CH247770A - A method of heating an oven and an oven for carrying out this method. - Google Patents

A method of heating an oven and an oven for carrying out this method.

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CH247770A
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CH
Switzerland
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French (fr)
Inventor
Blanchard Paul-Louis-Charles
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Blanchard Paul Louis Charles
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid

Description

  

  Procédé de chauffage d'un four et four pour la     réalisation    de ce procédé.    La     présente    invention comprend un pro  cédé de chauffage d'un four par projection       d'une    nappe     .e    combustible, peu     inclinée-    sur  la paroi du four par laquelle est. introduit       le-combustible    au voisinage de cette paroi et  à l'intérieur     .de    ce four.  



  Selon l'invention, ce     procédé        consiste    à       imprimer    à l'air primaire un mouvement héli  coïdal dont l'axe est     sensiblement    parallèle  à celui de     l'ouverture    par laquelle le com  bustible pénètre dans le four, et à introduire  de l'air secondaire dont la     vitesse    radiale est       sensiblement    plus élevée que la vitesse axiale  de, l'air     primaire.     



  La présente invention comprend aussi un  four pour la réalisation du "procédé     décrit          ci-dessus,    présentant un brûleur comportant.  au     moins    une ouverture pour amener le com  bustible et au moins une ouverture pour  amener l'air secondaire, ledit four étant ca  ractérisé par le fait que     lesdites    ouvertures  sont disposées à l'intérieur du four,

   que l'ou  verture pour le combustible est placée entre  l'ouverture pour l'air secondaire et la paroi  du four à travers laquelle pénètre le brû  leur et que des moyens sont prévus pour im  primer à l'air     primaire    un     mouvement.        hérli-          ceïdal    autour dudit brûleur, .d'autres moyens  étant prévus pour     comprimer    l'air secondaire  de manière que ce     dernier    soit projeté     avec     une     vitesse    radiale plus élevée que la vitesse  axiale de l'air primaire.  



  Dans des formes d'exécution     préférées     du four que     comprend        l'invention,    l'ouver-    tune destinée au combustible est     formée.        par          l'espace    se trouvant entre l'extrémité d'un  tube d'amenée et un déflecteur     placé    en avant  de     cette        extrémité,        ce    déflecteur présentant  une forme     aérodynamique    telle que     l'étale-          ment    du combustible en nappe se forme sans  remous.  



  Ledit.     déflecteur    peut être constitué par  un corps. creux dans lequel arrive l'air  secondaire et qui     comporte    au moins une  ouverture pour l'air secondaire.  



  Ledit     corps    creux peut être     déplaçable     longitudinalement par rapport 'au corps .du       brûleur,    ce qui permet de faire varier la vi  tesse d'injection du combustible et la forme  de la. flamme.  



  Ledit corps     creux    peut être formé par  deux     éléments        télescopiques        susceptibles    d'être  commandés à distance, ce qui permet de faire  varier la distance entre     l'ouverture    d'amenée  du combustible et l'ouverture d'amenée d'air  secondaire.  



  Le brûleur pourrait aussi être constitué  par un tube     extérieur        percé    d'au moins une  ouverture pour le     combustible    et par un  ,corps creux terminal comportant au moins  une ouverture pour l'air     secondaire.     



  Le dessin annexé illustre, à titre d'exem  ple, une mise en     aeuvre    du procédé     conforme     à. la     présente    invention, ainsi que     plusieurs     formes d'exécution du four conforme égale  ment à la,     présente    invention.  



  La fi-. 1 illustre une mise en     couvre    du  procédé pour le chauffage d'un four.      La     fig.    2 est une vue à plus     grande     échelle du brûleur d'une     première        forme     d'exécution du four conforme à la présente       invention.     



  La     fig.    3 est une coupe de ce brûleur sui  vant la ligne     III-III    de la     fig.    2.  



  La     fig.    4 ,est une coupe d'une autre forme  d'exécution du four conforme à la     présente     invention.  



  La     fig.    5 est une coupe     longitudinale    du  brûleur d'une autre forme d'exécution .du  four conforme à la     présente    invention,     sui-          vant'la    ligne     V-V    de     la        fig.    6.  



  La     fig.    6 est une     coupe    suivant la ligne       VI-VI    de la     fig.    5.  



  La     fig.    7 est une coupe longitudinale du  brûleur d'une autre forme d'exécution du  four conforme à la présente     invention,    sui  vant 1a ligne     VII-VII    de la     fig.    8.  



  La     fig.    8 est une coupe suivant la ligne       VIII-VIII    de la     fig.    7.  



  La     fig.    9 est une coupe longitudinale du  brûleur d'une autre forme d'exécution du  four conforme à la présente     invention    suivant  la ligne     IX-IX    de la     fig.    10.  



  La     fig.    10 est une coupe suivant la ligne       X-X    de la     fig.    9.  



  La     fig.    11 est une vue de face d'un des  éléments du     déflecteur    du brûleur     représenté          fig.    9 et 10.  



  La     fig.    12     est    une coupe     longitudinale    du  brûleur d'une dernière forme d'exécution du  four conforme à la présente invention, sui  vant la ligne XII-XII de la     fig.    131.  



  La-     fig.    13 est une coupe suivant 1a ligne       XIII-XIII    de la     fig.    12.  



  Le four     représenté    aux     fig.    1 à 3 est des  tiné à la fusion     des    métaux et particulière  ment de l'acier par chauffage au gaz. Il -com  porte, un brûleur     rep,rés,enté    en.

       fig.2    et 3  et     -constitué    par un tub 2,     cylin.dTique,    percé  de trous 3 et -     fermé    à son extrémité par un  fond 4.<B>Le</B> gaz     combustible    arrive par un con  duit 5     sous    une     pression        relativement        élevée    et       s'échappe    par les trous 3.

   Ces trous sont -dis  posés en couronnes.     Dans    certaines     couronnés,     les trous 3 sont     perpendiculaires    à     l'axe    du  tube 2 et forment     ainsi    une nappe plane    perpendiculaire à l'axe du brûleur. Dans  d'autres     couronnes,    les axes des trous 3 sont  inclinés sur     celui    du tube 2 et donnent une  nappe conique.

   Certains     trous.        auraient        pn     être sensiblement     tangents    au     cylindre    formé  par le brûleur 2, .de manière à former des  veines     gazeuses    à     vitesse    comportant une  composante tangentielle, susceptible d'accé  lérer le mélange     aiT-coinburant    et, par     suite,     la combustion.  



  L'oxygène     nécessaire    à     -la    combustion est  amené     sous    forme d'air primaire. Cet air  arrive par un trou cylindrique 6 percé dans  la paroi 7 du four 1, traversée par le brû  leur 2'. Cet air     arrive    suivant une trajectoire  hélicoïdale à pas aussi     petit        que    possible.

    Dans ces conditions, l'air primaire     formera     à la     sortie    du trou     6.    une nappe conique  creuse, à angle     relativement    faible, dans -la  quelle l'air circule non pas suivant     les        g6né-          ratrices,    mais sensiblement suivant une hélice  conique.  



  Dans ces     conditions,    le gaz sortant des       trous    3 .du     tuba    2 lèche la paroi réfractaire,  traverse par .suite de Ta     grande        vitesse    rela  tive eu égard     àcelle    ,de l'air, la nappe d'air  en brûlant     plus    ou     moine    complètement et  vient s'étaler le long des parois longitudi  nales 8 du four 1 ou de la surface du métal 9,  et forme ainsi un écran     protecteur,    empê  chant     l'oxydation    de-ce dernier.  



  Pour     amtëlioTer    la     combustion    de la nappe  de gaz, sur la face opposée à     celle    par laquelle  arrive l'air     primaire,    le tube     2)    forme à son  extrémité une chambre 10, dans laquelle  de l'air     secondaire    est envoyé par un conduit  11 et est projeté par des trous 12 qui sont  inclinés sur l'axe du brûleur 2 et forment  une nappe conique coupant la nappe de gaz  formée par les trous 3. Des moyens sont       prévus    pour comprimer l'air secondaire afin  qu'il soit projeté avec une     vitesse    radiale  plus élevée que la vitesse     axiale    de l'air pri  maire.  



  Cette injection d'air secondaire au     coeur     <B>dé</B> la flamme contribue à la raccourcir nota  blement en assurant la combustion du gaz      qui y trouverait difficilement l'oxygène né  cessaire.  



  Enfin, une légère     fuite    d'air peut     être    ré  servée vers l'avant du brûleur pour supprimer  le retour de flamme sur l'embout du brûleur,  provoqué par l'aspiration du jet d'air centri  fuge.  



  En     général,    le     gaz    combustible est du       ga.z    d'éclairage qui donne une flamme in  suffisamment chaude. On peut augmenter le  pouvoir chauffant de la flamme en injectant  dans la masse .de gaz une faible     quantité     d'huile combustible. Dans le brûleur des  fi.,. 2' et 3, l'huile est     amenée    par un con  duit     1,3    à un gicleur 14,     placé    en un point  où la, température du brûleur favorise la  pulvérisation.     L'injection    d'huile est faite en  sens contraire du courant de gaz combus  tible, ce qui assure une meilleure répartition  d'huile dans le gaz.  



       Cette    injection d'huile     présente    en outre  l'avantage de rendre la flamme rayonnante  et, par suite, de rendre plus rapide l'échange  de calories entre la flamme et le four.  



  Dans le brûleur des     fig.    2 et 3,     les    trous 3  forment un faisceau divergent. On peut avoir  intérêt, dans.     certains        cas,    par     exemple,    pour  tenir compte des     proportions.    -du four, de la  nature des     garnissages        réfractaires,    à prévoir  des trous     perpendiculaires    à l'axe du brû  leur 2 ou à     prévoir    des trous convergents.

    Ces trous 3 peuvent être de     section,    identique  ou différente suivant les-     cas.    De même, dans  le brûleur des     fig.    2 et 3, l'injection d'huile  est réalisée à contre-courant du gaz. Dans  certains cas, cela peut être un inconvénient,  par exemple si on est amené à     augmenter     la proportion d'huile dans le gaz. Dans ces  conditions, on peut avoir avantage à incliner  le flot d'huile arrivant par le gicleur 14 sur  la direction du courant     @du    gaz.  



  Le four 1'     représenté    en     fig.    4 est ali  menté en air primaire par un orifice 2'. L'air       primaire    traverse un     faisceau        d'aubages    3'  dont l'inclinaison peut être avantageusement  réglée et qui lui     communiquent    un mou  vement de rotation plus ou moins rapide.  Cet air primaire pénètre donc dans le four 1'    en exécutant un mouvement hélicoïdal dont  le pas est fonction de     l'inclinaison    des       aubages    3'.  



  Le     combustible    gazeux et l'air secondaire  arrivent dans le four par un brûleur 4', di  rigé normalement suivant l'axe de l'orifice 2'  et par suite suivant l'axe du mouvement  hélicoïdal de l'air     primaire.        Des    moyens,  non     représentés,    sont prévus pour comprimer  l'air     secondaire        afin    que     la,

          vitesse    radiale de  cet air soit plus élevée que la vitesse axiale  de l'air     primaire.    Il en sera de même dans  toutes les formes     d'exécution    décrites par  la     suite.    Ce brûleur 4' est orientable et peut  être plus ou moins avancé vers     l'intérieur          du;    four 1'; il     est        formé    par un     tu(be    dans  lequel le     combustible    pénètre par un     orifice    8'  et l'air secondaire par un tube 5'.

   Une arri  vée 6' de     combustible    liquide y est prévue  pour enrichir le combustible gazeux.     L'extré-          mité        @du        tube    4' pénétrant     .dans    le     four    1'  est fermée. Le tube forme deux chambres 9'  et 10'.

   La chambre 9'     recevant    le     combustible     communique avec l'extérieur par     des        ouver-          tures    19'.     La.        chambre    14',     recevant    l'air se  condaire, communique avec. l'extérieur par       des    ouvertures 20'.  



  Les     fig.    5 et 6     représentent    le brûleur  d'une forme d'exécution du four     spécialement     destinée au chauffage par charbon pulvérisé.       Celui-ci    arrive au brûleur par une vis de       distribution    et une     canalisation    souple on  télescopique et articulée.

   Le charbon     ainsi     amené. est repris par un fluide transporteur  (air, gaz     combustible,    gaz neutre, gaz com  burant,     etc.)    et     arrive    par     un,    conduit 9'  devant un     déflecteur    12' dont la forme aéro  dynamique     détermine    celle de la nappe du       combustible,    en évitant     les        remous,

          qui    pro  voqueraient des     dépôts    de charbon et leur       cokéfaction.    Le     mélange    charbon     pulvérisé     et     fluide    transporteur     s'échappe    par l'ouver  ture 19' formée par le     déflecteur    12' et le  tube 4' proprement dit. L'air secondaire, arri  vant par le conduit 5', pénètre dans la cham  bre 10' et s'échappe par les     orifices    210'.  



  Le déflecteur 12" est     mobile.    En le dépla  çant plus ou moins au moyen de     tubes    18',      on     faut        varier    la     section    de l'ouverture 19'  du     combustible    vers le four 1' et     ainsi    on  peut modifier la     vitesse    du     combustible    pour  <I>un</I>     débit        dete@@.        0a        po        r@ac        ____u        _        erre     varier le débit .de 

      combustible    en :maintenant.  la vitesse constante.. Le     combustible        s'échappe     donc à l'extérieur dans     une    direction inclinée  sur l'axe du tube 4' et, par     suite,    sur celai  du mouvement hélicoïdal de l'air primaire.  La distance des ouvertures 19' et 20' est  également réglable. A cet effet, la chambre  10' est formée par     -deux    éléments     télesto-          piques,    dont     l'écartement    peut être réglé au  moyen d'une commande à     distance    17'.  



  Le     combustible,        sortant    par l'ouverture  19', est soumis au     rayonnement    du four et au  contact de l'air     primaire    éventuellement  préchauffé. On a intérêt à faire varier la  durée du trajet,     entre    le moment où il  s'échappe du brûleur 4' et 2e moment où il       rencontre    l'air secondaire, suivant la     nature     du     combustible,    spécialement dans le cas -du  charbon pulvérisé, de manière à amener un  allumage convenable et une combustion aussi  complète que possible.

       Cette    durée de trajet  peut être modifiée en agissant sur 'le débit et  la section de l'ouverture     1-91    -et en faisant  varier la distance des ouvertures 19' et 20'  comme il a été spécifié     ci-dessus.        I9    y a     lieu     de     noter    que     l'échappement    de     ,L'air    secondaire  par les     ouvertures    210' provoque un effet de       succion    qui tend à ramener le combustible,  sortant par l'ouverture 19',

   le long de la       partie    du tube     située    au delà du déflecteur  12' et formant la chambre 10'.  



  Il y a :lieu de remarquer -que l'air secon  daire assure une bonne     combustion    de la       partie        centrale    de la flamme et     que    la vitesse  des     filèts        -l'air    secondaire a un effet de       déflection    sur     ila    flamme.

   On peut modifier  la longueur de cette dernière     én    faisant va  rier la vitesse des     filets    d'air secondaire, le       rapport    des     débits    entre l'air secondaire et  la masse du mélange: charbon pulvérisé et  fluide     transporteur.     



  Les     \fi-.    7 et 8     représentent    le brûleur  d'une forme d'exécution .du four spécialement       @éstinée    à être chauffée par combustible    liquide.     Celui-ci    est refoulé, par     exemple    par  une pompe. dans     un        pulvérisateur    21', placé  en amont du déflecteur 12'. h1     _est        n@a@,.p          su@        z@     produire une nappe étalée et une 'flamme  courte. En dehors de ce point, le brûleur est  analogue au précédent.

   Toutefois, dans ce cas  du brûleur     à,    combustible liquide, la. chambre  10' est en une     pièce,    et la distance des ouver  tures 19' et 20' est par suite invariable.  



  Les     fig.    9- à 11 représentent le brûleur  d'une. forme d'exécution du four spéciale  ment destinée à être chauffée par combustible  gazeux. Celui-ci,     surpressé,    arrive sur le dé  flecteur 12'. Ce     dernier    peut être lisse, ou  mieux,     présenter    des cannelures 24' pour  obtenir des veines de     ga=z    plus denses     -lui     pénètrent mieux :ans l'air primaire et l'air  secondaire et qui multiplient ainsi les sur  faces de contact entre le gaz et l'air et ainsi  accélèrent la combustion.

   Dans le cas du  dessin, les     cannelures    24' sont hélicoïdales  pour créer -des veines     gazeuses        giratoires,     réparties     sur    un plan sensiblement perpen  diculaire à l'axe -du tube 4' ou sur un cône  de même axe;     -elles        pourraient    être aussi  radiales.  



  Les     fig.    12 et<B>13</B>     représentent    le brûleur  d'une     forme        d'exécution    du four également  destinée à     être'    alimentée en combustible  gazeux. Ce brûleur comporte plusieurs     cou-          ronn@es    de trous 19' pour l'échappement du       combustible    et une     @eu1e    couronne de trous  20' pour     9'échappement,de    l'air secondaire.  



  Dans chacun de     ces    deux     ïderniërs    brû  leurs, on peut, comme prévu dans la     fig,    4,  ajouter au     combustible    un autre     combustible     solide ou liquide pour améliorer le pouvoir       Pmissif    de la     flamme.     



  Dans tous les brûleurs représentés en       fig.    5 à 13, on peut noter que le     déflecteur    12'  est automatiquement refroidi par la,     cireula-          tion    de l'air secondaire     s'échappant    par     les     ouvertures 20' et que les nappes de combus  tible et- d'air secondaire sont sensiblement       perpendiculaires    à l'axe du     brûleur    et à la.

    direction     .du    déplacement du     courant    d'air  primaire. "Ces nappes peuvent être     formées         de     filets    à l'origine rectilignes ou hélicoïdaux.  La forme de la flamme variera suivant les  modifications apportées aux divers     éléments     utilisés (vitesse de rotation et du déplacement  axial de l'air     primaire,    section     des    ouvertures  pour le passage du combustible et de l'air  secondaire,     inclinaison    de ces     ouvertures.     répartition inégale de     ces        ouvertures    sur la  périphérie du brûleur, etc.).

   En particulier,  pour obtenir une. répartition     localisée    des ca  lories dans le     four    l', les     ouvertures    19'     et    20'  pourront être réparties inégalement sur la  périphérie du brûleur. Ce résultat pourrait  être obtenu en particulier en désaxant le dé  flecteur 12' par rapport au tube 4'. De même,  en donnant aux ouvertures 19' des inclinai  -sons différentes le long de la périphérie .du  tube 4', les filets de combustible sont diffé  remment inclinés sur l'axe du brûleur le long  de la périphérie de ce dernier. On peut  obtenir le même résultat pour l'air secon  daire en agissant sur les ouvertures 20'.

   On  peut donc, en agissant convenablement sur     les     différents     éléments    -du brûleur et de son       alimentation,    obtenir des     flammes    d'une  forme prédéterminée.



  A method of heating an oven and an oven for carrying out this method. The present invention comprises a process for heating a furnace by projecting a fuel sheet, not very inclined on the wall of the furnace through which is. introduced the fuel in the vicinity of this wall and inside this furnace.



  According to the invention, this method consists in imparting to the primary air a helical movement whose axis is substantially parallel to that of the opening through which the fuel enters the furnace, and in introducing secondary air. whose radial speed is significantly higher than the axial speed of the primary air.



  The present invention also comprises a furnace for carrying out the process described above, having a burner comprising at least one opening for supplying fuel and at least one opening for supplying secondary air, said furnace being characterized by the fact that said openings are arranged inside the oven,

   that the opening for the fuel is placed between the opening for the secondary air and the wall of the furnace through which the burner penetrates and that means are provided for imparting movement to the primary air. helical around said burner, other means being provided for compressing the secondary air so that the latter is projected with a higher radial velocity than the axial velocity of the primary air.



  In preferred embodiments of the furnace included in the invention, the fuel opening is formed. by the space located between the end of a supply tube and a deflector placed in front of this end, this deflector having an aerodynamic shape such that the spread of the fuel in a sheet forms without eddying.



  Said. deflector can be constituted by a body. hollow into which the secondary air arrives and which has at least one opening for the secondary air.



  Said hollow body may be movable longitudinally relative to the body .du burner, which allows to vary the speed of injection of the fuel and the shape of the. flame.



  Said hollow body may be formed by two telescopic elements capable of being controlled remotely, which makes it possible to vary the distance between the fuel supply opening and the secondary air supply opening.



  The burner could also consist of an outer tube pierced with at least one opening for the fuel and by a terminal hollow body comprising at least one opening for the secondary air.



  The accompanying drawing illustrates, by way of example, an implementation of the method according to. the present invention, as well as several embodiments of the furnace also according to the present invention.



  The fi-. 1 illustrates an implementation of the method for heating an oven. Fig. 2 is a view on a larger scale of the burner of a first embodiment of the furnace according to the present invention.



  Fig. 3 is a section of this burner along line III-III of FIG. 2.



  Fig. 4, is a section through another embodiment of the oven according to the present invention.



  Fig. 5 is a longitudinal section of the burner of another embodiment of the furnace according to the present invention, taken along line V-V of FIG. 6.



  Fig. 6 is a section taken along line VI-VI of FIG. 5.



  Fig. 7 is a longitudinal section of the burner of another embodiment of the furnace according to the present invention, taken along line VII-VII of FIG. 8.



  Fig. 8 is a section taken along line VIII-VIII of FIG. 7.



  Fig. 9 is a longitudinal section of the burner of another embodiment of the furnace according to the present invention along the line IX-IX of FIG. 10.



  Fig. 10 is a section taken along the line X-X of FIG. 9.



  Fig. 11 is a front view of one of the elements of the burner deflector shown in FIG. 9 and 10.



  Fig. 12 is a longitudinal section of the burner of a final embodiment of the furnace according to the present invention, along the line XII-XII of FIG. 131.



  The- fig. 13 is a section taken along line XIII-XIII of FIG. 12.



  The oven shown in Figs. 1 to 3 are suitable for melting metals and particularly steel by gas heating. It -com door, a burner rep, res, entered in.

       fig. 2 and 3 and -constituted by a tub 2, cylin.dTique, pierced with holes 3 and - closed at its end by a bottom 4. <B> The </B> combustible gas arrives through a pipe 5 under a relatively high pressure and escapes through the holes 3.

   These holes are -disposed in crowns. In some crowns, the holes 3 are perpendicular to the axis of the tube 2 and thus form a flat sheet perpendicular to the axis of the burner. In other rings, the axes of the holes 3 are inclined on that of the tube 2 and give a conical layer.

   Some holes. would have pn be substantially tangent to the cylinder formed by the burner 2, so as to form gas streams at a speed comprising a tangential component, capable of accelerating the aiT-coinburant mixture and, consequently, combustion.



  The oxygen required for combustion is supplied in the form of primary air. This air arrives through a cylindrical hole 6 drilled in the wall 7 of the furnace 1, through which the burner 2 'passes. This air arrives in a helical path with a pitch as small as possible.

    Under these conditions, the primary air will form at the outlet of the hole 6 a hollow conical sheet, at a relatively low angle, in which the air circulates not along the generators, but substantially along a conical helix.



  Under these conditions, the gas coming out of the holes 3. Of the tuba 2 licks the refractory wall, crosses by .a high relative speed with regard to this, air, the sheet of air by burning more or completely and is spread along the longitudinal walls 8 of the furnace 1 or the surface of the metal 9, and thus forms a protective screen, preventing the oxidation of the latter.



  To improve the combustion of the gas sheet, on the face opposite to that through which the primary air arrives, the tube 2) forms at its end a chamber 10, into which the secondary air is sent through a duct 11 and is projected by holes 12 which are inclined on the axis of the burner 2 and form a conical sheet intersecting the gas sheet formed by the holes 3. Means are provided for compressing the secondary air so that it is projected with a radial velocity higher than the axial velocity of the primary air.



  This injection of secondary air into the core <B> de </B> the flame helps to shorten it notably by ensuring the combustion of the gas which would hardly find the necessary oxygen there.



  Finally, a slight air leak can be reserved towards the front of the burner to suppress the flashback on the burner tip, caused by the suction of the centrifugal air jet.



  In general, the combustible gas is lighting gas which gives an insufficiently hot flame. The heating power of the flame can be increased by injecting a small quantity of fuel oil into the mass .de gas. In the burner of the fi.,. 2 'and 3, the oil is supplied via a pipe 1, 3 to a nozzle 14, placed at a point where the temperature of the burner promotes spraying. The oil injection is made in the opposite direction to the flow of combustible gas, which ensures a better distribution of oil in the gas.



       This oil injection also has the advantage of making the flame radiant and, consequently, of making the exchange of calories between the flame and the oven more rapid.



  In the burner of fig. 2 and 3, the holes 3 form a divergent bundle. We can have an interest in. some cases, for example, to account for proportions. -of the furnace, of the nature of the refractory linings, to provide holes perpendicular to the axis of their burner 2 or to provide converging holes.

    These holes 3 can be of section, identical or different depending on the case. Likewise, in the burner of FIGS. 2 and 3, the oil injection is carried out against the current of the gas. In certain cases, this can be a disadvantage, for example if one has to increase the proportion of oil in the gas. Under these conditions, it may be advantageous to incline the flow of oil arriving through the nozzle 14 in the direction of the gas flow.



  The oven 1 'shown in FIG. 4 is supplied with primary air through an orifice 2 '. The primary air passes through a bundle of blades 3 ', the inclination of which can be advantageously adjusted and which impart to it a more or less rapid rotational movement. This primary air therefore enters the furnace 1 'by executing a helical movement, the pitch of which depends on the inclination of the blades 3'.



  The gaseous fuel and the secondary air arrive in the furnace through a burner 4 ', di erected normally along the axis of the orifice 2' and consequently along the axis of the helical movement of the primary air. Means, not shown, are provided to compress the secondary air so that the,

          radial speed of this air is higher than the axial speed of the primary air. The same will apply in all the embodiments described below. This burner 4 'is orientable and can be more or less advanced towards the inside of; oven 1 '; it is formed by a tu (be in which the fuel enters through an orifice 8 'and the secondary air through a tube 5'.

   An inlet 6 'of liquid fuel is provided therein to enrich the gaseous fuel. The end of the tube 4 'entering the furnace 1' is closed. The tube forms two chambers 9 'and 10'.

   The chamber 9 'receiving the fuel communicates with the outside through openings 19'. Room 14 ', receiving the condair air, communicates with. the outside by 20 'openings.



  Figs. 5 and 6 show the burner of an embodiment of the furnace specially intended for heating by pulverized coal. This arrives at the burner via a distribution screw and a flexible or telescopic and articulated pipe.

   The coal thus brought. is taken up by a carrier fluid (air, fuel gas, neutral gas, fuel gas, etc.) and arrives through a duct 9 'in front of a deflector 12' whose aero dynamic shape determines that of the fuel layer, avoiding the eddies,

          which would cause coal deposits and their coking. The pulverized coal and carrier fluid mixture escapes through the opening 19 'formed by the deflector 12' and the tube 4 'proper. The secondary air, arriving through the duct 5 ', enters the chamber 10' and escapes through the orifices 210 '.



  The deflector 12 "is movable. By moving it more or less by means of tubes 18 ', the section of the opening 19' from the fuel to the furnace 1 'must be varied and thus the speed of the fuel can be modified to < I> a </I> summer flow rate @@. 0a for r @ ac ____u _ vary the flow rate.

      fuel in: now. constant speed. The fuel therefore escapes to the outside in a direction inclined on the axis of the tube 4 'and, consequently, on that of the helical movement of the primary air. The distance of the openings 19 'and 20' is also adjustable. For this purpose, the chamber 10 'is formed by two telescopic elements, the spacing of which can be adjusted by means of a remote control 17'.



  The fuel, exiting through the opening 19 ', is subjected to radiation from the furnace and in contact with the primary air which may be preheated. It is advantageous to vary the duration of the journey, between the moment when it escapes from the burner 4 'and 2nd moment when it meets the secondary air, according to the nature of the fuel, especially in the case of pulverized coal, of so as to bring about suitable ignition and as complete combustion as possible.

       This travel time can be modified by acting on the flow rate and the section of the opening 1-91 - and by varying the distance of the openings 19 'and 20' as specified above. I9 should be noted that the exhaust of the secondary air through the openings 210 'causes a suction effect which tends to bring back the fuel, leaving through the opening 19',

   along the part of the tube located beyond the deflector 12 'and forming the chamber 10'.



  Note: - that the secondary air ensures good combustion of the central part of the flame and that the speed of the threads - the secondary air has a deflection effect on the flame.

   The length of the latter can be modified by varying the speed of the secondary air streams, the ratio of the flow rates between the secondary air and the mass of the mixture: pulverized carbon and carrier fluid.



  The \ fi-. 7 and 8 show the burner of an embodiment of the furnace specially @ éstinée to be heated by liquid fuel. This is pushed back, for example by a pump. in a sprayer 21 ', placed upstream of the deflector 12'. h1 _is n @ a @ ,. p su @ z @ produce a spread web and a short flame. Apart from this point, the burner is analogous to the previous one.

   However, in this case of the liquid fuel burner, the. chamber 10 'is in one piece, and the distance between openings 19' and 20 'is therefore invariable.



  Figs. 9- to 11 represent the burner of a. embodiment of the furnace specially intended to be heated by gaseous fuel. The latter, overpressed, arrives on the deflector 12 '. The latter can be smooth, or better, have grooves 24 'to obtain more dense veins of ga = z - it penetrates better: in the primary air and the secondary air and which thus multiply the contact surfaces between the gas and air and thus accelerate combustion.

   In the case of the drawing, the grooves 24 'are helical to create gyratory gas veins, distributed on a plane substantially perpendicular to the axis of the tube 4' or on a cone of the same axis; -they could also be radial.



  Figs. 12 and <B> 13 </B> show the burner of an embodiment of the furnace also intended to be supplied with gaseous fuel. This burner comprises several crowns of holes 19 'for the exhaust of the fuel and a single crown of holes 20' for the exhaust of the secondary air.



  In each of these two final burners, it is possible, as provided in FIG. 4, to add to the fuel another solid or liquid fuel to improve the permissive power of the flame.



  In all the burners shown in fig. 5 to 13, it may be noted that the deflector 12 'is automatically cooled by the circulation of the secondary air escaping through the openings 20' and that the layers of fuel and secondary air are substantially perpendicular. to the burner axis and to the.

    direction of displacement of the primary air stream. "These sheets can be formed from initially rectilinear or helical threads. The shape of the flame will vary according to the modifications made to the various elements used (speed of rotation and axial displacement of the primary air, section of the openings for the passage fuel and secondary air, inclination of these openings, uneven distribution of these openings on the periphery of the burner, etc.).

   In particular, to get a. localized distribution of the calories in the oven 1 ′, the openings 19 ′ and 20 ′ may be distributed unequally on the periphery of the burner. This result could be obtained in particular by offsetting the deflector 12 'relative to the tube 4'. Likewise, by giving the openings 19 'different inclinations along the periphery of the tube 4', the fuel streams are inclined differently on the axis of the burner along the periphery of the latter. The same result can be obtained for the secondary air by acting on the openings 20 '.

   It is therefore possible, by acting appropriately on the various elements of the burner and its power supply, to obtain flames of a predetermined shape.

 

Claims (1)

REVENDICATIONS I. Procédé de chauffage d'un four par projection d'une nappe de combustible, peu inclinée sur la paroi du four par laquelle est introduit le combustible au voisinage de cette paroi et à l'intérieur de ce four, CLAIMS I. A method of heating a furnace by spraying a sheet of fuel, slightly inclined on the wall of the furnace through which the fuel is introduced in the vicinity of this wall and inside this furnace, caractérisé par le fait qu'on imprime à l'air primaire un mouvement 'hélicoïdal dont l'axe est sensible ment parallèle à celui de l'ouverture par la quelle le combustible pénètre dans 'le four et qu'on introduit de l'air secondaire -dont la vitesse radiale est sensiblement plus élevée que la vitesse axiale de l'air primaire. II. characterized by the fact that the primary air is imparted a helical movement whose axis is substantially parallel to that of the opening through which the fuel enters the furnace and that air is introduced secondary - whose radial speed is significantly higher than the axial speed of the primary air. II. Four pour la réalisation du procédé selon<B>la</B> revendication I, présentant un brû leur comportant au moins une ouverture pour amener le, combustible et au moins une ou verture pour amener l'air secondaire, caracté- risé par le fait que lesdites ouvertures sont disposées à l'intérieur : Furnace for carrying out the process according to <B> the </B> claim I, having a burner comprising therein at least one opening to supply the fuel and at least one or opening to supply the secondary air, characterized by the. that said openings are arranged inside: du four, que L'ouverture pour le combuGtbl-e est placée entre l'ouverture pour l'air secondaire et la paroi du four à tra vers laqueille pénètre le brûleur, et que des moyens sont prévus pour imprimer à l'air pri maire un mouvement hélicoïdal autour dudit brûleur, the furnace, that the opening for the combuGtbl-e is placed between the opening for the secondary air and the wall of the furnace through the shell penetrating the burner, and that means are provided for printing the primary air a helical movement around said burner, d'autres muyens étant prévus pour comprimer l'air secondaire de manière que ce dernier soit projeté avec une vitesse radiale plus. élevée que la vitesse axiale de l'air pri maire. other muyens being provided to compress the secondary air so that the latter is projected with a higher radial velocity. higher than the axial velocity of the primary air. SOUS-REVENDICATIONS 1. Four ,suivant la revendication II, carac- térisé par le fait que l'ouverture dmTtinée au combustible est formée par l'espace se trou vant entre l'extrémité d'un tube d'amenée et un déflecteur placé en avant de cette extré mité, -ce déflecteur présentant une forme aérodynamique telle que l'étalement du coin- bustible en nappe se forme sans remous. 2. SUB-CLAIMS 1. Furnace according to claim II, charac- terized in that the opening dmTtinée fuel is formed by the space between the end of a supply tube and a deflector placed in. before this end, -this deflector having an aerodynamic shape such that the spreading of the wedge-bustible sheet forms without swirling. 2. Four suivant la revendication II et la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que ledit déflecteur est constitué par un corps creux dans lequel arrive l'air secondaire et qui comporte au moins une ouverture pour l'air secondaire. 3. Oven according to Claim II and sub-Claim 1, characterized in that the said deflector is constituted by a hollow body into which the secondary air arrives and which comprises at least one opening for the secondary air. 3. Four suivant la revendication II et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ledit corps creux est déplaçable Ion gitudinalement par rapport au corps du brû leur, ce qui permet de faire varier la vitesse d'injection du combustible et la forme de la flamme. 4. Furnace according to claim II and sub-claims 1 and 2, characterized in that said hollow body is movable ion gitudinally with respect to the body of the burner, which makes it possible to vary the fuel injection speed and the shape of the flame. 4. Four suivant la- revendication II et les sous-revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit corps creux est formé par deux éléments télescopiques susceptibles d'être commandés à distance, ce qui permet de faire varier la distance entre l'ouverture d'amenée du combustible et l'ouverture d'amenée d'air secondaire. 5. Oven according to Claim II and sub-claims 1 to 3, characterized in that said hollow body is formed by two telescopic elements capable of being controlled remotely, which makes it possible to vary the distance between the opening d 'supply of fuel and opening of secondary air supply. 5. Four suivant la revendication II, ca ractérisé par le fait que le brûleur est constitué par un tube extérieur percé d'au moins une ouverture pour le combustible et par un .corps creux terminal comportant au moins une ouverture pour l'air secondaire. Furnace according to Claim II, characterized in that the burner consists of an outer tube pierced with at least one opening for the fuel and by a terminal hollow body comprising at least one opening for the secondary air.
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