Appareil pour brûler un combustible liquide. Cette invention a pour objet un appareil pour brûler un combustible liquide, du type comprenant un réservoir de combustible li quide et une pompe pour amener le combus tible du réservoir, sous pression, à au moins t in brûleur comprenant une chambre de tour billon qui communique avec un conduit d'ame née du liquide à travers au moins une ouver ture tangentielik de tourbillon, et avec un con duit de retour pour le renvoi d'une quantité variable de combustible en excès au réservoir,
cette chambre présentant un orifice de sortie par lequel le combustible sort sous forme de jet.
Il est souvent nécessaire ou désirable de faire circuler le combustible à travers le corps du brûleur, jusqu'à un point voisin du bout du brûleur avant que le brûleur ne soit ouvert, en vue, par exemple lorsqu'on uti lise un combustible lourd, de déplacer le combustible froid visqueux laissé dans le brûleur par une opération précédente et de le remplacer par du combustible chaud. Il peut aussi être désirable de faire circuler du combustible dans le brûleur aussitôt après qu'il a été fermé, en vue de le protéger con tre la chaleur irradiée par la paroi de la chambre de combustion.
De même, lorsqu'une chambre de combustion est munie de plusieurs brûleurs dont certains peuvent être fermés dans des conditions de charge légère, il est avanta- geux de faire circuler le combustible dans les brûleurs pour les refroidir.
Pour permettre la circulation du combus tible dans le brûleur quand celui-ci n'est pas en. service, il a été proposé de munir celui-ci d'lun clapet à pointeau, qui peut être manoeu- vré à la main poil fermer l'orifice terminal, ce qui permet de faire circuler le combustible à travers le conduit d'amenée, la chambre à tourbillon et le conduit de. retour sans sortir par l'orifice final.
La commande manuelle du clapet à pointeau, toutefois, entraîne des com plications de fabrication, particulièrement quand l'extrémité arrière du brûleur est en fermée, par exemple, dans le conduit d'amenée d'air de la chambre de combustion d'une tur bine à gaz. Il a été également proposé d'utili ser la pression différentielle entre le conduit d'amenée du combustible et le conduit de re tour pour ouvrir le clapet à pointeau contre la pression d'un ressort qui tend à le fermer.
Ce ressort doit être calculé de telle faon que la différence de pression maxima sous laquelle le combustible peut circuler lorsque le clapet à pointeau est fermé soit inférieure à la dif férence de pression minima quand le brûleur est en service. 1VIais comme cette dernière dif férence est très faible quand le brûleur fonc tionne à la.
charge maxima, avec le conduit de retour fermé, ou presque fermé, la circulation du combustible avec le pointeau à clapet fermé out être effectuée sous une pression différentielle qui peut être insuffisante pour produire un courant convenable, particulière ment avec des combustibles visqueux. De plus, si le ressort est taré de manière à fournir une faible marge entre la différence de pression pour laquelle le clapet à pointeau se ferme et la pression différentielle effective minima du brûleur, il peut en résulter un fonctionnement capricieux avec une tendance du clapet à pointeau à la fermeture pour les charges maxima du brûleur.
Enfin, une chute dans la tare du ressort, due à la température à la quelle il fonctionne, peut amener une ouver ture du clapet à pointeau quand le combus tible circule dans des conditions de non-fonc tionnement, ce qui amène des résultats fâ cheux et même dangereux.
La présente invention vise à éviter les in convénients précités et l'appareil qui en fait l'objet est caractérisé en ce que le brûleur comporte un clapet à pointeau pouvant fer mer l'orifice de sortie et relié à un piston dont l'une des faces est soumise à la pression ré gnant dans le conduit d'amenée du comblusti- ble et l'autre à la pression régnant dans le conduit de retour du brûleur, Lu élément de valve permettant de relier à volonté soit le conduit d'amenée du combustible avec la sor tie de la pompe et le conduit dé retour avec le réservoir de combustible, soit le conduit d'amenée du combustible avec le réservoir et le conduit de retour avec le côté sortie de la pompe.
La man#uvre de l'élément de valve, Gui peut être une simple valve à quatre voies, inverse le courant de combustible à travers le brûleur. Quand ce courant est dans la direc tion normale, c'est-à-dire du conduit d'ame née du combustible vers le conduit de retour, la plus petite pression différentielle sert ouvrir le clapet à pointeau. Quand le courant est inversé, la pression différentielle agit en un sens opposé et ferme le clapet. Par suite, la pression sous laquelle le combustible circule avec le clapet à pointeau fermé peut être aussi élevée qu'on le désire sans aucun risque d'ou verture du clapet.
En vue de maintenir le clapet à pointeau fermé et d'empêcher un égouttement à l'ori- fice du brûleur quand la pompe ne fonctionne pas, le clapet à pointeau peut être avantageu sement muni d'un léger ressort qui est capa ble de maintenir le clapet fermé; dans ces conditions, un tel ressort sera, évidemment, beaucoup plus faible que cela ne serait né cessaire pour fermer le clapet sous quelque pression différentielle que ce soit rencontrée pendant le fonctionnement du brûleur.
L'invention présente l'avantage qu'elle permet la commande à distance du brûleur. On peut prévoir une forme d'exécution pré sentant plusieurs brûleurs, l'élément de valve étant alors commun à au moins une partie de ces brûleurs.
Une forme d'exécution de l'appareil fai sant l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé dans lequel La fig. 1 est une coupe à travers le brûleur et l'élément de valve de cette forme d'exécu tion.
Les fig. 2 et 3 sont des schémas de l'éco-ti- lement montrant respectivement l'écoulement normal et l'écoulement inversé du combus tible.
L'appareil représenté comprend un brû leur présentant au corps 1 auquel sont fixés, par l'intermédiaire d'un écrou à capuchon 2, un manchon à rebord 3 et une plaque de jet 4. Un organe 5, disposé dans le corps 1, com prend un clapet à pointeau 6, une tige creuse 7 et un piston creux 38, le clapet à pointeau 6 étant: formé par l'extrémité d'une tige pleine qui fait corps avec la tige creuse 7.
Le piston 38 constitue une garniture coulissante étanche dans le corps 1, et la tige creuse 7 forme -une garniture semblable dans le manchon 3, si bien que l'organe 5 est capable de glisser axialement dans le corps 1 du brûleur.
L'espace annidaire 8 compris entre le corps 1, d'une part, la tige creuse 7 et le man chon 3, d'autre part, constitue le conduit. d'amenée du combustible du brûleur, dans le quel ouvre un tuyau 9. A l'intérieur de la.
plaque de jet 4 est ménagée -une chambre à tourbillon 10 qui possède un orifice de sortie 11 et communique avec le conduit 8 par le moyen d'orifices tangentiels à tourbillon 13, d'une rainure circulaire 13 dans la plaque 4, et de trous 14 dans le rebord du manchon 3. L'arrière de la chambre à tourbillon 10 est fermé par une partie centrale du rebord du manchon 3. Le clapet à pointeau 6 passe à travers une ouverture de cette partie cen trale du rebord en laissant un étroit passage annulaire 16.
L'intérieur de la tige creuse 7 et le piston 38 constituent le conduit de retour du brû leur, qui communique avec la chambre à tour billon 10 par le passage 16 et des trous 17 ménagés dans l'épaulement formé par la jonc tion du clapet 6 et de la tige 7. L'arrière du conduit 15 communique avec un tuyau 18 par l'intermédiaire de trous 19 ménagés dans un bouchon 20 qui ferme l'arrière du corps 1.
Les tuyaux 9 et 18 conduisent à des ori fices d'une valve 21 à quatre voies compre nant un corps cylindrique dans lequel est monté rotativement un élément de valve 22. Celui-ci comporte des encoches 23, 24, 25 et 26. Les encoches 23 et 24 sont reliées entre elles par un percement 27 dans l'élément 22, tandis que les encoches 25 et 26 communi quent par un percement 28. L'élément 22 peut être mis en rotation par un levier 31 entre deux positions limitées par des butées non re présentées. Dans la position représentée sur la fig. 1, le tuyau 18 est relié par l'encoche 23 avec un tuyau 29 et le tuyau 9 est relié par l'encoche 25, le percement 28 et l'encoche 26 avec un tuyau 30.
Si l'élément 22 est amené par rotation dans son autre position pour la quelle le levier 31 est dans la position repré sentée en traits mixtes, le tuyau 9 est relié par l'encoche 24, le percement 27 et l'encoche 23 avec le tuyau 29, et le tuyau 18 est relié par l'encoche 25, le percement 28 et l'encoche 26 avec le tuyau 30. Ainsi, la rotation de l'élé ment 22 a pour effet d'inverser les connexions des tuyaux 9 et 18, d'une part, avec les tuyaux 29 et 30, d'autre part.
Ainsi qu'on le voit schématiquement en fig. 2 et 3, ladite forme d'exécution de l'ap pareil comprénd, en plus du brûleur indiqué d'une manière générale par 32, un réservoir 33 contenant le combustible liquide, une pompe 34 comportant une soupape de pas- lage 35, et un clapet de contrôle à pointeau 36.
La fig. 2 montre le sens du courant de liquide quand le levier 31 de la valve à qua tre voies 21 est en position pour le fonctionne ment du brûleur. Dans cette position, le com bustible s'écoule, sous pression, de la pompe 34 par les tuyaux 30 et 9 au conduit d'ame née 8 du brûleur 32. De ce conduit, il pénètre dans la chambre à tourbillon 10 et une partie sort par l'orifice terminal 11 sous forme de jet, tandis qu'une autre partie s'écoule à tra vers le passage 16, les trous 17 et le conduit de retour 15. Cette seconde partie, dont la proportion est contrôlée par le clapet 36, re tourne par les tuyaux 18 et 29 au réservoir 33.
La fig. 3 montre la direction du courant de combustible quand le levier 31 est en posi tion pour la circulation de combustible quand le brûleur n'est pas en fonctionnement. Dans cette position, le combustible passe de la pompe, par les tuyaux 30 et 18 et le conduit 15 du brûleur, dans la chambre à tourbillon 10. De là, la totalité du combustible s'écoule à travers les orifices 12, le conduit d'amenée du brûleur et les tuyaux 9 et- 29 pour re tourner au réservoir 33.
On remarquera, d'autre part, que l'une des faces du piston 38 est soumise à la pression régnant dans le conduit d'amenée 8, alors que l'autre face de ce piston est soumise à la pression régnant dans le conduit de retour 15.
Lorsque le courant de combustible se fait dans le sens représenté en fig. 2, .la pression différentielle entre le conduit d'amenée du combustible 8 et le conduit de retour 15, agis- sant sur le piston 38, sert à maintenir le cla pet à pointeau 6 dans sa position d'ouverture. Quand le courant de combustible dans lé brû leur est inversé, comme il est représenté en fig. 3, la pression différentielle, agissant' en core sur le piston 38, a 'pour effet de main tenir le clapet 6 dans sa position de ferme ture, pour laquelle il repose contre la paroi de l'orifice terminal 11.
Ainsi, lorsque le le vier 31 est dans la position de la fig. 3, tant que la pompe 34 fonctionne, le clapet à poin teau est maintenu fermé et le combustible peut circuler librement, à toute pression désirée, celle-ci étant contrôlée conjointement par la pompe et par le clapet 36. En vue, toutefois, d'éviter un égouttage par l'orifice terminal 11, quand la pompe 34 n'est pas en service, un faible ressort de compression 39 presse l'or gane 5 vers la position de fermeture.
Quand le levier 31 est dans la position de la fig. 2, le clapet à pointeau est maintenu fermement ouvert pour toute pression effective du com bustible, même pour le plein débit du brûleur quand la valve de contrôle de retour 36 est complètement ou presque complètement fer mée, car à l'ouverture du clapet ne s'oppose que le ressort 39 qui est calculé de manière à exercer une pression notablement inférieure à celle due à la pression différentielle mini mum effective entre les conduits 8 et 15. Au lieu de disposer le ressort 39, comme il est re présenté en fig. 1, dans un élargissement du conduit à l'intérieur du piston creux 38, on peut le placer dans le conduit 8 ou dans toute autre position convenable.