Procédé pour la production d'une flamme de chauffage et brûleur pour la mise en #uvre de ce procédé. L'utilisation comme combustible d'huiles lourdes provenant soit de la distillation du pétrole soit de celle du charbon était limitée jusqu'à présent aux grosses installations dans lesquelles des quantités considérables de ces matières pouvaient être brûlées dans des foyers de dimensions appropriées. On était lié :à ces grandes installations du fait qu'on n'avait pas trouvé jusqu'à présent le moyen de brûler le combustible précité sans air de pulvérisation servant en même temps d'en- traineur et d'agent oxydant pour le combus tible.
Les conditions naturelles de la com bustion étaient telles que l'air en question de vait être introduit sous des pressions variant de 2 à 3 atmosphères nécessitant, par consé quent, l'installation d'un compresseur.
L'objet de la présente invention est un procédé pour la production d'une flamme, de chauffage, dans lequel on utilise les huiles lourdes vaporisables et qui se distingue de ceux qui ont été utilisés jusqu'à présent par le fait que les conditions de vaporisation et de production du mélange combustible sont tel les qu'on peut faire abstraction d'une grosso pression d'air. Au lieu de 2 .à 3 atmosphères qui étaient nécessitées jusqu'à présent, il suf fit dans la grande majorité des cas d'une dite d'un maximum de 15 cm d'eau pour faire fonctionner parfaitement le brûleur au moyen duquel on met en aeuvre le procédé revendi qué.
Ce dernier est caractérisé en ce qu'on étale le combustible liquide ou semi-liquide vaporisable sur une surface de vaporisation et dirige sur cette surface un jet d'air de com bustion, ceci de façon à produire des tourbil lons susceptibles de faire et de brasser le mé lange et de fournir une flamme touffue. Les flammes obtenues de cette façon n'ont pas. 'Comme dàns le brûleur fonctionnant sous le principe do l'éjecteur, une. direction détermi née.
Elles ont plutôt la propriété de la flamme de bois brûlant sans tirage excessif, ce qui permet de l'utiliser dans toutes sortes d'ap pareils de chauffage relativement petits né cessitant un chauffage intensif, comme par exemple les fourneaux de cuisine, y compris ceux d'hôtels, des buanderies montées à de meure ou portatives, des fours de boulangerie ou des fours. industriels, tels que ceux qu'on emploie pour l'émaillage, la fonte ou la trempe des métaux. Ceci n'exclut pas l'em ploi du brûleur dans les .chauffages centraux, chaudières à vapeur et chaudières industriel les à haute et basse pression.
Il est représenté, à titre d'exemple, au dessin ci-annexé quatre formes d'exécution de brûleurs utilisés pour la. mise en oeuvre du procédé objet da l'invention.
Les fi-. 1 et 2 se rapportent à la première et la. montrent en coupe. selon la ligne I-I de fig. 2, respectivement en coupe selon la ligne. II-II de fig. 1; La fig. 3 est une coupe transversale d'un brûleur à grande surface formé de différents éléments analogues à celui des fig. 1 et 2; La. fig. 4 montre un brûleur d'une autre forme destiné spécialement à de petites ins tallations, et la fig. 5 est la coupe d'un brû leur analogue à celui de la. fig. 4, mais dont certaines parties revêtent d'autres formes.
E -n se référant aux fig. 1 et 2, a. est un conduit qui peut être formé d'un tuyau mé tallique ou d'un tuyau en terre réfractaire dans lequel sont percés des trous b disposés en deux rangées de chaque côté du conduit. Ces trous b sont des buses au travers desquel les de l'air qu'on amène par le conduit a peut s'échapper. Ce dernier est disposé entre deux surfaces de vaporisation c, concaves, qui sont placées symétriquement de chaque côté du conduit <I>a.</I> Un tube d'ajutage d amène le com bustible à l'appareil.
Celui-ci s'étale des deux côtés du conduit sur les surfaces de vaporisa tion de manière à recouvrir celles-ci d'abord partiellement, puis, lorsque le brûleur est en marche, presqu? complètement, par effet de eapilarité grandement favorisé par le fait que l'huile, une fois chaude, est beaucoup plus li quide qu'à son état naturel. Le fond du réci pient est ici garni de cendres ou de débris d'amiante, de scories, ou matières analogues; cependant, selon le combustible employé, cette garniture n'est pas nécessaire.
Le haut des surfaces de vaporisation est recourbé contre le centre du brûleur et forme une chicane pour la flamme. Le touffu de celle-ci est alors encore augmenté; elle se rabat de chaque cq'>té sur elle-même foriii-.i.iit un tourbillon excessivement favorable a ii hrass@ige de l'air et de;; vapeurs d'huile qui LN foi--rnent après que le brûleur a. éiÏ# allumé.
C'et allumage se fait soit au moyen d'un feu d'alcoo-1 ou de benzine, soit. simplement atis:;i au moyen d'une certaine quantité de combus- iible solide, tel que papier, bois, etc., que l'on pose de chaque côtdu brûleur sur la couclce d'huile que l'on a préalablement étendue.
L'air en sortant dies buses b est dirigé sur la. couche (le combustible vaporisa.ble et, sitôt celui-ci allumé, la, chaleur engendrée par le brûleur lui-même continue la. vaporisation et entre tient la. flamme tant que de l'huile y est amenée.
Le conduit central se. cb zuffe égale ment, si bien quc l'air d'amenée n'arrive pas froid sur la surface de vaporisation, mais bien à une température telle- que la, -chaleur de la, flamme n'est pas abaissée.
Les orifices des buses sont dirigés de telle façon qu'il se produise un choc entre le cou rant d'air et les parois de vaporisation, choc duquel il résulte des tourbillons très favora.- bles au brassage des gaz et à l'Homogénéité de la flamme. La. pression sous laquelle l'air arrive aux buses est de 15 cni d'eau. Dans bien des cas 3 à. 5 cm suffisent.
La fig. 3 du dessin montre un brûleur à grande surface dans lequel il a été prévu trois L cndu.its a ayant de chaque côté une rangée de buses b et occupant le fond d'un récipient dont les -parois servent<B>de</B> surfaces de vapori sation pour le combustible. L'aimenée de ce dernier se fait ici ait moyen de trois tuvaus adducteurs d.
Dans la. forme d'exécution (le la. fig. 4, le @cana@l d'amenée de l'air rr. pénètre depuis le dessous dans le brûleur et est situé au centre d'un chéneau circulaire formé par les paroi: cl (le vaporisation. L'huile pénètre dans le fond du chéneau par un tuyau adducteur d, s'y étale et est constamment léchée par le jets d'air .qui lui. parviennent d'une série de buses b disposées sur la, périphérie du tuyau adducteur d'air.
Les orifices de c-es buses sont dirigés de manière à. ce que le courant d'air qu'elles laissent passer produise à l'in- térieur du -chéneau circulaire des tourbillons qui facilitent le mélange et donnent à la flamme une grande homogénéité.
Lorsque cette dernière doit être tirée en longueur, on utilise un brûleur dont les, pa rois de vaporisation c' ont la forme qui est montrée en fig. 5. Il se produit à l'intérieur du tuyau cylindrique formé par aces parois de nouveau des tourbillons se -contrariant les ans les autres, ce qui permet d'obtenir en des sus de l'orifice o une flamme très homogène, très touffue dont la longueur dépend de la quantité du combustible amené et de la hau teur de la pression -de l'air @de combustion employé.
Si le besoin s'en fait sentir, tout ou par tie des surfaces de vaporisation peut être fait en matière réfractaire.
Des .chicanes peuvent être montées autre part que sur les surfaces de vaporisation. Ces dernières peuvent être perpendiculaires ou même évasées dans le but de donner à la flamme une forme déterminée.
Process for the production of a heating flame and burner for carrying out this process. The use as fuel of heavy oils from either petroleum or coal distillation has heretofore been limited to large plants in which considerable quantities of these materials could be burned in properly sized stoves. We were linked: to these large installations owing to the fact that until now we had not found a way to burn the aforementioned fuel without atomizing air serving at the same time as a trainer and oxidizing agent for the fuel. tible.
The natural conditions of combustion were such that the air in question had to be introduced under pressures varying from 2 to 3 atmospheres requiring, consequently, the installation of a compressor.
The object of the present invention is a process for the production of a flame, for heating, in which heavy vaporizable oils are used and which differs from those which have been used until now by the fact that the conditions of vaporization and production of the combustible mixture are such that one can disregard a coarse air pressure. Instead of 2. To 3 atmospheres which were required until now, it suffices in the great majority of the cases of a so-called of a maximum of 15 cm of water to operate perfectly the burner by means of which one puts in operation the claimed process.
The latter is characterized in that the vaporizable liquid or semi-liquid fuel is spread over a vaporization surface and directs on this surface a jet of combustion air, this so as to produce vortices capable of making and of stir the mixture and provide a bushy flame. The flames obtained this way do not have. As in the burner operating under the principle of the ejector, a. direction determined.
Rather, they have the property of the flame of burning wood without excessive draft, which makes it possible to use it in all kinds of relatively small heating devices requiring intensive heating, such as for example kitchen stoves, including those. hotels, wall-mounted or portable laundry rooms, bakery ovens or ovens. industrial, such as those used for enamelling, melting or tempering metals. This does not exclude the use of the burner in central heating, steam boilers and industrial boilers at high and low pressure.
There is shown, by way of example, in the accompanying drawing four embodiments of burners used for. implementation of the method which is the subject of the invention.
The fi-. 1 and 2 relate to the first and the. show in section. according to the line I-I of fig. 2, respectively in section along the line. II-II of fig. 1; Fig. 3 is a cross section of a burner with a large surface area formed from various elements similar to that of FIGS. 1 and 2; Fig. 4 shows a burner of another form intended especially for small installations, and FIG. 5 is the cross section of a burner their analogue to that of the. fig. 4, but parts of which take other forms.
E -n referring to fig. 1 and 2, a. is a conduit which can be formed of a metallic pipe or of a refractory earth pipe in which are drilled holes b arranged in two rows on each side of the pipe. These holes b are nozzles through which the air which is brought in through the duct a can escape. The latter is placed between two concave vaporisation surfaces c which are placed symmetrically on each side of the duct <I> a. </I> A nozzle tube d brings the fuel to the appliance.
This spreads out on both sides of the duct over the vaporization surfaces so as to cover them first partially, then, when the burner is on, almost? completely, by eapilarity effect greatly favored by the fact that the oil, when hot, is much more liquid than in its natural state. The bottom of the receptacle is here lined with ashes or debris of asbestos, slag, or the like; however, depending on the fuel used, this trim is not necessary.
The tops of the vaporizing surfaces are curved against the center of the burner and form a baffle for the flame. The bushiness of the latter is then further increased; it falls back on itself on each side foriii-.i.iit a whirlpool excessively favorable to the hrass @ ige of air and ;; oil vapors which LN emerge after the burner a. éiÏ # on.
This is ignited either by means of an alcohol-1 or benzine fire, or. simply atis: i by means of a certain quantity of solid fuel, such as paper, wood, etc., which is placed on each side of the burner on the layer of oil which has been previously spread.
The air coming out of the nozzles b is directed to the. layer (the fuel vaporizes and, as soon as it is ignited, the heat generated by the burner itself continues to vaporize and enters the flame as long as oil is supplied to it.
The central duct is. It is also heated, so that the supply air does not arrive cold on the vaporization surface, but at a temperature such that the flame is not lowered.
The orifices of the nozzles are directed in such a way that an impact occurs between the air flow and the vaporization walls, which impact results in vortices which are very favorable to the mixing of the gases and to the homogeneity of the vapor. the flame. The pressure under which the air arrives at the nozzles is 15 cc of water. In many cases 3 to. 5 cm is sufficient.
Fig. 3 of the drawing shows a burner with a large surface area in which three L cndu.its a have been provided, having on each side a row of nozzles b and occupying the bottom of a vessel whose walls serve as <B> </ B > vaporization surfaces for fuel. The magnetization of the latter is done here by means of three adductor tuvaus d.
In the. embodiment (la. fig. 4, the @ cana @ l for supplying air rr. enters the burner from below and is located in the center of a circular gutter formed by the walls: cl ( vaporization. The oil enters the bottom of the gutter through an adductor pipe d, spreads out there and is constantly licked by the air jets .which reach it from a series of nozzles b arranged on the periphery of the air adductor pipe.
The orifices of these nozzles are directed so as to. that the current of air which they allow to pass produces vortices inside the circular channel which facilitate the mixing and give the flame great homogeneity.
When the latter must be drawn lengthwise, a burner is used, the vaporization walls of which have the shape shown in fig. 5. It occurs inside the cylindrical pipe formed by these walls again vortices -contrariant the years the others, which makes it possible to obtain in addition to the orifice o a very homogeneous, very dense flame of which the length depends on the quantity of fuel supplied and the height of the pressure of the combustion air employed.
If the need arises, all or part of the vaporization surfaces can be made of refractory material.
Baffles can be mounted other than on the spray surfaces. These can be perpendicular or even flared in order to give the flame a specific shape.