Dispositif de combustion pour combustible liquide. Cette iinventon a pour objet un dispositif de combustion pour combustible liquide, com portant une chambre-brûleur, :dans laquelle le combustible est injecté et mélangé à de l'air primaire sous pression et où la combus tion commence. Ce dispositif pourrait être utilisé, notamment, dans une installation de turbine à combustion interne.
Le but de l'invention est d'assurer une combustion rapide et très @camplète du com bustible.
Selon l'invention, le mélange brûlant sort de la chambre-brûleur à travers un orifice à bord vif pour pénétrer dans une chambre de combustion vers la sortie de laquelle ce mé lange se dirige en balayant l'extérieur de la chambre-brûleur pour la chauffer, les pro duits de la, combustion achevée étant mé langés à de l'atir de dilution, à leur sortie de la, chambra de combustion.
En élevant la température de la chambre brûleur, la vitesse de combustion (qui varie approximativement proportionnellement au carré de la température absolue) s'accroît. Le fait que le combustible est vaporisé en sus pension dans l'air contribue à assurer un mé lange efficient du combustible et de l'air, et la vigueur accrue de la réaction chimique ainsi que l'écoulement par une ouverture à bord vif fournit une augmentation de la tur bulence, grâce à laquelle les chances. que chaque particule de @combustible, rencontre l'oxygène nécessaire à sa combustion se trou vent augmentées.
Par ce moyen, une combus tion très complète peut être obtenue avec une chambre do combustion relativement petite.
Le .dessin représente, schématiquement, à titre d'exemple, une forme -d'exécution de l'objet de l'invention destinée à une installa tion de turbine à combustion !interne.
La fig. 1 montre en coupe longitudinale une partie de cette forme d'exécution, la coupe étant faite selon la ligne 1-I de fig. 2.
Fig. 2 est une coupe transversale selon la ligne II-II de fig. 1.
Fig. 3 est une vue en perspective de la chambre-brûleur de cette forme d'exécution. Dans la forme d'exécution représentée, d .e l'air sous pression est conduit par une enve loppe tubulaire 11 à l'intérieur de laquelle est disposée une chambre de combustion 12 de forme tubulaire. Cette chambre 12 est fer mée à une extrémité par un fond bombé 16, cette extrémité fermée étant tournée du côté de l'arrivée de l'a!ir. La chambre 12 est placée coaxialement à l'enveloppe 11 qui l'entoure,
les formes de l'enveloppe et -de la chambre 12 étant telles que la section de passage annu- lJaire réservée à l'air sous pression aille en diminuant légèrement, dans le sens du cou rant de l'air.
f1 l'intérieur de la chambre 12, approxi mativement à mi-distance de son extrémité ouverte et de son fond, se trouve une cbam- bre-brûleur cylindrique 13 coaxiale à la cham bre 12 et dans laquelle débouchent tangen tiellement ideux canaux 14 amenant l'air pri maire dans la chambre-brûleur 1$. Ces ca- naux 14 s'ouvrent, d'autre part, dans le cou rant d'a;
ir principal passant entre la paroi ,de la chambre 12 et l'enveloppe 11.
Des injecteurs de combustible 15 injec tent du combustible liquide dans la chambre- brûleur, à travers les -canaux 14. Ces injec teurs pourraient aussi être montés sur une partie de la chambre-brûleur.
La face de la chambre-brûleur 13 qui se trouve du côté du fond 16 de la chambre 12 -est munie d'un orifice à bord vif 17, par lequel le mélange brûlant s'échappe. de la chambre-brû- leur et pénètre dans.
la partie antérieure 18,cle la chambre 12.A partir de cette partie antè- x!ieure 18 de la chambre decombustion 12,
le mélange brûlant se dirige vers la sortie de cette dernière et balaye l'extérieur de la chambre-brûleur en s'écoulant par les passa- ges compris entre la paroi @de la chambre 12 et la chambre-brûleur 13 vers l'orifice de sortie de section réduite 19 de la chambre 12.
A leur sortie de la chambre de combustion 12, les gaz brûlés:, la combustion étant ache vée, sont mélangés. à .de l'air de dilution amené par le canal annulaire que forment l'en veloppe 11 .et la chambre 12.
De trous 20 ménagés dans la paroi ode la chambre 12 per- mettent à de l'air @de combustion addition nel provenant ducanal annulaire de pénétrer dans ladite chambre 12 et d'assurer de la sorte que la tombuustion sort achevée au mo ment où les gaz brûlés sortent de la cham bre 12.
Par cette disposition, la chambre-brûleur se trouve entourée sur sa plus grande partie par le mélange brûlant qui la contourne et la frappe avant de s'échapper vers l'orifice de la chambre 12.
Ainsi, l'air primaire qui pénètre .dans la chambre-brûleur s'échauffe raplideznent et la température élevée facilite la vaporisation @du combustible injecté; un cylindre perforé 24, supporté par la cloison 25 qui ferme le côté aval de la chambre- brûleur, contribue aussi à améliorer le mé lange.
L'orifice de sortie 17,à bord vif, sert à provoquer un écoulement turbulent pour augmenter l'homogénéité du mélange com- bustible-a.ir, de façon qu'une combustion très rapide et complète soit obtenue.
Un organe d'allumage est prévu, il est disposé en 23 dans la chambre de combus tion 12. Aux endroits où la paroi -de la cham bre 12 et l'enveloppe<B>11</B> sont connectées mé caniquement l'une à l'autre, soit en 21, 22, ou lorsqu'un organe quelconque se trouve dis posé entre cette paroi et l'enveloppe, par exemple l'organe d'allumage 23, une forme pro-filée peut être utilisée.
Combustion device for liquid fuel. This invention relates to a combustion device for liquid fuel, com bearing a burner chamber: in which the fuel is injected and mixed with primary air under pressure and where combustion begins. This device could be used, in particular, in an internal combustion turbine installation.
The object of the invention is to ensure rapid and very full combustion of the fuel.
According to the invention, the hot mixture leaves the burner chamber through an orifice with a sharp edge to enter a combustion chamber towards the outlet of which this mixture is directed by sweeping the outside of the burner chamber for the heating, the products of the completed combustion being mixed with the dilution air, on leaving the combustion chamber.
By raising the temperature of the burner chamber, the combustion rate (which varies approximately in proportion to the square of the absolute temperature) increases. The extra vaporization of the fuel in the air helps to ensure efficient mixing of fuel and air, and the increased vigor of the chemical reaction as well as the flow through a sharp edge opening provides increased tur bulence, thanks to which the chances. that each particle of fuel meets the oxygen necessary for its combustion is increased.
By this means, very complete combustion can be obtained with a relatively small combustion chamber.
The drawing shows, schematically, by way of example, an embodiment of the object of the invention intended for an installation of an internal combustion turbine.
Fig. 1 shows in longitudinal section a part of this embodiment, the section being taken along line 1-I of FIG. 2.
Fig. 2 is a cross section along the line II-II of FIG. 1.
Fig. 3 is a perspective view of the burner chamber of this embodiment. In the embodiment shown, the pressurized air is conducted through a tubular casing 11 within which is disposed a combustion chamber 12 of tubular shape. This chamber 12 is iron mée at one end by a domed bottom 16, this closed end being turned towards the arrival of the air. The chamber 12 is placed coaxially with the envelope 11 which surrounds it,
the shapes of the envelope and of the chamber 12 being such that the annular passage section reserved for the pressurized air decreases slightly, in the direction of the air flow.
f1 inside the chamber 12, approximately halfway between its open end and its bottom, is a cylindrical burner chamber 13 coaxial with chamber 12 and into which two channels 14 emerge tangentially, bringing primary air in the burner chamber $ 1. These channels 14 open, on the other hand, in the current of a;
main ir passing between the wall of the chamber 12 and the casing 11.
Fuel injectors 15 inject liquid fuel into the burner chamber, through the channels 14. These injectors could also be mounted on a part of the burner chamber.
The face of the burner chamber 13 which is on the side of the bottom 16 of the chamber 12 -is provided with a sharp-edged orifice 17, through which the hot mixture escapes. of the burner chamber and enters.
the anterior part 18, key the chamber 12. From this ante- x! ieure part 18 of the combustion chamber 12,
the hot mixture goes towards the outlet of the latter and sweeps the outside of the burner chamber by flowing through the passages between the wall @of the chamber 12 and the burner chamber 13 towards the orifice of reduced section outlet 19 of chamber 12.
On leaving the combustion chamber 12, the burnt gases: the combustion being completed, are mixed. to .de dilution air supplied by the annular channel formed by the casing 11. and the chamber 12.
Holes 20 in the wall of chamber 12 allow additional combustion air from the annular channel to enter said chamber 12 and thereby ensure that the tombuustion comes out complete when burnt gases come out of chamber 12.
By this arrangement, the burner chamber is surrounded over its greater part by the hot mixture which bypasses it and strikes it before escaping towards the orifice of the chamber 12.
Thus, the primary air which enters the burner chamber heats up rapidly and the high temperature facilitates the vaporization of the injected fuel; a perforated cylinder 24, supported by the partition 25 which closes the downstream side of the burner chamber, also helps to improve the mixing.
The outlet orifice 17, with a sharp edge, serves to induce a turbulent flow to increase the homogeneity of the fuel mixture, so that very rapid and complete combustion is obtained.
An ignition device is provided, it is arranged at 23 in the combustion chamber 12. At the places where the wall of the chamber 12 and the casing <B> 11 </B> are mechanically connected to the one to another, either at 21, 22, or when any member is placed between this wall and the casing, for example the ignition member 23, a profiled shape can be used.