merge with the base of the flat flame coming from the central section of this orifice.
The burner of FIGS. 8 to 10 consists of a nozzle formed by a vertical cylindrical tube 70 having at the top a tapered nose 71 pierced with a central, rectangular flame outlet orifice 72, The nose 71 comprises an internal recess. 73 wedge-shaped, leading to the orifice 72 and bounded by two converging end walls 74 and two vertical and parallel side walls 75. Two partitions 76 are fitted inside the tube, on opposite sides of the tube. flame outlet. Each partition has a vertical wall 77. V-shaped, an upwardly projecting concave tab which is an extension of the base of the V-wall, and an inner wall 79 which closes the lower end of the partition.
The outer edges of the side wall 77 and the bottom wall
79 abut against the inner wall of the tube, the outer portions of the upper edge of the side wall 77 abut against an inner flat wall 80 of the nose 71, and the edges of the concave tongue 78 abut. the adjacent vertical side wall
75, in the recess of the nose. The base of the V-shaped side walls of the partitions are joined by a pin 81.
The two partitions therefore cooperate with the inner wall of the tube, to form two compartments 82, while the tabs 78 advance into the outlet of the flame and subdivide it into a central section 83 and two outer sections 84. are pierced with a number of small openings 85 which allow the passage of a limited gas flow from the interior of the tube to the two compartments 82.
During operation, most of the gas supplied to the interior of the tube flows between the two partitions and exits through the central section 83 of the outlet of the tube.
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flame; the remainder of the gas passes through the openings 85 in the
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compartments 82 and take out the two outer sections 84 of 'l;,'; the orifice. The converging walls 74 of the nose direct the gas, 1 '
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exiting through the central section in converging currents, parallel "; 1 ,, ,,;,: gi ;;, them at the plane of symmetry between the side walls 75 of the nose, and" \\: i: \.
Jf the converging currents join to form a raw sheet ho '-... -t "(1i lant with a flat flame, The gas leaving the two outer sections of the orifice produces stabilizing flames, which
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coincide with the base of the flat flame coming from the central ',,;:' 'section of the orifice. ''. '
CLAIMS
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##################### 4 bzz
1.
Gas burner, characterized by a burner chamber having a flame orifice in its wall, two partitions mounted inside the chamber, with their edges subdividing the flame outlet opening into a central section and two outer sections on opposite sides thereof, the partitions cooperating with the wall of the chamber to form a compartment with
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high pressure communicating with the central section of the portē "'f' \:
1 ". ' outlet of the flame and two low pressure compartments communicating respectively with the two outer sections, and a device for bringing the gas to a relatively high pressure in the high pressure compartment and to a relatively low pressure in the compartments at low pressure, the marginal parts of the partitions at the flame exit orifice and the wall of the chamber surrounding the latter being arranged to handle that the gas coming from the high pressure compartment exits through the central section of the orifice in converging, parallel currents
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in the longitudinal plane passing through the axis of the orifice,