BE821191A

BE821191A - Bruleur a impulsion et installation equipee d'un tel bruleur

Info

Publication number: BE821191A
Application number: BE149634A
Authority: BE
Priority date: 1974-10-17
Filing date: 1974-10-17
Publication date: 1975-02-17

Description

"Brûleur à impulsion et installation équipée d'un tel brûleur".

La présente invention est relative à un brûleur à impulsion comprenant une chambre de combustion à une des extrémités de laquelle est monté un injecteur et à 1 ' extrémité opposée est prévue une sortie pour les gaz de combustion.

L'invention envisage de procurer un brûleur du type précité qui présente surtout de l'utilité pour le chauffage par convection, notamment de bains de liquide.

L'invention vise surtout une application bien spécifique de ce nouveau type de brûleur à impulsion dans le chauffage des feeder de verrerie.

dans le four de fusion, jusqu'à une machine de fabrication.

Ce verre doit être délivré à cette machine dans des conditions bien déterminées de température, de composition, de viscosité et d'homogénéité. Il doit être exempt d'inclusion, tant solide que gazeuses,sa coloration ne peut pas être influencée

par le passage dans le feeder par exemple.

Dans l'état actuel de la technique cependant, il est très difficile d'atteindre ce but pour la raison- suivante :

Le chauffage des feeder se fait presqu' uniquement par rayonnement. On emploie à cet égard des brûleurs à gueulard ouvert,

à flamme semi-extérieure,qui en réalité chauffent principalement la voûte et les murets du feeder au-dessus du verre; la chaleur est alors envoyée vers le bain du verre s'écoulant dans le fond du feeder par rayonnement à partir de la voûte et des murets.

Ce mode de transfert présente quatre grands inconvénients :
1[deg.]- Pour obtenir un transfert suffisant par rayonnement, la température de la voûte et des murets doit être nettement plus élevée que celle du verre, ce qui a comme conséquence un rendement de la combustion très bas par suite de la température très élevée exigée pour les parois du feeder.

2[deg.]- Le transfert par rayonnement des parois ne permet pas la localisation du transfert de chaleur alors que le verre devrait être chauffé de façon différenciée. Ceci nécessite l'utilisation d'expédients, comme par exemple le refroidissement local à l'air de la voûte, pour influencer ce transfert. Ceci réduit cependant la durée de vie de la voûte, abaisse le rendement de la combustion, influence l'atmosphère du feeder et fait varier la composition ou coloration du verre. 3[deg.]- La régulation de température du feeder est extrêmement complexe à cause de l'inertie des parois chauffantes et nécessite l'emploi de boucles de régulation compliquées et très onéreuses.

Même dans ces conditions, la température du verre est loin d'être homogène dans la section transversale du feeder. Ce phénomène est encore aggravé par l'effet refroidissant du fond et des côtés du feeder sur le verre.

Ceci a pour résultat que des différences de viscosité dans le verre qui, additioné aux effets de frottement des parois,occasionnent de grandes différences de vitesses dans la coulée du verre, la veine centrale séjournant nettement moins longtemps dans le feeder que les veines extérieures. Le verre arrive donc à la machine de fabrication sans aucune homogé-

en prévoyant en plusieurs endroits du feeder des dispositifs de brassage pour mélanger continuellement le verre et le rendre ainsi plus ou moins homogène.

4[deg.]- L'existence de flammée dans le feeder, lorsqu'on utilise des

brûleurs à gueulard ouvert, provoque par le fait même la présence d'oxygène et de gaz non brûlés,ce qui a pour conséquence des réactions, pas toujours désirées, d'oxydation ou de réduction sur le verre.

Suivant l'invention, on dirige des jets de gaz de combus-

s'écoulant dans le fond du feeder de manière à provoquer le chauffage de cette surface par convection et également de manière à provoquer des courants de gaz secondaires au-dessus de cette surface par lesdits jets.

L'invention concerne encore une installation de chauffage équipée d'au moins un brûleur du type décrit ci-dessus.

D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre d'exemple

non limitatif d'une forme de réalisation particulière du brûleur suivant l'invention et d'une application spécifique de celui-ci. La description se réfère aux dessins annexés.

La figure 1 est une coupe verticale et longitudinale d'un brûleur suivant une forme de réalisation particulière de l'invention. La figure 2 est une coupe horizontale d'une partie d'un feeder équipé de brûleurs tel que celui montré à la figure 1 La figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2. La figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure
2.

Dans les différentes figures, les même chiffres de référence désignent des éléments identiques.

Le brûleur à impulsion suivant l'invention, tel que montré

à la figure 1, comprend une chambre de combustion 1, présentant

à une de ses extrémités un injecteur 2 monté en regard d'un canal d'entrée axiale 3 pratiqué? dans les parois de la chambre 1. Une

de cette chambre 1. Un déflecteur 5 est incorporé dans la chambre 1, à proximité de la sortie 4,pour dévier le courant de gaz de combustion sortant de la chambre par rapport à l'axe 6 de cette dernière. Ce déflecteur est formé par la surface de.la chambre de combustion aboutissant au bord supérieur de la sortie 4, cette face coupant l'axe 6.

La sortie 4 présente une forme allongée suivant une

direction horizontale et.est située en dessous du plan horizontal passant par l'axe 6.

La chambre de combustion 1 présente l'allure d'un tube de section quadrilatérale à angle droit, et de préférence de section carrée, la sortie pour les gaz 4 présentant alors une section rectangulaire dont les grands côtés s'étendent dans des plans horizontaux.

Pour obtenir un fonctionnement idéal du brûleur suivant l'invention, l'injecteur 2 est alimenté par l'intermédiaire d'un dispositif mélangeur-doseur, non représenté, pour les gaz combustibles et les gaz comburants de manière à pouvoir contrôler pour n'importe quel régime et pour n'importe quelle pression le rapport gaz comburantgaz combustible à la sortie de l'injecteur dans la chambre 1 où

a lieu la combustion complète. Ainsi les gaz sortant de la chambre

1 par l'orifice 4 présenteront toujours une composition constante réglable à part:.r du dispositif mélangeur-doseur.

la partie des gaz n'entrant pas en contact avec le déflecteur 5 et qui sortait donc normalement axialement par la sortie 4 seront malgré

Les figures 2 à 4 concernent un feeder équipé d'une série de brûleurs tel que celui montré à la figure 1.

Le feeder de verrerie présente l'allure d'un tunnel réalisé

voûte 6 et dans les parois longitudinales 7 et 8 duquel sont montés, des brûleurs débouchant à l'intérieur de celui-ci..

Du verre en fusion 9 s'écoule sur le fond dudit tunnel à

<EMI ID=8.1> le four et les machines n'étant pas représentés aux dessins.

Grâce au déflecteur 5, les gaz de combustion sont dirigés directement vers la surface du verre en fusion de manière à provoquer le chauffage de cette surface par convection. De plus, ces jets de gaz de combustion induisent à l'intérieur du feeder,

courants de gaz secondaires. Ainsi, un échange de chaleur a lieu par convection même aux endroits de cette surface qui ne sont pas directement touchés par les jets de gaz de combustion, tels qu'aux endroits 10 situés en dessous des brûleurs à proximité des parois verticales.

Par cette convectinn, c'est-à-dire par l'effet de soufflage

lés provenant directement des brûleurs,on obtient donc une répartition égale de la chaleur au-dessus de toute la surface du verre en fusion et un renouvellement constant de l'atmosphère à proximité de cette surface. De ceci résulte un échange de chaleur très efficace entre l'atmosphère et le bain de verre en fusion et donc une augmentation sensible du rendement thermique.

L'échange de chaleur est encore favorisé en disposant les brûleurs des parois opposées " en quinconce ", comme montré à <EMI ID=11.1>

des deux brûleurs les plus proches montés dans la paroi opposée.

Ainsi, on pa-vient à favoriser la formation de tourbillons autour d'axes verticaux, comme montré par les flèches 11 dans la figure 2. Ces tourbillons verticaux sont donc obtenus grâce <EMI ID=13.1>

Dans certains cas, on a intérêt à disposer les brûleurs dans les parois latérales de manière à ce qu'un brûleur dans

une des parois soit situé en regard d'un brûleur situé dans la paroi opposée. Une telle forme de réalisation n'3 cependant pas été montrée aux figures.

Grâce à l'emploi d'un dispositif mélangeur-doseur pour le gaz combustible et le gaz comburant en .,amont de l'injecteur de chaque brûleur, il est possible d'obtenir une* atmosphère réglée

de façon précise et d'éliminer toute flamme du laboratoire du feeder par combustion dans les brûleurs eux-mêmes.

De plus, il est possible d'assurer une grande souplesse de réglage de l'atmosphère par la conception de sous zones imbriquées travaillant en cascade au point de vue régulation et par l'alimentation individuelle de chaque brûleur permettant leur extension de façon à graduer la courbe de température à la demande.

Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée a la forme de réalisation décrite ci-dessus, de sorte que bien des variantes peuvent être envisagées sans sortir du cadre de la présente invention.

C'est ainsi,par exemple, que l'invention, pour ce qui concerne le chauffage de feeder de verrerie, s'étend à tout procédé suivant lequel on dirige des jets de gaz de combustion à partir

de brûleurs directement sur la surface du verrp liquide s'écoulant dans le fond du feeder de manière à provoquer le chauffage de cette surface par convection et également de manière à provoquer des courants de gaz secondaires au-dessus de cette surface par lesdits jets. Cet effet pourrait par exemple être obtenu en inclinant, par rapport aux parois latérales du feeder, les brûleurs à impulsion classiques.

C'est ainsi qu'on peut prévoir aussi à proximité de la sortie 4, en remplacement du déflecteur 5. un injecteur de gaz de dilution orienté transversalement à l'axe de la chambre de combustion et permettant donc de dévier le gaz de combustion passant sous le jet de gaz de dilution, à la sortie 4.

REVENDICATIONS.

1.- Brûleur à impulsion comprenant une chambre de combustion, présentant à une de ses extrémités au moins un injecteur et à son extrémité opposée une sortie pour les gaz

de combustion, ce brûleur étant caractérisé en ce qu'un déflecteur est prévu dans la chambre de combustion, à proximité de la

sortie des gaz,pour dévier le courant de gaz de combustion sortant de la chambre susdite par rapport à la direction de l'axe

de cette dernière.

Claims

2.- Brûleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le déflecteur est formé par au moins une des faces de la chambre de combustion délimitant la sortie pour les gaz de combustion.

3.- Brûleur suivant l'une ou l'autre des revendications

1 et 2, caractérisé en ce que la sortie pour les gaz présente une section de forme allongée.

4.- Brûleur suivant la revendication précédente, caractérisé en ce que la chambre de combustion présente l'allure

d'un tube à faces octogonales, la sortie pour les gaz

étant prévue à une des extrémités du tube et présentant

une section quadrilatérale rétrécie par rapport à celle de la chambre par l'inclinaison de la partie d'une des faces du tube aboutissant à cette sortie, cette partie inclinée formant le déflecteur susdit.

5.- Brûleur à impulsion tel que décrit ci-dessus ou représenté aux dessins annexés.

6.- Installation thermique équipée .:'au moins un brûleur tel que décrit ci-dessus ou montré aux dessins annexés. 7.- Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend une enceinte dans les parois

de laquelle débouche au moins un brûleur susdit qui est disposé de manière à créer des courants de gaz,provoqués

par les gaz de combustion sortant du brûleur, à proximité d'une matière à chauffer dans ladite enceinte.

8.- Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce que l'enceinte étant formée par un feeder de verrerie,

des brûleurs sont montés dans.les deux parois longitudinales de ce dernier d'une.manière telle que le jet de gaz de combustion sortant de la chambre de combustion des brûleurs soit dirigé vers la surface du verre s'écoulant dans le feeder. <EMI ID=15.1>

7 et 8, caractérisée en ce que l'axe d'un brûleur monté sur une des parois est situé entre les axes des deux brûleurs les plus proches montés dans la paroi opposée.

10.- Installation suivant la revendication 8, caractérisée

en ce qu'elle comprend des brûleurs montés dans les parois opposées suivant un axe sensiblement commun.

11.- Installation suivant l'une quelconque des revendications 6 à 10,caractérisée en ce qu'un dispositif mélangeur-doseur pour le gaz

<EMI ID=16.1>

12.- Installation suivant l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend une série de brûleurs montés dans les parois latérales du feeder, ce cernier étant divisé en des zones imbriquées successives, chacune de ces zones étant desservie par un groupe de ces brûleurs.

13.- Installation thermique telle que décrite ci-dessus ou représentée aux dessins annexés.

9 14.- Procédé de chauffage de feeder de verrerie, caractérisé en ce qu'on dirige des jets de gaz de combustion à partir

de brûleurs directement sur la surface du verre s'écoulant dans le fond du feeder, de manière à provoquer le chauffage de cette surface par convection et également de manière à induire des courants de gaz secondaires au-dessus de cette surface par lesdits jets.

15.- Procédé de chauffage de feeder de verrerie tel que décrit ci-dessus ou représenté aux dessins annexés.