Brûleur à combustible liquide. La présente invention concerne un brû leur à combustible liquide, par exemple pour la combustion des huiles-de distillation peu volatiles, telles que les huiles Diesel, bien qu'il permette aussi la combustion sans fu mée de résidus d'huile si l'on admet l'obliga tion d'un nettoyage plus ou moins répété du brûleur.
L'invention a pour but de pouvoir brûler le combustible pratiquement, -de manière par faite avec la. production d'une flamme claire et d'empêcher ou de réduire la formation de suie.
A cet effet, le brûleur suivant l'invention comporte une chambre 4e -combustion avec une paroi latérale à température élevé,, un double fond servant à conduire et à réchauf fer de l'air primaire, et une chambre de va porisation placée à l'intérieur du double fond, ledit double fond et ladite chambre de vaporisation étant en relation de conduction de chaleur avec ladite paroi latérale à tempé rature élevée, des moyens pour introduire le combustible dans la chambre de vaporisation, des moyens pour diriger l'air chauffé dans cette chambre de vaporisation,
un déflecteur de flamme pour étaler et diriger les gaz chauds ou flammes contre la paroi latérale. et !des moyens pour introduire .de l'air secon- claire contralement dans la zone de combus tion -du brûleur, l'air d'alimentation secon daire ou additionnel pouvant être de l'air froid.
De préférence, la chambre de vaporisation aura la forme d'une rainure ouverte vers le haut, mais on pourrait également prévoir une chambre annulaire avec des jets de décharge.
Pour la mise en marche -du brûleur, on peut prévoir un corps -de chauffage auxiliaire en vue d'amorcer la vaporisation -du combus tible.
Le brûleur peut être établi pour fonc tionner avec un tirage naturel ou forcé, et un dispositif de réglage peut être prévu pour ré gler l'alimentation en air et en combustible. ainsi que le fonctionnement du corps de chauf f age auxiliaire.
Dans une forme d'exécution préférée de l'objet de l'invention, la chambre de vapo risation est disposée aux extrémités intérieu res de nervures qui s'étendent vers l'extérieur pour relier la pai\oi extérieure de la chambre à huile au fond @de la chambre de combus tion et former un pont entre celle-ci et la base du brûleur, afin de former des conduits de chauffage préalable pour l'air primaire.
Dans un type ciTCulaire de brûleur, ces conduits peuvent être,disposés -de façon à im primer à l'air un. mouvement giratoire de tourbillonnement. Les conduits pour l'air se condaire plus froid peuvent être disposés de façon à imprimer un mouvement contraire à celui-ci.
Diverses formes d'exécution de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exem- ple, au dessin annexé, dans lequel: La fig. 1 est. une coupe verticale d'un brûleur circulaire fonctionnant avec tirage naturel; La. fig. 2 est une vue en plan d'une moitié de ce brûleur; La fig. 3 est une vue similaire à la fig. 1.
d'un brûleur fonctionnant avec tirage forcé; La fi-. 4 est une coupe montrant des moyen. pour empêcher ou réduire les: fluc tuations ,du tirage d'air; Les fia: 5 et 6 montrent en plan et en coupe respectivement une forme d'exécution du brûleur convenant pour huiles, mais pou vant aussi brûler des gaz; La fi-. 7 montre un dispositif pour abais ser le brûleur par rapport à un bouilleur, fourneau, etc., afin de le dégager -de celui ci en vue d'un nettoyage, d'une impression, etc., et La fit-,-. e montre un détail de ce disposi tif à plus grande échelle.
Les fi-. 1 et 2 @du dessin représentent un brûleur du type circulaire comportant une enveloppe cylindrique métallique en forme de pot 1., à paroi latérale dirigée vers le haut et avec un double fond 2, 3 renfermant une série annulaire de nervures 4 qui forment, ensemble avec des ouvertures 5 dans l'enve loppe 1, des conduits à air primaire amenant l'air à travers la rainure ou chambre de vapo risation à la chambre de combustion 6.
La base proprement dite 3 de l'enveloppe 1 est munie d'une rainure circulaire ouverte vers .le haut 7 s'étendant autour d'un orifice central 8, la. paroi intérieure 9 de la rai nure 7 s'élevant en forme de cône tronqué plus haut que la. paroi extérieure 10 qui a. une inclinaison opposée. La paroi 9 de la rai nure 7 est munie d'une capote de forme cor respondante 11 ayant un rebord de base 12 et -des nervures radiales 13.
La capote 11 se raccorde à un dôme conique percé 14 sur le quel est fixé le support 15 pour un déflecteur en matière réfractaire 16 en forme de cha.m- pig on servant à, étaler la flamme et à, la di riger avec des gaz de combustion contre la paroi montante de l'enveloppe, ledit support passant par un trou du dôme 14 et étant vissé dans une pièce transversale 17 placée en tra vers de l'orifice 8, alors que sa partie à épau lement .est serrée contre le dôme 14 au moyen de l'écrou de serrage 18.
Le dôme central percé 14 sert à l'intro- ,duction d'air secondaire plus froid pour amé liorer la combustion. Grâce à cette disposi tion, l'air est introduit là où l'on en a le plus besoin à cet effet, et comme il ne passe pas près -de la surface de la chambre de vapori sation, il ne retarde pas la vaporisation du combustible. De plus, comme cet air est déli vré immédiatement au-dessous de la surface inférieure du déflecteur de flamme 16, la carbonisation y est considérablement réduite.
19 est un rebord latéral sur l'enveloppe 1 servant à supporter le brûleur dans un four neau, bouilleur, etc., et au-dessous de celui- ci et à proximité des conduits d'admission d'air primaire 5 est disposé un corps de chauffage auxiliaire de mise en marche, le quel, dans l'exemple représenté, consiste en une rampe à gaz 20 dont les jets sont en face des ouvertures 5 et dirigés vers celles-ci.
Le combustible liquide est introduit dans la rainure 7 par un tube 22 muni -d'un or gane de réglage approprié.
23 -désigne un revêtement réfractaire qui s'étend @du fond 2 de la chambre de combus- tion 6 et garnit la face intérieure de la paroi latérale de celle-ci.
L'appareil décrit présente la propriété d'avoir une conduction de chaleur efficace à partir .de la paroi latérale de l'enveloppe<B>qui</B> est fortement chauffée à l'usage, vers le dou ble fond et la rainure de vaporisation, afin d'assurer de cette façon un chauffage préa- laable efficace de l'air primaire -et une bonne vaporisation du combustible. Afin d'augmen ter la chaleur disponible à cet effet, ladite paroi montante s'élève jusqu'à une certaine distance au-dessus du sommet du déflecteur 16 comme représenté à la fig. 1.
La température désirée de la rainure à combustible variera naturellement suivant l'huile particulièrement employée, et cette température peut être augmentée ou a@bais- sée suivant la construction du brûleur en mo difiant la hauteur ,de ladite paroi latérale à température élevée, et le nombre et l'épais seur des nervures 4, ou en soulevant ou abais sant le déflecteur 16.
La température de l'air dans la chambre de combustion peut être réglée en faisant va rier l'aire d'admission d'air secondaire.
Afin de permettre de faire passer le brû leur en forme de pot ou :d'auge par l'ouver ture restreinte des portes à fende bouilleurs, la paroi latérale de l'enveloppe 1 peut être établie de façon à pouvoir être repliée vers le bas et vers l'intérieur.
Pour la mise en marche du brûleur, il est. nécessaire de chauffer le brûleur suffisam ment pour vaporiser l'huile aussitôt qu'elle est admise. Dans l'exemple représenté, c'est la rampe à gaz 20 qui sert à -cet effet. Lorsque celle-ci est alimentée de gaz, ses orifices pro jettent entre les nervures et vers le centre du brûleur des jets de gaz qui peuvent être allu més par une flamme d'allumage -qui brûle en permanence.
On pourrait aussi employer un chauffage électrique et effectuer l'allumage par une étincelle ou une lampe séparéë. -Ou bien, on pourrait allumer. une huile volatile admise au brûleur à partir .d'une chambre à admis sion réglée par un flotteur, l'allumage étant elffectué au moyen d'un jet d'alcool @d'allu- mage maintenu allumé en permanence.
Aussitôt que l'huile lourde servant de combustible commence à brûler, il est avan tageux d'éteindre l'élément de chauffage auxiliaire, ce qui peut être effectué à la main ou par des moyens automatiques.
Un brûleur du genre décrit peut être ré glé de façon ù fonctionner avec un tirage très faible, par exemple de 2,5 mm de colonne d'eau.
Comme le brûleur fonctionne ordinaire ment avec un tirage naturel, il convient de régler son tirage la première fois à la mesure exacte au :moyen d'un registre ordinaire. Pour empêcher un tirage excessif ou des fluctuations de celui-ci, par exemple par le vent qui aspirerait une quantité d'air inutile dans le brûleur, refroidirait les surfaces de chauffe et introduirait de l'oxygène libre à une température élevée aux surfaces de chauffe,qui seraient alors facilement corro dées, un régulateur à registre automatique tel que représenté à la fig. 4 peut être disposé dans le conduit ou tuyau produisant le ti rage.
Le poids 37 maintient le battant 38 fermé tant que le tirage ne dépasse pas une pression prédéterminée, par exemple de 2,5 mm de colonne .d'eau. Une variation de ces conditions peut être obtenue en réglant la vis 39 portant le poids 37. Si le tirage aug mente, de l'air additionnel est admis au conduit de tirage à travers l'ouverture 40 par le battant 38 qui s'écarte de son siège et de cette façon on maintiendra un tirage cons tant .dans le brûleur.
Comme représenté à la fig. 3, le déflec teur 16 peut être creux avec un support tubu laire 17, @à travers lequel est insufflé de l'air additionnel ou secondaire. Dans la partie de dessus du déflecteur sont pratiqués des trous à air 41 disposés de telle manière que les gaz sont amenés à prendre un mouvement de ro tation dans la -direction vers le haut, de fa çon à aspirer une plus grande quantité d'air dans le brûleur. Ces trous peuvent être orien tés de façon que la rotation des .gaz s'effec- tue dans une,direction opposée à celle de l'air primaire. De l'air secondaire peut également passer autour du support 17.
Le brûleur peut être muni de moyens -de protection appropriés pour assurer son fonc tionnement, mais ceux-ci ne formant pas par tie de l'invention, on n'en donnera pas de des cription.
Des brûleurs -du genre décrit peuvent être employés comme appareils de combustion dans tous les genres de fourneaux, de fours. de bouilleurs, etc.
Les fig. 5 et 6 représentent un brûleur disposé pour brûler de l'huile et aussi du gaz et également établi pour un chauffage préalable au gaz.
Ce brûleur est. similaire à ,celui représenté aux fig. 1 et 2, sauf que la tête de brûleur 47 est munie d'une série circulaire .de jets ou orifices 48 auxquels du gaz est amené à partir du tube 49 par l'intermédiaire de la chambre annulaire 50, d'une part, alors que de l'huile est introduite par l'intermédiaire -de la même chambre annulaire à partir adu tube à huile 51, d'autre part.
La tête @de brûleur 47 a un sommet coni que,,de façon que les constituants plus lourds de l'huile peuvent couler sur la plaque de base 3 où ils seront complètement vaporisés. Tout dépôt d'asphalte aura. la tendance à se rassembler à la base de la surface conique dudit sommet, où il se trouvera dans le cou rant de l'air primaire et sera éventuellement brûlé lorsque la température dans le brûleur augmente.
Le corps principal 52 de la tête -de brû leur 47 est entouré -d'un espace annulaire 52a pour entraver la transmission de chaleur à partir de la plaque de base du brûleur.
La tête de brûleur 47 comporte un an neau amovible 53 pour faciliter le nettoyage de la chambra 50 et des jets ou orifices 48.
Cette construction de brûleur permet d'in troduire de l'huile froide dans le brûleur afin d'obvier à une carbonisation dans la tête de brûleur et en particulier dans les jets ou orifices 48, alors qu'en même temps la plaque de base -du brûleur devra être suffi- sammentchaude pour vaporiser l'huile.
Les fig. 7 et 8 montrent un dispositif per mettant d'abaisser le brûleur et de le retirer d'un bouilleur 54 par un mouvement de pi votement. A cet effet, le support de brûleur 55 est pourvu d'une patte latérale 56 ayant une extrémité tubulaire 57 qui est emman- ch6e, de façon à pouvoir tourner sur une -douille 58 librement enfilée sur une vis 59 posée sur la base -du bouilleur, la douille 58 ayant à sa .base deux rebords annulaires 60. 61 entre lesquels est formée une rainure an nulaire 62 qui reçoit un anneau,63 fixé à un volant .de manoeuvre 64, & façon .qu'en tour nant celui-ci, le brûleur peut être soulevé ou abaissé.
Lorsque le brûleur est abaissé, il peut être librement tourné de côté à la posi tion représentée en traits mixtes à la fig. 7.
Si on le désire, une chemise perforée 65 en une .matière appropriée peut être montée sur le brûleur comme représenté à la fig. 7.
Des traits de scie peuvent être pratiqués dans la paroi supérieure 2 du double fond en tre les nervures, en particulier dans des brû leurs de type non circulaire, afin de per mettre une dilatation inégale des parois.
Liquid fuel burner. The present invention relates to a liquid fuel burner, for example for the combustion of low-volatile distillation oils, such as diesel oils, although it also allows smokeless combustion of oil residues if one. admits the obligation of more or less repeated cleaning of the burner.
The object of the invention is to be able to burn the fuel practically, -de manner by made with the. producing a clear flame and preventing or reducing soot formation.
For this purpose, the burner according to the invention comprises a 4th -combustion chamber with a side wall at high temperature ,, a double bottom serving to conduct and heat the primary air, and a va porization chamber placed at the 'inside the double bottom, said double bottom and said vaporization chamber being in heat conduction relation with said side wall at elevated temperature, means for introducing the fuel into the vaporization chamber, means for directing the heated air in this vaporization chamber,
a flame deflector to spread and direct hot gases or flames against the side wall. and! means for introducing secondary air into the combustion zone of the burner, the secondary or additional supply air possibly being cold air.
Preferably, the vaporization chamber will be in the form of an upwardly open groove, but one could also provide an annular chamber with discharge jets.
For starting the burner, an auxiliary heating body can be provided for the purpose of starting the vaporization of the fuel.
The burner may be set up to operate with natural or forced draft, and an adjuster may be provided to regulate the air and fuel supply. as well as the operation of the auxiliary heating body.
In a preferred embodiment of the object of the invention, the vaporization chamber is disposed at the inner ends of ribs which extend outwardly to connect the outer part of the oil chamber to the outer wall. bottom of the combustion chamber and form a bridge between it and the base of the burner, in order to form pre-heating conduits for the primary air.
In a conventional type of burner, these ducts may be arranged so as to im primer with air. whirling gyratory motion. The conduits for the colder air can be arranged so as to impart a movement contrary to this.
Various embodiments of the object of the invention are shown, by way of example, in the accompanying drawing, in which: FIG. 1 is. a vertical section of a circular burner operating with natural draft; Fig. 2 is a plan view of one half of this burner; Fig. 3 is a view similar to FIG. 1.
a burner operating with forced draft; The fi-. 4 is a section showing means. to prevent or reduce: fluc tuations, draft; Figures 5 and 6 show in plan and in section respectively an embodiment of the burner suitable for oils, but also able to burn gases; The fi-. 7 shows a device for lowering the burner relative to a boiler, furnace, etc., in order to release it -de the latter for cleaning, printing, etc., and the fit -, -. e shows a detail of this device on a larger scale.
The fi-. 1 and 2 of the drawing represent a burner of the circular type comprising a cylindrical metal casing in the form of a pot 1., with a side wall facing upwards and with a double bottom 2, 3 enclosing an annular series of ribs 4 which together form with openings 5 in the casing 1, primary air ducts bringing the air through the groove or vaporization chamber to the combustion chamber 6.
The actual base 3 of the casing 1 is provided with a circular groove open upwards 7 extending around a central orifice 8, la. inner wall 9 of the groove 7 rising in the shape of a truncated cone higher than the. outer wall 10 which has. an opposite inclination. The wall 9 of the groove 7 is provided with a hood of corresponding shape 11 having a base rim 12 and radial ribs 13.
The hood 11 is connected to a drilled conical dome 14 on which is fixed the support 15 for a refractory material deflector 16 in the shape of a cha.m- pig on used to spread the flame and to direct it with gases combustion against the rising wall of the casing, said support passing through a hole in the dome 14 and being screwed into a transverse piece 17 placed across the orifice 8, while its shoulder part is clamped against the dome 14 by means of the tightening nut 18.
The pierced central dome 14 serves for the introduction of cooler secondary air to improve combustion. Thanks to this arrangement, the air is introduced where it is most needed for this purpose, and since it does not pass near the surface of the vaporization chamber, it does not delay the vaporization of the vapor. combustible. In addition, since this air is delivered immediately below the lower surface of the flame deflector 16, carbonization therein is considerably reduced.
19 is a side rim on the casing 1 serving to support the burner in a furnace, boiler, etc., and below this and near the primary air intake ducts 5 is arranged a body auxiliary heating for starting, which, in the example shown, consists of a gas train 20, the jets of which are opposite the openings 5 and directed towards them.
The liquid fuel is introduced into the groove 7 through a tube 22 provided with an appropriate adjustment or gane.
23 denotes a refractory lining which extends from the bottom 2 of the combustion chamber 6 and lines the inner face of the side wall thereof.
The apparatus described has the property of having an efficient heat conduction from the side wall of the casing <B> which </B> is strongly heated in use, towards the double bottom and the groove. vaporization, in order to ensure in this way an efficient preliminary heating of the primary air - and a good vaporization of the fuel. In order to increase the heat available for this purpose, said rising wall rises to a certain distance above the top of the deflector 16 as shown in FIG. 1.
The desired temperature of the fuel groove will naturally vary depending on the oil particularly employed, and this temperature may be increased or decreased depending on the construction of the burner by varying the height of said high temperature side wall, and number and thickness of ribs 4, or by raising or lowering the deflector 16.
The temperature of the air in the combustion chamber can be regulated by adjusting the secondary air intake area.
In order to allow the burner to pass in the form of a pot or: a trough through the restricted opening of the slit boiler doors, the side wall of the casing 1 can be made so that it can be folded down and inward.
For starting the burner it is. necessary to heat the burner sufficiently to vaporize the oil as soon as it is admitted. In the example shown, it is the gas train 20 which serves for this effect. When the latter is supplied with gas, its orifices project between the ribs and towards the center of the burner gas jets which can be ignited by an ignition flame which burns continuously.
One could also employ an electric heater and effect the ignition by a spark or a separate lamp. -Or, we could light up. a volatile oil admitted to the burner from an inlet chamber regulated by a float, the ignition being carried out by means of a jet of alcohol @ ignition kept lit permanently.
As soon as the heavy oil used as fuel begins to burn, it is advantageous to switch off the auxiliary heating element, which can be done by hand or by automatic means.
A burner of the kind described can be set so as to operate with a very low draft, for example 2.5 mm water column.
As the burner normally operates with a natural draft, its draft should be adjusted the first time to the exact measure by means of an ordinary damper. To prevent excessive draft or fluctuations in it, for example by wind which would suck unnecessary air into the burner, cool the heating surfaces and introduce free oxygen at a high temperature to the heating surfaces , which would then be easily corroded, an automatic register regulator as shown in fig. 4 can be arranged in the duct or pipe producing the ti rage.
The weight 37 keeps the leaf 38 closed as long as the draft does not exceed a predetermined pressure, for example 2.5 mm of water column. A variation of these conditions can be obtained by adjusting the screw 39 carrying the weight 37. If the draft increases, additional air is admitted to the draft duct through the opening 40 by the leaf 38 which moves away from it. its seat and in this way a constant draft will be maintained in the burner.
As shown in fig. 3, the deflector 16 may be hollow with a tubular support 17, @ through which additional or secondary air is blown. In the upper part of the deflector are formed air holes 41 arranged in such a way that the gases are caused to take a rotational movement in the upward direction, so as to suck a greater quantity of air. in the burner. These holes can be oriented so that the rotation of the gases takes place in a direction opposite to that of the primary air. Secondary air can also pass around the support 17.
The burner may be provided with appropriate protection means to ensure its operation, but these do not form part of the invention, no description will be given thereof.
Burners of the kind described can be used as combustion apparatus in all kinds of stoves, ovens. boilers, etc.
Figs. 5 and 6 show a burner arranged to burn oil and also gas and also set up for preheating with gas.
This burner is. similar to that shown in Figs. 1 and 2, except that the burner head 47 is provided with a circular series of jets or orifices 48 to which gas is supplied from the tube 49 via the annular chamber 50, on the one hand, then that oil is introduced through the same annular chamber from adu oil tube 51, on the other hand.
The burner head 47 has a conical top so that the heavier components of the oil can flow onto the base plate 3 where they will be completely vaporized. Any asphalt deposit will have. the tendency to congregate at the base of the conical surface of said apex, where it will be in the primary air stream and will eventually be burnt as the temperature in the burner increases.
The main body 52 of the burner head 47 is surrounded by an annular space 52a to impede the transmission of heat from the base plate of the burner.
The burner head 47 has a removable ring 53 to facilitate cleaning of the chamber 50 and the jets or orifices 48.
This burner construction allows cold oil to be introduced into the burner in order to prevent carbonization in the burner head and in particular in the jets or orifices 48, while at the same time the base plate - burner should be hot enough to vaporize the oil.
Figs. 7 and 8 show a device for lowering the burner and removing it from a boiler 54 by a movement of pi votement. For this purpose, the burner support 55 is provided with a lateral tab 56 having a tubular end 57 which is fitted, so as to be able to turn on a sleeve 58 freely threaded on a screw 59 placed on the base of the. boiler, the sleeve 58 having at its base two annular flanges 60. 61 between which is formed an annular groove 62 which receives a ring, 63 fixed to a handwheel 64, & so as by turning it. here, the burner can be raised or lowered.
When the burner is lowered, it can be freely rotated sideways to the position shown in phantom in fig. 7.
If desired, a perforated jacket 65 of a suitable material can be fitted to the burner as shown in FIG. 7.
Saw cuts can be made in the upper wall 2 of the double bottom between the ribs, in particular in burners of the non-circular type, in order to allow unequal expansion of the walls.