CA1326810C - Bruleur a gaz pour le chauffage d'un courant d'air ou autre gaz comburant - Google Patents
Bruleur a gaz pour le chauffage d'un courant d'air ou autre gaz comburantInfo
- Publication number
- CA1326810C CA1326810C CA000580005A CA580005A CA1326810C CA 1326810 C CA1326810 C CA 1326810C CA 000580005 A CA000580005 A CA 000580005A CA 580005 A CA580005 A CA 580005A CA 1326810 C CA1326810 C CA 1326810C
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- gas
- tube
- burner
- nozzle
- nozzles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
- F23D14/74—Preventing flame lift-off
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/34—Burners specially adapted for use with means for pressurising the gaseous fuel or the combustion air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2201/00—Staged combustion
- F23C2201/20—Burner staging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2201/00—Staged combustion
- F23C2201/30—Staged fuel supply
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
Brûleur disposé transversalement dans un conduit pour chauffer un gaz comburant (air) circulant à grande vitesse dans ce conduit et constitué par un tube alimenté en gaz combustible et percé de trous, éventuellement munis d'injecteurs, permettant d'émettre des jets de gaz dirigés vers l'aval, et un stabilisateur de flamme comportant deux ailes divergentes formant déflecteur et délimitant une zone à l'abri du courant de gaz à chauffer. Pour maintenir un taux d'aération pratiquement constant du mélange aircombustible en dépit des variations du débit de combustible et/ou de la vitesse des gaz à réchauffer, le brûleur comporte, en aval de chaque trou et coaxialement à celuici, une tuyère convergente-divergente agencée de telle sorte que le jet de gaz issu dudit trou crée une dépression à l'entrée de la tuyère, et en ce que l'entrée de la tuyère est mise en communication avec l'espace intérieur dudit conduit entourant le brûleur par au moins une ouverture disposée de façon à éliminer l'influence de la pression dynamique du gaz à chauffer sur le débit de gaz aspiré par la tuyère à travers ladite ouverture.
Description
'. 1 ~3268~
. . . .
La présente invention a pour objet un braleur ; o destiné à etre placé dans un conduit pour chauffer l'air ou , un autre gaz comburant circulant à grande vitesse dans ledit conduit et constitué essentiellement par un -tube alimenté en gaz combustible et percé de trous, permettant d'émettre des jets de gaz combustible dirigés vers l'aval, et des déflec-teurs fixés sur ledi-t tube et servant ~ dévier le `J courant de gaz comburant pour créer en aval de la rampe une ; zone protégée où la flamme peut se développer.
~, 10 Pour stabiliser la flamme, il a été proposé, sur ces br~leurs, de réaliser en amont de la zone de combustion un prémélange d'une partie du combustible avec une partie de l'air ou du mélange comburant circulant dans le conduit de ~; tels br~leurs sont décrits dans les brevets US no. 3 649 211 , 15 et 3 393 712. Dans toutes les solutions connues, l'air ou ;;
i le mélange comburant servant à réaliser le prém~lange est admis à travers des ouvertures percées dans les déflecteurs ~,~ ou des passages ménagés entre les déflecteurs et le tube et j ,, .
',~ son débit dépend essentiellement de la section de ces ouvertures ou passages et de la vitesse de l'air ou du mélange comburant dans le conduit. Il en résulte que si on ~7~t.~ modifie le débit du gaz combustible, pour l'adapter aux ~, besoins, ou si la vitesse d'écoulement du gaz à réchauffer varie, le taux d'aération du mélange est modifié ce qui peut compromettre la stabilité de la ~lamme.
~;~, Le but de la présente invention est de remédier à
cet inconvénient en assurant un taux d'aération pratiquement constant du mélange air-combustible, en dépit des variations du débit de combustible etlou de la vitesse du gaz à
réchauffer.
; .,.,;., ; Selon la présente invention, il est prévu un ;i~ brûleur disposé transvexsalement dans un conduit pour `~i chauffer un gaz comburant circulant ~ grande vitesse dans ce conduit et constitué par un tube alimenté en gaz combustible .. .
r . ~ '~ _ ~` "A ~
~ - 2 - ~32681 :
et percé de trous, permettant d'émettre des jets de gaz ~, dirigés vers l'aval, et un stabilisateur de flamme ;i comportant deux ailes divergentes formant déflecteur et délimitant une zone à l'abri du courant de gaz à chauffer, ~,,5 caractérisé en ce qu'il comporte, en aval de chaque trou et scoaxialement ~ celui-ci, une tuyère convergente-divergente ~-~agencée de telle sorte que le jet de gaz issu dudit trou "! 'crée une dépression à l'entrée de la tuyère, et en ce que l'entrée de la tuyère est mise en communication avec 10 l'espace intérieur dudit conduit entourant le bruleur par au moins une ouver-ture disposée de façon à éliminer l'influence de la pression dynamique du gaz à chauffer sur le débit de gaz aspiré par la tuy~re à travers ladite ouverture.
Les trous peuvent etre munis d'injecteurs.
Selon un mode de réalisation préféré, l'espace :::
entre le tube et les tuyères est fermé par deux éléments de : paroi fixés sur le tube et disposés sensiblement ~` parallèlement au plan contenant les axes des tuyères, de part et d'autre de celui-ci, et par une paroi frontale I20 raccordée audits éléments de paroi et portant les tuyères, ;let des ouvertures sont percées dans lesdits éléments de paroi. Ladite paroi frontale pourra avantageusement être constituée par deux éléments de paroi convergeant vers l'aval et formant un dièdre dont l'arète est située dans le plan des axes des tuyères. Les déflecteurs pourront se raccorder auxdits éléments de paroi et des nervures de raidissement pourront être prévues pour relier les déflecteurs à ladite paroi frontale et aux tuyères.
~, ..
~, 30 .~
.,., . ~ .
" .~ ~
,~ -,, .
'";J, . '., ' ..
S'~,`"
~' `- '. ...
' ' .' ~ : , ~
3~81~
, , :.
~ 3 .;
Le tube pourra avantageusement être équipé d'in-; jecteurs dont la position est ajustable de telle sorte que l'on puisse faire varier la distance de chaque injecteur au col de la tuyère respective. -Si la teneur en oxygène du gaz ~ chauffer n'est ; pas suffisante, une partie de l'air nécessaire à la combus-tion pourra ~tre amenée par une gaine entourant ledit tube et formée, en partie, par le stabilisateur de flamme.
.! S ~ il est nécessaire de maintenir la teneur en ~:~ lo oxydes d'azote des gaz réchauffés à une valeur particulière-- ment faible, on pourra, conformément à une autre caractéris-! tique da l'invention, n'injecter qu'une partie du gaz combustible à travers les trous ou injecteurs du tube, l'autre partie étant injectée dans la flamme du brûleur, ~
l'avant de celui-ci. Dans ce but on pourra utiliser des tubulures branch~es sur ledit tube et s'étendant jusqu'à
l'avant du br~leur, de part et d'autre de celui-ci ou sur un seul de ses catés. En variante, cette injection auxiliaire ;~ de gaz combustible pourra être réalisée au moyen d'un ou deux tubes percés de trous ou munis d'injecteurs, plac~s sur un côté du brûleur ou de part et d'autre de celui-ci, respectilvement, et raccordés au tube principal d'alimentation en gaz.
En cas de fabrication en acier moulér le stabili-sateur de flamme aura avantageusement une construction -l modulaire.
La description qui suit se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, ~ titre d'exemples non-limitatifs, plusieurs formes de réalisation de l'invention et sur les~uels:
La figure 1 est une coupe transversale d'un ` br~leur conforme ~ l'invention;
~ .
, . .; .
~` ,1 ~3268~0 .~ , ~ 4 --~ ~a figure 2 est une vue partielle, suivant F, du ,~ brûleur de la figure 1;
; La figure 3 est une vue en coupe transversale `: d'une autre forme de réalisation de l'invention; et La ~igure 4 est une coupe transversale d'une forme modifiée du brûleur de la figure 1.
~;i Le brûleur des figures 1 et 2 est constitué par un tube 10 disposé transversalement dans un conduit dont la ; section est nettement supérieure à celle dudit tube et où
¦ lo circule de l'air ou un autre gaz contenant de l'oxygène, ,"i,','i dans le sens indiqué par la flèche A, et un stabilisateur de flamme 12 fixé sur le tube lo, à l'avant de celui-ci.
Le tube 10 est reli~ à une source de gaz combus~
tible sous pression et est percé de trous calibrés 14 par lesquels des jets de gaz combustible sont émis vers l'aval, dans une direction parallèle à la direction d'écoulement du . ~ gaz à réchauffer (flèche A).
Le stabilisateur 12 comporte deux ailes diver-~i gentes 16 formant déflecteurs qui sont raccordées au tube 10 ! 20 p~r des éléments de paroi 18 parallèles ~ la direction ~;~
, ~ d'écoulement du courant de gaz à réchauffer; les ailes 16 ;: ~ comportent ~ leur extremité aval une cassure du profil permettant de les raidir. L'espace à l'avant du tube 10 est fermé par une paroi frontale formée de deux éléments de paroi convergents 20 qui délimitent avec le tube une chambre ~-~ 22. Cette chambre pourra être fermée aux deux extrémités du brûleur par des parois perpendiculaires à l'axe du tube et pourra être divisée par des cloisons parallèles ~ ces -~
parois. Des orifices 24 percés dans les él~ments de paroi 18 font communiquer la chambre 22 avec l'espace intérieur du conduit o~ circule le gaz à chauffer. Des tuyères convergente-divergentes 26 sont montées sur les éléments de ;'.'.'! paroi 20, coaxialement aux trous 14 du tube 10, les axes des .~ i ~1',~. ,' , i~'~l ' ';
.,; .,, ~
,.. , ~. ,, ::,:, ~l~2~81~
: ,, .
tuyeres définissant un plan parallele à la direction d'écoulement de l'air à réchauffer. L'ensemble peut atre ` renforcé par des nervures 28 et 30.
Les différents éléments constitutlfs du 5 stabilisateur peuvent être assemblés par soudage. Le stabilisateur peut aussi être formé d'élements modulaires identiques fixés côte à côte sur le tube 10, par exemple par soudage, chaque élément modulaire étant d'une seule pièce venue de fonderie.
lo Dans les tuyères 26, l'énergie des jets de gaz combustibie issus des orifices 14 est utilisée pour aspirer :~ un certain débit d'air ou de gaz comburant, à travers les ouvertures 24, et réaliser un mélange inElammable qui brûle à la sortie des tuyères. Grâce à cette construction, on 15 évite un prémélange de l'air ou du gaz comburant et du gaz combustible en amont de la tuyère et on supprime tout risque de combustion dans cette zone et, par consé~uent une surchauffe des parois de la chambre 22 et le dépôt de noir de carbone.
~` 20 Le rapport de la quantité de gaz comburant aspiré
i~ à la quantité de ~az comburant nécessaire à une combustion complète, qui est appelé taux d'aération lorsque le gaz comburant est de l'air, dépend du diamètre des orifices 14, du diamètre du col de la tuyère et de la distance des ;~ 25 orifices au col de la tuyère mais il varie peu quand le débit de gaz combustible est modifié; ce taux peut être fixé
par construction à une valeur optimale. En variante, le ~ tube lo peut ~tre equipé d'injecteurs dont la distance au - col des tuy~res est réglable pour pouvoir ajuster le taux 30 d'aération, par exemple pour modifier le diamètre et/ou la :~ longueur de la flamme. Grâce à la disposition des ouvertures 24 dans des plans parallèles à la direction A
~ d~écoulement de l'air ou du mélange comburant ou faiblement ''''`'~ .
:, , ','.`, X' :..
' ~ ~ . . j. . .. ...
32~8~0 ; ........................................................................... .
., .:
inclinés par rapport a cette direction, la pression : dynamique de l'air n'a pratiquement pas d'in~luence sur le : taux d'aération et le fonctionnement du brûleur n'est pas perturbé par les variations de vitesse du courant.~'air ou du mélange comburant. D'autres moyens, notamment 1'emploi ;. de dé~lecteurs placés en amont des ouvertures 24, pourraient . être prévus pour éliminer l'influence de la pression ... dynamique du gaz à réchauffer sur le débit de gaz aspire à
travers les tuyères. ~ ::
La figure 3 montre, en coupe transversale, une forme de réalisation du brûleur de l'invention ukilisable lorsque le gaz à réchauffer a une teneur en oxygène relativement faible. Une fraction de l'air nécessaire a la i! combustion est amenée par une gaine 40 formée, en partie, . 15 par les éléments de paroi 18' et 20' du stabilisateur 12' . et, en partie,p2r une coquille hémi-cylindrique 42.
; . .
P Le tube d'amenée de gaz lo' est logé à l'int~rieur de la gaine 40 et est muni d'injecteurs 44.
~j Grâce à la dépression crée dans les tuyères 26' `j 20 par les jets de gaz combustible issus des injecteurs 44, une -! fraction du gaz ~ réchauffer est aspir~e, ~ travers les ouvertur~s 24', ainsi que l'air amené par la gaine 40.
; La figure 4 montre une forme modifiée du br~leur ~i de la figure 1 qui permet de maintenir la teneur en oxydes 25 d'azote des gaz réchauffés à une valeur particulièrement ", $. faible. Pour cela une partie seulement du débit total de ~`~ gaz combustible alimentant le tube lo~i est injectée par les n trous l4", l'autre partie étant injectée à l'avant du ~ brûleur au moyen de tubulures coudées 50 espacées sur toute .` 30 la longueur du brûleur; l'extrémité de ces tubulures, qui peuvent éventuellement être munies d'injecteurs, se trouve ~: approximativement dans le même plan que le bord avant des ~- ailes du stabilisateur 12" et ~ l'extérieur de celui-ci.
,.~.,~ .
. .
.
r ..
,:, :;
. .
~, ~ ......... . ........
L326~1~
:: - 7 -, :, Dans l'exemple représenté, une seule rangée de tubulures est prévue sur un côté du br~leur, mais elles , . .
pourraient ~tre disposées de part et d'autre du brûleur. En j variante, l'injection d'une partie du gaz combustible à
l'avant du br~leur pourrait être réalis~e au moyen d'un ou . , deux tubes perc~s de trous ou munis d'lnjecteurs, disposés parallèlement au tube 10", près du bord de l'une des ailes . ou des deux ailes, respectivement, du stabilisateur de - . ~lamme, ~ l'extérieur de celui-ci, et raccordés au tube lo".
, ~ 10 De nombreuses modifications peuvent être apportées aux ~,. ( /
,,; ~ /
'~; / ', ;:,.,1 /
'`;'.~' /
.. -~i / .
; ~j1 ~ / ' , ;' . '.' . ~ , . ;,,, /
/
~, /
, ,,., /
~ .,. . ~ / , ~ /
.. / .
''.,`,~1 /
, j, ,. . .
'~':'1 , ,~ ~ ,j ,, ., .I
., . ~ .
. .,~
1 32~8~0 ! ~, 8 formes de réalisation décrites, notamment en ce qui concerne les formes et les dimensions du tube d alimentation en gaz combustible et du stabilisateur de flamme et leur disposition ;!rel~tive, et il est bien enter,du que ces modifications et toutes celles résultant de la s~bstitution de moyens . ~ .
techniques équivaler-lts entrent dans le cadre de l invention.
':j .
~1 t' ~
. '~ !
i:, !
' .,'1 .
.`'" '.
, ! :
' ' . `'~
:. :
, '~`~ .
~'':'i ` .' "' .
~3 . ". I .
'~ -.
~'1 ~i3 ;;3 ~` ': .1 ,,,",.i ,,~"~j `:'`,1 ~3 .
. . . .
La présente invention a pour objet un braleur ; o destiné à etre placé dans un conduit pour chauffer l'air ou , un autre gaz comburant circulant à grande vitesse dans ledit conduit et constitué essentiellement par un -tube alimenté en gaz combustible et percé de trous, permettant d'émettre des jets de gaz combustible dirigés vers l'aval, et des déflec-teurs fixés sur ledi-t tube et servant ~ dévier le `J courant de gaz comburant pour créer en aval de la rampe une ; zone protégée où la flamme peut se développer.
~, 10 Pour stabiliser la flamme, il a été proposé, sur ces br~leurs, de réaliser en amont de la zone de combustion un prémélange d'une partie du combustible avec une partie de l'air ou du mélange comburant circulant dans le conduit de ~; tels br~leurs sont décrits dans les brevets US no. 3 649 211 , 15 et 3 393 712. Dans toutes les solutions connues, l'air ou ;;
i le mélange comburant servant à réaliser le prém~lange est admis à travers des ouvertures percées dans les déflecteurs ~,~ ou des passages ménagés entre les déflecteurs et le tube et j ,, .
',~ son débit dépend essentiellement de la section de ces ouvertures ou passages et de la vitesse de l'air ou du mélange comburant dans le conduit. Il en résulte que si on ~7~t.~ modifie le débit du gaz combustible, pour l'adapter aux ~, besoins, ou si la vitesse d'écoulement du gaz à réchauffer varie, le taux d'aération du mélange est modifié ce qui peut compromettre la stabilité de la ~lamme.
~;~, Le but de la présente invention est de remédier à
cet inconvénient en assurant un taux d'aération pratiquement constant du mélange air-combustible, en dépit des variations du débit de combustible etlou de la vitesse du gaz à
réchauffer.
; .,.,;., ; Selon la présente invention, il est prévu un ;i~ brûleur disposé transvexsalement dans un conduit pour `~i chauffer un gaz comburant circulant ~ grande vitesse dans ce conduit et constitué par un tube alimenté en gaz combustible .. .
r . ~ '~ _ ~` "A ~
~ - 2 - ~32681 :
et percé de trous, permettant d'émettre des jets de gaz ~, dirigés vers l'aval, et un stabilisateur de flamme ;i comportant deux ailes divergentes formant déflecteur et délimitant une zone à l'abri du courant de gaz à chauffer, ~,,5 caractérisé en ce qu'il comporte, en aval de chaque trou et scoaxialement ~ celui-ci, une tuyère convergente-divergente ~-~agencée de telle sorte que le jet de gaz issu dudit trou "! 'crée une dépression à l'entrée de la tuyère, et en ce que l'entrée de la tuyère est mise en communication avec 10 l'espace intérieur dudit conduit entourant le bruleur par au moins une ouver-ture disposée de façon à éliminer l'influence de la pression dynamique du gaz à chauffer sur le débit de gaz aspiré par la tuy~re à travers ladite ouverture.
Les trous peuvent etre munis d'injecteurs.
Selon un mode de réalisation préféré, l'espace :::
entre le tube et les tuyères est fermé par deux éléments de : paroi fixés sur le tube et disposés sensiblement ~` parallèlement au plan contenant les axes des tuyères, de part et d'autre de celui-ci, et par une paroi frontale I20 raccordée audits éléments de paroi et portant les tuyères, ;let des ouvertures sont percées dans lesdits éléments de paroi. Ladite paroi frontale pourra avantageusement être constituée par deux éléments de paroi convergeant vers l'aval et formant un dièdre dont l'arète est située dans le plan des axes des tuyères. Les déflecteurs pourront se raccorder auxdits éléments de paroi et des nervures de raidissement pourront être prévues pour relier les déflecteurs à ladite paroi frontale et aux tuyères.
~, ..
~, 30 .~
.,., . ~ .
" .~ ~
,~ -,, .
'";J, . '., ' ..
S'~,`"
~' `- '. ...
' ' .' ~ : , ~
3~81~
, , :.
~ 3 .;
Le tube pourra avantageusement être équipé d'in-; jecteurs dont la position est ajustable de telle sorte que l'on puisse faire varier la distance de chaque injecteur au col de la tuyère respective. -Si la teneur en oxygène du gaz ~ chauffer n'est ; pas suffisante, une partie de l'air nécessaire à la combus-tion pourra ~tre amenée par une gaine entourant ledit tube et formée, en partie, par le stabilisateur de flamme.
.! S ~ il est nécessaire de maintenir la teneur en ~:~ lo oxydes d'azote des gaz réchauffés à une valeur particulière-- ment faible, on pourra, conformément à une autre caractéris-! tique da l'invention, n'injecter qu'une partie du gaz combustible à travers les trous ou injecteurs du tube, l'autre partie étant injectée dans la flamme du brûleur, ~
l'avant de celui-ci. Dans ce but on pourra utiliser des tubulures branch~es sur ledit tube et s'étendant jusqu'à
l'avant du br~leur, de part et d'autre de celui-ci ou sur un seul de ses catés. En variante, cette injection auxiliaire ;~ de gaz combustible pourra être réalisée au moyen d'un ou deux tubes percés de trous ou munis d'injecteurs, plac~s sur un côté du brûleur ou de part et d'autre de celui-ci, respectilvement, et raccordés au tube principal d'alimentation en gaz.
En cas de fabrication en acier moulér le stabili-sateur de flamme aura avantageusement une construction -l modulaire.
La description qui suit se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, ~ titre d'exemples non-limitatifs, plusieurs formes de réalisation de l'invention et sur les~uels:
La figure 1 est une coupe transversale d'un ` br~leur conforme ~ l'invention;
~ .
, . .; .
~` ,1 ~3268~0 .~ , ~ 4 --~ ~a figure 2 est une vue partielle, suivant F, du ,~ brûleur de la figure 1;
; La figure 3 est une vue en coupe transversale `: d'une autre forme de réalisation de l'invention; et La ~igure 4 est une coupe transversale d'une forme modifiée du brûleur de la figure 1.
~;i Le brûleur des figures 1 et 2 est constitué par un tube 10 disposé transversalement dans un conduit dont la ; section est nettement supérieure à celle dudit tube et où
¦ lo circule de l'air ou un autre gaz contenant de l'oxygène, ,"i,','i dans le sens indiqué par la flèche A, et un stabilisateur de flamme 12 fixé sur le tube lo, à l'avant de celui-ci.
Le tube 10 est reli~ à une source de gaz combus~
tible sous pression et est percé de trous calibrés 14 par lesquels des jets de gaz combustible sont émis vers l'aval, dans une direction parallèle à la direction d'écoulement du . ~ gaz à réchauffer (flèche A).
Le stabilisateur 12 comporte deux ailes diver-~i gentes 16 formant déflecteurs qui sont raccordées au tube 10 ! 20 p~r des éléments de paroi 18 parallèles ~ la direction ~;~
, ~ d'écoulement du courant de gaz à réchauffer; les ailes 16 ;: ~ comportent ~ leur extremité aval une cassure du profil permettant de les raidir. L'espace à l'avant du tube 10 est fermé par une paroi frontale formée de deux éléments de paroi convergents 20 qui délimitent avec le tube une chambre ~-~ 22. Cette chambre pourra être fermée aux deux extrémités du brûleur par des parois perpendiculaires à l'axe du tube et pourra être divisée par des cloisons parallèles ~ ces -~
parois. Des orifices 24 percés dans les él~ments de paroi 18 font communiquer la chambre 22 avec l'espace intérieur du conduit o~ circule le gaz à chauffer. Des tuyères convergente-divergentes 26 sont montées sur les éléments de ;'.'.'! paroi 20, coaxialement aux trous 14 du tube 10, les axes des .~ i ~1',~. ,' , i~'~l ' ';
.,; .,, ~
,.. , ~. ,, ::,:, ~l~2~81~
: ,, .
tuyeres définissant un plan parallele à la direction d'écoulement de l'air à réchauffer. L'ensemble peut atre ` renforcé par des nervures 28 et 30.
Les différents éléments constitutlfs du 5 stabilisateur peuvent être assemblés par soudage. Le stabilisateur peut aussi être formé d'élements modulaires identiques fixés côte à côte sur le tube 10, par exemple par soudage, chaque élément modulaire étant d'une seule pièce venue de fonderie.
lo Dans les tuyères 26, l'énergie des jets de gaz combustibie issus des orifices 14 est utilisée pour aspirer :~ un certain débit d'air ou de gaz comburant, à travers les ouvertures 24, et réaliser un mélange inElammable qui brûle à la sortie des tuyères. Grâce à cette construction, on 15 évite un prémélange de l'air ou du gaz comburant et du gaz combustible en amont de la tuyère et on supprime tout risque de combustion dans cette zone et, par consé~uent une surchauffe des parois de la chambre 22 et le dépôt de noir de carbone.
~` 20 Le rapport de la quantité de gaz comburant aspiré
i~ à la quantité de ~az comburant nécessaire à une combustion complète, qui est appelé taux d'aération lorsque le gaz comburant est de l'air, dépend du diamètre des orifices 14, du diamètre du col de la tuyère et de la distance des ;~ 25 orifices au col de la tuyère mais il varie peu quand le débit de gaz combustible est modifié; ce taux peut être fixé
par construction à une valeur optimale. En variante, le ~ tube lo peut ~tre equipé d'injecteurs dont la distance au - col des tuy~res est réglable pour pouvoir ajuster le taux 30 d'aération, par exemple pour modifier le diamètre et/ou la :~ longueur de la flamme. Grâce à la disposition des ouvertures 24 dans des plans parallèles à la direction A
~ d~écoulement de l'air ou du mélange comburant ou faiblement ''''`'~ .
:, , ','.`, X' :..
' ~ ~ . . j. . .. ...
32~8~0 ; ........................................................................... .
., .:
inclinés par rapport a cette direction, la pression : dynamique de l'air n'a pratiquement pas d'in~luence sur le : taux d'aération et le fonctionnement du brûleur n'est pas perturbé par les variations de vitesse du courant.~'air ou du mélange comburant. D'autres moyens, notamment 1'emploi ;. de dé~lecteurs placés en amont des ouvertures 24, pourraient . être prévus pour éliminer l'influence de la pression ... dynamique du gaz à réchauffer sur le débit de gaz aspire à
travers les tuyères. ~ ::
La figure 3 montre, en coupe transversale, une forme de réalisation du brûleur de l'invention ukilisable lorsque le gaz à réchauffer a une teneur en oxygène relativement faible. Une fraction de l'air nécessaire a la i! combustion est amenée par une gaine 40 formée, en partie, . 15 par les éléments de paroi 18' et 20' du stabilisateur 12' . et, en partie,p2r une coquille hémi-cylindrique 42.
; . .
P Le tube d'amenée de gaz lo' est logé à l'int~rieur de la gaine 40 et est muni d'injecteurs 44.
~j Grâce à la dépression crée dans les tuyères 26' `j 20 par les jets de gaz combustible issus des injecteurs 44, une -! fraction du gaz ~ réchauffer est aspir~e, ~ travers les ouvertur~s 24', ainsi que l'air amené par la gaine 40.
; La figure 4 montre une forme modifiée du br~leur ~i de la figure 1 qui permet de maintenir la teneur en oxydes 25 d'azote des gaz réchauffés à une valeur particulièrement ", $. faible. Pour cela une partie seulement du débit total de ~`~ gaz combustible alimentant le tube lo~i est injectée par les n trous l4", l'autre partie étant injectée à l'avant du ~ brûleur au moyen de tubulures coudées 50 espacées sur toute .` 30 la longueur du brûleur; l'extrémité de ces tubulures, qui peuvent éventuellement être munies d'injecteurs, se trouve ~: approximativement dans le même plan que le bord avant des ~- ailes du stabilisateur 12" et ~ l'extérieur de celui-ci.
,.~.,~ .
. .
.
r ..
,:, :;
. .
~, ~ ......... . ........
L326~1~
:: - 7 -, :, Dans l'exemple représenté, une seule rangée de tubulures est prévue sur un côté du br~leur, mais elles , . .
pourraient ~tre disposées de part et d'autre du brûleur. En j variante, l'injection d'une partie du gaz combustible à
l'avant du br~leur pourrait être réalis~e au moyen d'un ou . , deux tubes perc~s de trous ou munis d'lnjecteurs, disposés parallèlement au tube 10", près du bord de l'une des ailes . ou des deux ailes, respectivement, du stabilisateur de - . ~lamme, ~ l'extérieur de celui-ci, et raccordés au tube lo".
, ~ 10 De nombreuses modifications peuvent être apportées aux ~,. ( /
,,; ~ /
'~; / ', ;:,.,1 /
'`;'.~' /
.. -~i / .
; ~j1 ~ / ' , ;' . '.' . ~ , . ;,,, /
/
~, /
, ,,., /
~ .,. . ~ / , ~ /
.. / .
''.,`,~1 /
, j, ,. . .
'~':'1 , ,~ ~ ,j ,, ., .I
., . ~ .
. .,~
1 32~8~0 ! ~, 8 formes de réalisation décrites, notamment en ce qui concerne les formes et les dimensions du tube d alimentation en gaz combustible et du stabilisateur de flamme et leur disposition ;!rel~tive, et il est bien enter,du que ces modifications et toutes celles résultant de la s~bstitution de moyens . ~ .
techniques équivaler-lts entrent dans le cadre de l invention.
':j .
~1 t' ~
. '~ !
i:, !
' .,'1 .
.`'" '.
, ! :
' ' . `'~
:. :
, '~`~ .
~'':'i ` .' "' .
~3 . ". I .
'~ -.
~'1 ~i3 ;;3 ~` ': .1 ,,,",.i ,,~"~j `:'`,1 ~3 .
Claims (9)
1. Brûleur disposé transversalement dans un conduit pour chauffer un gaz comburant circulant à grande vitesse dans ce conduit et constitué par un tube alimenté en gaz combustible et percé de trous, permettant d'émettre des jets de gaz dirigés vers l'aval, et un stabilisateur de flamme comportant deux ailes divergentes formant déflecteur et délimitant une zone à l'abri du courant de gaz à
chauffer, caractérisé en ce qu'il comporte, en aval de chaque trou et coaxialement à celui-ci, une tuyère convergente-divergente agencée de telle sorte que le jet de gaz issu dudit trou crée une dépression à l'entrée de la tuyère, et en ce que l'entrée de la tuyère est mise en communication avec l'espace intérieur dudit conduit entourant le brûleur par au moins une ouverture disposée de façon à éliminer l'influence de la pression dynamique du gaz à chauffer sur le débit de gaz aspiré par la tuyère à
travers ladite ouverture.
chauffer, caractérisé en ce qu'il comporte, en aval de chaque trou et coaxialement à celui-ci, une tuyère convergente-divergente agencée de telle sorte que le jet de gaz issu dudit trou crée une dépression à l'entrée de la tuyère, et en ce que l'entrée de la tuyère est mise en communication avec l'espace intérieur dudit conduit entourant le brûleur par au moins une ouverture disposée de façon à éliminer l'influence de la pression dynamique du gaz à chauffer sur le débit de gaz aspiré par la tuyère à
travers ladite ouverture.
2. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé
en ce que l'espace entre les tuyères et le tube est fermé
par deux éléments de paroi fixés sur le tube et disposés approximativement parallèlement au plan contenant les axes des tuyères et par une paroi frontale raccordée auxdits éléments de parois et portant les tuyères, et en ce que des ouvertures sont percées dans lesdits éléments de paroi.
en ce que l'espace entre les tuyères et le tube est fermé
par deux éléments de paroi fixés sur le tube et disposés approximativement parallèlement au plan contenant les axes des tuyères et par une paroi frontale raccordée auxdits éléments de parois et portant les tuyères, et en ce que des ouvertures sont percées dans lesdits éléments de paroi.
3. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé
en ce que lesdits trous sont munis d'injecteurs.
en ce que lesdits trous sont munis d'injecteurs.
4. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé
en ce que ledit tube est enfermé dans une gaine d'amenée d'air dont la paroi est formée en partie par deux éléments de paroi disposés approximativement parallèlement au plan contenant les axes des tuyères et par une paroi frontale portant les tuyères, et en ce que des ouvertures sont percées dans lesdits éléments de paroi.
en ce que ledit tube est enfermé dans une gaine d'amenée d'air dont la paroi est formée en partie par deux éléments de paroi disposés approximativement parallèlement au plan contenant les axes des tuyères et par une paroi frontale portant les tuyères, et en ce que des ouvertures sont percées dans lesdits éléments de paroi.
5. Brûleur selon la revendication 1, 2, 3ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'injection pour dériver une partie du débit total de gaz combustible alimentant ledit tube et l'injecter dans la flamme du brûleur.
6. Brûleur selon la revendication 5, caractérisé
en ce que lesdits moyens d'injection sont constitués par des tubulures branchées sur ledit tube et dont l'extrémité se trouve sensiblement dans le plan du bord des ailes du stabilisateur de flamme et à l'extérieur de celui-ci.
en ce que lesdits moyens d'injection sont constitués par des tubulures branchées sur ledit tube et dont l'extrémité se trouve sensiblement dans le plan du bord des ailes du stabilisateur de flamme et à l'extérieur de celui-ci.
7. Brûleur selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que ladite paroi frontale est formée de deux éléments de paroi convergeant vers l'aval et forment un dièdre dont l'arète est située dans le plan des axes des tuyères.
8. Brûleur selon la revendication 2,3,4 ou 6, caractérisé en ce que les ailes du stabilisateur de flamme sont solidaires desdits éléments de paroi.
9. Brûleur selon la revendication 1, 2, 3,4 ou 6, caractérisé en ce que le stabilisateur de flamme est formé
de plusieurs éléments modulaires fixés côte à côte sur ledit tube et chaque élément modulaire comporte une ou plusieurs tuyères.
de plusieurs éléments modulaires fixés côte à côte sur ledit tube et chaque élément modulaire comporte une ou plusieurs tuyères.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8714686 | 1987-10-23 | ||
FR8714686A FR2622277B1 (fr) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | Bruleur a gaz pour le chauffage d'un courant d'air ou autre gaz comburant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CA1326810C true CA1326810C (fr) | 1994-02-08 |
Family
ID=9356111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CA000580005A Expired - Fee Related CA1326810C (fr) | 1987-10-23 | 1988-10-13 | Bruleur a gaz pour le chauffage d'un courant d'air ou autre gaz comburant |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4895514A (fr) |
EP (1) | EP0313469B1 (fr) |
JP (1) | JPH01134107A (fr) |
KR (1) | KR910004773B1 (fr) |
AT (1) | ATE59452T1 (fr) |
CA (1) | CA1326810C (fr) |
DE (1) | DE3861454D1 (fr) |
ES (1) | ES2019469B3 (fr) |
FR (1) | FR2622277B1 (fr) |
GR (1) | GR3001650T3 (fr) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8824575D0 (en) * | 1988-10-20 | 1988-11-23 | Airoil Flaregas Ltd | Improvements in burner assemblies |
DE4119278C2 (de) * | 1991-06-12 | 1994-08-04 | Steinfath Walter | Brennereinrichtung |
CA2262954A1 (fr) * | 1998-02-24 | 1999-08-24 | Beckett Gas, Inc. | Gicleur |
FR2804748B1 (fr) * | 2000-02-04 | 2002-04-12 | Pillard Chauffage | Perfectionnement aux bruleurs a gaz pour le chauffage d'un gaz circulant dans un conduit |
AUPR292401A0 (en) | 2001-02-06 | 2001-03-01 | Silverbrook Research Pty. Ltd. | An apparatus and method (ART101) |
US6929470B1 (en) * | 2002-10-30 | 2005-08-16 | Coen Company, Inc. | Low NOx duct burner |
GB2397644A (en) * | 2003-01-23 | 2004-07-28 | Kallis Haralambous | Post-mixed gas burner |
US20080145805A1 (en) * | 2006-12-14 | 2008-06-19 | Towler Gavin P | Process of Using a Fired Heater |
EP2218965A1 (fr) * | 2009-02-16 | 2010-08-18 | Total Petrochemicals Research Feluy | Brûleur à faible NOx |
FR3017445B1 (fr) * | 2014-02-12 | 2019-05-24 | Fives Pillard | Module de bruleur en veine |
TWI573966B (zh) * | 2015-07-09 | 2017-03-11 | Bahutong Entpr Ltd Company | Gas fireplace and its diversion components |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3051464A (en) * | 1958-10-20 | 1962-08-28 | Maxon Premix Burner Company | Air-heating gas burner |
US2970772A (en) * | 1960-04-14 | 1961-02-07 | Thomas H Boosinger | Fuel nozzle anti-coking cap |
US3178161A (en) * | 1963-03-05 | 1965-04-13 | Maxon Premix Burner Company In | Air heating gas burner |
US3187523A (en) * | 1963-10-07 | 1965-06-08 | Leggitt S H Co | Flame shaper and luminosity control |
US3297259A (en) * | 1964-02-26 | 1967-01-10 | Maxon Premix Burner Company In | Air heating gas burner |
US3494712A (en) * | 1968-07-01 | 1970-02-10 | Coen Co | Duct burner |
US3630499A (en) * | 1969-10-31 | 1971-12-28 | Frederick A Kramer Jr | Burner |
US3649211A (en) * | 1970-02-05 | 1972-03-14 | Coen Co | Air augmented duct burner |
US3689040A (en) * | 1970-11-30 | 1972-09-05 | Commercial Propane Corp | Portable space heater and gas burner for the same |
US3732059A (en) * | 1971-05-28 | 1973-05-08 | Zink Co John | Burner for gaseous fuels in reduced oxygen and/or significant velocity atmosphere |
FR2157066A5 (fr) * | 1971-10-15 | 1973-06-01 | Bertin & Cie | |
US3843309A (en) * | 1973-03-07 | 1974-10-22 | Gen Electric | Liquid fuel grid burner for vitiated air using auxiliary combustion air |
JPS6042250Y2 (ja) * | 1981-05-21 | 1985-12-25 | リンナイ株式会社 | ガス赤外線バ−ナの給気装置 |
JPS59219612A (ja) * | 1983-05-27 | 1984-12-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガス焚きダクトバ−ナ装置 |
US4767319A (en) * | 1987-03-27 | 1988-08-30 | Coen Company | Duct burner |
-
1987
- 1987-10-23 FR FR8714686A patent/FR2622277B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-10-11 US US07/256,777 patent/US4895514A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-13 CA CA000580005A patent/CA1326810C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-18 JP JP63260701A patent/JPH01134107A/ja active Granted
- 1988-10-21 AT AT88402659T patent/ATE59452T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-10-21 ES ES88402659T patent/ES2019469B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-21 DE DE8888402659T patent/DE3861454D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-21 EP EP88402659A patent/EP0313469B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-22 KR KR1019880013821A patent/KR910004773B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-03-22 GR GR91400363T patent/GR3001650T3/el unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01134107A (ja) | 1989-05-26 |
ATE59452T1 (de) | 1991-01-15 |
FR2622277B1 (fr) | 1990-02-23 |
KR890007021A (ko) | 1989-06-17 |
JPH0549888B2 (fr) | 1993-07-27 |
GR3001650T3 (en) | 1992-11-23 |
FR2622277A1 (fr) | 1989-04-28 |
EP0313469B1 (fr) | 1990-12-27 |
DE3861454D1 (de) | 1991-02-07 |
US4895514A (en) | 1990-01-23 |
ES2019469B3 (es) | 1991-06-16 |
KR910004773B1 (ko) | 1991-07-13 |
EP0313469A1 (fr) | 1989-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1326810C (fr) | Bruleur a gaz pour le chauffage d'un courant d'air ou autre gaz comburant | |
EP1186533B1 (fr) | Capot d'entrée d'air de moteur à réaction pourvu de moyens de dégivrage | |
EP1314933B1 (fr) | Système d'injection multi-étages d'un mélange air/carburant dans une chambre de combustion de turbomachine | |
EP0675321B1 (fr) | Brûleurs à combustible gazeux à très faible émission d'oxyde d'azote | |
EP0323299A1 (fr) | Appareil destiné à assurer la combustion étagée d'un mélange combustible-comburant diminuant la production d'oxydes d'azote | |
EP0222654B1 (fr) | Turboréacteur à post-combustion à injecteurs de post-combustion radiaux individuels | |
EP0270424B1 (fr) | Dispositif d'allumage pour brûleur à haute vitesse de type à buse froide et brûleur utilisant ledit dispositif | |
EP1058052B1 (fr) | Brûleur à combustible liquide à basse émission de NOx et de poussières et atomiseur associé | |
FR2615271A1 (fr) | Bruleur a gaz, de type a buse froide | |
FR2520090A1 (fr) | Bruleur a gaz de puissance reglable pour retracter les matieres thermo-retractables, notamment en vue de l'emballage de produits plus ou moins volumineux | |
EP1074790B1 (fr) | Brûleur à recirculation de fumées | |
EP0967434B1 (fr) | Brûleur à conduits concentriques d'alimentation en air et à stabilisateur central | |
EP0727615A1 (fr) | Ensemble d'injection de carburant pour chambre de combustion de turbines à gaz | |
FR2921146A1 (fr) | Outil a main a combustion de gaz ameliore | |
EP1122494B1 (fr) | Perfectionnement aux brûleurs à gaz pour le chauffage d'un gaz circulant dans un conduit | |
EP0774620B1 (fr) | Brûleur à combustible liquide ou gazeux à très faible émission d'oxydes d'azote | |
FR2909437A1 (fr) | Dispositif accroche-flammes, systemes de post-combustion et turboreacteur | |
FR2766557A1 (fr) | Bruleurs a combustible liquide et gazeux a faible emission d'oxydes d'azote | |
FR2686397A1 (fr) | Tube a flammes pour un bruleur, notamment pour des combustibles liquides. | |
EP0368829B1 (fr) | Brûleur à combustible solide | |
FR2624255A1 (fr) | Bruleur aero-gaz a flamme dard tres stable constituant la partie fonctionnelle d'une lance de chalumeau | |
FR2732447A1 (fr) | Structure de bruleur du type a orifices pour appareil de combustion de petrole lampant | |
FR2475634A1 (fr) | Fusee a statoreacteur | |
EP4004443A1 (fr) | Chambre de combustion comportant des systèmes d'injection secondaires et procédé d'alimentation en carburant | |
FR2492507A1 (fr) | Bruleur a gaz a grande puissance |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MKLA | Lapsed |