Brûleur pour combustible liquide à insufflation d'air à basse pression. La présente invention concerne un brûleur pour combustible liquide à insufflation d'air à basse pression destiné aux fours industriels fixes ou basculants, aux chaudières indus trielles marines, de locomotives et en général aux foyers de tous genres.
Une forme d'exécution de ce brûleur est représentée, à titre d'exemple, au dessin an nexé dans lequel: Fig. 1 représente une coupe verticale du brûleur avec sa chambre de combustion sui vant la ligne A-B-C de la fig. 2; Fig. 2 montre le plan horizontal du brû leur avec chambre de combustion; Fig. 3 est une vue en élévation du brûleur; Fig. 4 est une vue de profil du brûleur; Fig 5 est une coupe verticale de la cham bre de combustion suivant la ligne D-E de la fig. 2.
Le brûleur comprend une chambre 1 de mélange (de combustible liquide et comburant) et de combustion, ladite chambre étant sup portée par un support 19. Elle porte extérieu rement l'assise 2 du mécanisme distributeur lequel comporte une chambre de combustible liquide 7, munie d'une vanne 18 de commande pour l'entrée du combustible. Le combustible renfermé dans cette chambre 7 est admis à la chambre à mélange et de combustion 1 par un tube adducteur 8 se terminant par une soupape régulatrice formée d'un coin femelle 10 dans lequel peut se déplacer un coin mâle 9 porté- par une broche régulatrice 12 actionnée par une molette 13.
Le mécanisme distributeur comporte en outre un guide régulateur d'air 3 agissant sur l'air admis par une tubulure d'air secondaire 4, l'air primaire, admis par un registre. 17 mobile dans deux demi-guides supérieur 15 et inférieur 16, s'écoulant par une tubulure 5 terminée par un bec 6.
Le demi-guide supérieur 15 du registre d'air 17 est relié au mécanisme distributeur par un raccord 14.
Si le foyer est immobile, son attache avec le brûleur peut avoir lieu de toute manière appropriée.
Le brûleur fonctionne de la manière sui vante: Le combustible liquide, amené sous une pression faible, deux ou trois mètres de co lonne d'eau, suivant la position du réservoir, arrive dans la chambre de combustible liquide 7 d'où il pénètre dans le tube central du brûleur par des cannelures longitudinales ménagées dans la broche régulatrice 12 et arrive à la soupape-régulatrice 9.
En actionnant la broche-régulatrice 12 de la soupape 9 au moyen de la molette 13, on fait s'écouler le combustible liquide en quantité voulue en forme de jet creux, dis persé par l'assise du brûleur 2 dans la cham bre de mélange et de combustion 1.
Ainsi le débit de combustible liquide est réglé avec une grande précision, en quantité voulue, par la broche régulatrice 12 actionnant la soupape-régulatrice 9 à l'aide de la mo lette 13.
Tout l'air, primaire et secondaire, est in sufflé à la pression de 200-300 millimètres d'eau au brûleur par des tubulures à registre 5 et 4 respectivement.
Une partie de cet air, l'air primaire, entre dans la tubulure d'air primaire 5, s'échappe concentriquement à la soupape-régulatrice, et guidée par le bec de la tubulure d'air pri maire 6, rencontre sous un certain angle le jet circulaire du combustible liquide et le pul vérise.
Une autre partie de cet air, l'air secon daire, entre dans la tubulure d'air secondaire 4, s'échappe concentriquement au bec 6 de la tubulure d'air primaire 5, fournit au combus tible liquide la quantité d'oxygène nécessaire à sa combustion, et en même temps guidé au moyen d'un guide-régulateur 3, passe par l'assise 2 du brûleur dans la chambre de mélange et de combustion 1 où il rencontre, sous un certain angle, le jet de combustible liquide déjà pulverisé par l'air primaire, et concourt à la pulvérisation et au mélange intime de l'air avec le combustible.
Ce jet du combustible liquide pulvérisé passe dans la chambre de combustion du brû leur 1, sous un certain angle, et tangentielle ment à cette dernière, et les particules du combustible pulvérisé qui n'ont pu se trans- former en gaz sous l'action de l'oxygène de l'air ait moment même de soit entrée dans la chambre de combustion, touchent les parois chaudes de cette chambre et instantanément se vaporisent et subissent l'action de l'oxygène.
Toute la masse de combustible, en entrant dans la chambre de combustion 1 et se trou vant à ce moment à. la première période de combustion reçoit le choc et le mouvement giratoire et, gr < îce à cela se mélange avec le comburant d'une facon telle, qu'au moment de sa sortie dans le foyer, il se produit une combustion complète du combustible.
Ce mélange brûlant sort du brûleur et pénètre dans le foyer par l'orifice 20 ménagé dans le revêtement réfractaire de la chambre de combustion 1 du brûleur.
On peut donner à cet orifice une certaine forme appropriée, afin de pouvoir diriger la flamme dans le foyer dans une direction vou lue et faire lécher par celle-ci les parties de foyer qu'on désire plus spécialement chauffer.
L'air- destiné à la pulvérisation et à la com bustion est insufflé par un ventilateur à basse pression.
Le registre d'air 17 ne sert que pour ouvrir ou fermer complètement tout l'air, qui est fourni par le ventilateur.
Une fois le registre ouvert, la quantité d'air primaire reste toujours constante et la proportion d'air secondaire peut être réglée par le guide-régulateur 3 qui peut être déplacé suivant son axe avec une telle précision qu'on peut avoir dans le foyer la nature voulue de la flamme, soit oxydante, neutre ou ré ductrice.
Le combustible liquide s'écoule d'un ré servoir à la pression de deux ou trois mètres de colonne d'eau et passe dans la chambre à combustible liquide 7 et après par la broche régulatrice 12, à cannelures, et par la sou pape 9 dans la chambre de mélange et de combustion 1.
La partie du brûleur la plus sujette aux encrassements, c'est-à-dire la chambre du com- bu8tible liquide et le tube central 8 adducteur de combustible liquide petit être enlevé pour sort nettoyage très aisément et pendant le travail.
La vanne de combustible liquide 18 ne sert que pour ouvrir ou fermer complètement l'arrivé de ce combustible, la quantité de com- bustible liquide peut être parfaitement réglée au moyen de la molette 13 de la broche régulatrice 12, actionnant la soupape régula trice 9, 10, qui peut ainsi être déplacée sui vant son axe et faire augmenter ou diminuer la quantité de combustible qui la traverse.
Une fois que la quantité d'air et de com bustible pour un certain régime de combustion est bien réglée, il suffit pour éteindre ou allumer le brûleur pour le même régime de combustion, de fermer ou d'ouvrir complète ment le registre d'air 17 et la vanne de com bustible 18, le guide-régulateur d'air 3 et la broche régulatrice 12 restent dans leurs po sitions établies avant.
Grâce à cette disposition spéciale de ses parties et à sa construction spéciale, ce brû leur réunit les qualités suivantes: Il est très simple, robuste, rapidement démontable et facilement nettoyable. Il produit avec une faible pression de l'air insufflé, dans ses di verses allures, un mélange parfait de combus tible avec comburant. Les débits de combus tible et d'air sont réglables instantanément, indépendamment l'un de l'autre, avec grande précision. Il réalise une combustion complète et homogène et permet de modifier rapidement et facilement l'allure et le caractère du ré gime (réducteur, neutre ou oxydant).
En com paraison avec les brûleurs existants, il donne une grande économie de combustible et est applicable à des foyers de tous genres, de fours fixes ou basculants, chaudières etc. aux quels il s'adapte avec la plus grande facilité.
Low pressure air blown liquid fuel burner. The present invention relates to a burner for liquid fuel with low pressure air blowing intended for stationary or tilting industrial furnaces, for marine industrial boilers, for locomotives and in general for all types of fireplaces.
One embodiment of this burner is shown, by way of example, in the annexed drawing in which: FIG. 1 shows a vertical section of the burner with its combustion chamber following line A-B-C in fig. 2; Fig. 2 shows the horizontal plane of the burner with combustion chamber; Fig. 3 is an elevational view of the burner; Fig. 4 is a side view of the burner; Fig 5 is a vertical section of the combustion chamber along line D-E of fig. 2.
The burner comprises a chamber 1 for mixing (liquid fuel and oxidizer) and combustion, said chamber being supported by a support 19. It externally carries the seat 2 of the distributor mechanism which comprises a liquid fuel chamber 7, provided a control valve 18 for the fuel inlet. The fuel contained in this chamber 7 is admitted to the mixing and combustion chamber 1 through an adductor tube 8 terminating in a regulating valve formed of a female wedge 10 in which can move a male wedge 9 carried by a pin. regulator 12 operated by a wheel 13.
The distributor mechanism further comprises an air regulator guide 3 acting on the air admitted by a secondary air pipe 4, the primary air, admitted by a register. 17 movable in two upper 15 and lower 16 half-guides, flowing through a tube 5 terminated by a spout 6.
The upper half-guide 15 of the air register 17 is connected to the distributor mechanism by a connector 14.
If the fireplace is stationary, it can be attached to the burner in any suitable manner.
The burner operates as follows: The liquid fuel, brought under a low pressure, two or three meters of column of water, depending on the position of the tank, arrives in the liquid fuel chamber 7 from where it enters. the central tube of the burner by longitudinal grooves formed in the regulating spindle 12 and arrives at the regulating valve 9.
By actuating the regulating spindle 12 of the valve 9 by means of the knob 13, the liquid fuel is made to flow in the desired quantity in the form of a hollow jet, dispersed by the seat of the burner 2 in the mixing chamber. and combustion 1.
Thus the flow of liquid fuel is regulated with great precision, in the desired quantity, by the regulating spindle 12 actuating the regulating valve 9 using the wheel 13.
All the air, primary and secondary, is blown at the pressure of 200-300 millimeters of water to the burner through register pipes 5 and 4 respectively.
Part of this air, the primary air, enters the primary air pipe 5, escapes concentrically from the regulating valve, and guided by the spout of the primary air pipe 6, meets under a certain angle the circular jet of liquid fuel and pulverize it.
Another part of this air, the secondary air, enters the secondary air pipe 4, escapes concentrically from the nozzle 6 of the primary air pipe 5, supplies the liquid fuel with the necessary quantity of oxygen. when it burns, and at the same time guided by means of a regulator guide 3, passes through the burner seat 2 into the mixing and combustion chamber 1 where it meets, at a certain angle, the jet of liquid fuel already pulverized by the primary air, and contributes to the atomization and intimate mixing of the air with the fuel.
This jet of pulverized liquid fuel passes into the combustion chamber of the burner 1, at a certain angle, and tangentially to the latter, and the particles of the pulverized fuel which could not be transformed into gas under the action. oxygen from the air having even entered the combustion chamber, touch the hot walls of this chamber and instantly vaporize and undergo the action of oxygen.
All the mass of fuel, entering the combustion chamber 1 and being present at this time. the first period of combustion receives the shock and the gyratory movement and, by virtue of this, mixes with the oxidizer in such a way that upon its exit into the hearth, complete combustion of the fuel takes place.
This hot mixture leaves the burner and enters the hearth through the orifice 20 made in the refractory lining of the combustion chamber 1 of the burner.
This orifice can be given a certain suitable shape, in order to be able to direct the flame in the hearth in a desired direction and to make it lick the parts of the hearth which one wishes more especially to heat.
Air for spraying and combustion is blown in by a low pressure blower.
The air register 17 is only used to completely open or close all the air, which is supplied by the fan.
Once the damper is open, the quantity of primary air always remains constant and the proportion of secondary air can be adjusted by the regulator guide 3 which can be moved along its axis with such precision that it is possible to have in the fireplace the desired nature of the flame, either oxidizing, neutral or reducing.
The liquid fuel flows from a tank at the pressure of two or three meters of water column and passes into the liquid fuel chamber 7 and afterwards through the regulating pin 12, with splines, and through the valve 9 in the mixing and combustion chamber 1.
The part of the burner most prone to fouling, ie the liquid fuel chamber and the central liquid fuel adductor tube 8 can be removed for very easy cleaning and during operation.
The liquid fuel valve 18 is only used to completely open or close the inlet of this fuel, the quantity of liquid fuel can be perfectly regulated by means of the knob 13 of the regulating spindle 12, actuating the regulating valve 9. , 10, which can thus be moved along its axis and increase or decrease the quantity of fuel passing through it.
Once the quantity of air and fuel for a certain combustion speed is correctly regulated, it suffices to switch off or light the burner for the same combustion speed, to close or fully open the air damper. 17 and the fuel valve 18, the air regulator guide 3 and the regulator pin 12 remain in their previously established positions.
Thanks to this special arrangement of its parts and to its special construction, this burner combines the following qualities: It is very simple, robust, quickly removable and easily cleaned. With a low pressure of the blown air, in its various forms, it produces a perfect mixture of fuel with oxidizer. The fuel and air flow rates are instantly adjustable, independently of each other, with great precision. It achieves complete and homogeneous combustion and makes it possible to quickly and easily modify the appearance and character of the regime (reducing, neutral or oxidizing).
In comparison with existing burners, it gives great fuel economy and is applicable to all types of fireplaces, fixed or tilting ovens, boilers etc. to which it adapts with the greatest ease.