Procédé d'aliméntation d'un brûleur à combustible liquide et installation pour la mise en aeuvre de ce procédé. ()n connaît déjà de nombreuses installa tions pour amener le combustible liquide dans des brûleurs. Parfois, le combustible est com primé, comme dans le cas des brûleurs à gi- cleurs fonctionnant par pulvérisation ou va porisation.
Dans d'autres types de brûleurs dits à caléfaction , le combustible s'écoule généra lement dans une coupelle où il se vaporise au contact du fond très chaud qui donne nais- sance au phénomène de caléfaction. Dans ce gEiire de brûleur, où le combustible n'est pas mis sous pression, on ne peut pas dire que l'on ait. réalisé jusqu'à présent une pulvérisa tion du combustible dans le brûleur.
La présente invention a pour objet. un procédé d'alimentation d'im brûleur à com bustible liquide, notamment d'un brûleur du type dit à caléfaction, caractérisé par ce qu'on laisse tomber le combustible d'une hauteur notable. de manière à produire, par éclabous sement de ce combustible sur le plan récep teur, une division favorable de sa. combustion.
L'invention concerne aussi une installa tion pour la mise en oeuvre du procédé, carac térisée par des moyens d'adduction du com bustible agencés de manière à laisser tomber ce combustible d'une hauteur notable sur un plan récepteur où il se divise par éclabousse ment.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution et quelques variantes de l'installation et illustre une mise en oeuvre du procédé, objets de l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation-eoupe schématisée d'un appareil de chauffage.
La fig. 2 est une vue en élévation-coupe du brûleur.
La fig. 3 représente une variante du brû leur comprenant une pièce de caléfaction, constituant également surface d'impact.
La fi-. 4 représente une variante du brû leur sur le fond duquel est disposée une vi role empêchant l'éclaboussement du combus tible à l'extérieur de la grille, à travers les perforations de cette dernière.
La fig. 5 est. une vue de détail des moyens d'adduction du combustible.
La fig. 6 représente schématiquement une variante des moyens d'adduction du combus tible.
L'appareil de chauffage représenté sché- rfiatiquement sur la fig. 1 comprend une enve loppe extérieure 1 présentant, vers sa partie inférieure, une ouverture 2 pour l'admission d'air carburant et, à sa partie supérieure, une cheminée 3 pour l'évacuation des gaz brûlés. Dans cette enveloppe est suspendu le brûleur constitué, dans cet. exemple, par un cylindre 4 percé de trous 5 pour l'entrée de l'air, et par une coupelle en métal 6, creuse et étan che, fermant la partie inférieure du cylin dre 4.
Ce brûleur pourrait, d'ailleurs, être modi fié et comporter, par exemple, un cylindre -1 ou grille prismatique ou tronconique faisant corps avec la coupelle 6, des trous 5 de même diamètre ou de diamètres différents, alignés verticalement avec un espace convenable entre eux ou disposés en quinconce et suivant un nombre approprié de rangées,.
Les- moyens d'adduction du combustible liquide dans le brûleur sont agencés de ma nière à laisser tomber ce combustible d'une hauteur notable pour provoquer son écla- bousse-nient et sa. division en fines goutte lettes.
Par hauteur notable, on peut. entendre une hauteur de l'ordre de vingt à cent em par exemple, mais on ne peut considérer ces chiffres comme un maximum ou un minimum, car il y a lieu de tenir compte de certains fae- teurs variables, tels que densité et débit. du combustible, résistance à la chute opposée par le courant ascendant des gaz brûlés, etc.
Dans l'appareil. de chauffage représenté sur la fig. 1, les moyens d'adduction du combustible sont disposés au-dessus du brûleur hors d'at teinte de la flamme, ce qui permet déjà de leur assigner une position assez précise. Quelle que soit cette hauteur, elle sera. néanmoins suffisante pour assurer le résultat. visé: obte nir par le choc du combustible sur un plan récepteur situé dans le brûleur un éclabouQ-se- ment avec une division assez fine favorisant la combustion.
Dans l'exemple de la fig. 1, ces moyens d'adduction comprennent -un tube 7 prolon geant un réceptacle en forme d'entonnoir 8 recevant le combustible d'un robinet 9. L'en tonnoir est supporté par une pièce 10 ajou rée pour le passage de l'air, et le tube 7 tra verse la paroi supérieure de l'appareil de chauffage par une ouverture 11, laissant. au tour dudit tube un jeu suffisant, pour l'en trée de l'air. Le tube 7 se trouve placé dans l'axe vertical du brûleur.
Enfin, l'appareil comporte un déflecteur 12 en forme de chemise coaxiale à l'axe ver tical du brûleur. Cette chemise est étanche à. sa partie supérieure, dans sa jonction avec la plaque 13 formant le dessus de l'appareil, tandis qu'elle est librement ouverte en bas, à une certaine distance du brûleur. , L'appareil de chauffage ci-dessu,s décrit fonctionne de la manière suivante: -Une fois allumé au moyen d'un combus tible léger tel du'essenee out alcool, on ouvre le robinet 9 pour admettre le combustible dans ; le réceptacle 8.
De là, il s'écoule par ie tube 7, qui le laisse tomber goutte à goutte et avec un débit. plus ou moins rapide, selon l'allure de la combustion.
Ces gouttelettes tombent. en suivant l'axe vertical de l'appareil et, en passant toit d'abord à l'intérieur du déflecteur 12. Dans le cylindre 4 du brûleur oui elles passent, en suite, elles traversent la flamme qui les chauffe et commence la distillation du coin-, bastible. Elles s'écrasent enfin sur le centre du fond plein de la coupelle. CTrâee à l'éner gie acquise pendant, leur chute, ces gouttes de combustible se divisent très finement en petites gouttelettes qui éclaboussent dans tous .
les sens et qui sont instantanément réduites par la flamme. Les --az issus de cette combus tion s'évacuent vers la cheminée 3 en con tournant le déflecteur, comme le montrent les flèches. Ces gaz brûlés ne peuvent ain.;i -venir .
troubler la chute des goutte. de combustible, ni chauffer le tube 7, ce qui risquerait, à la longue, de l'obstruer par la formation de dé pôt solide résultant du cradting des huiles. Ce tube est d'ailleurs refroidi par l'air qui , entre continuellement par la pièce ajourée 10 et l'ouverture 1.1.
La fi-. '? illustre le fonctionnement du brûleur. Les filets d'air qui entrent par les perforations du cylindre 4- se dirigent radia-, lement vers le centre ou ils se rencontrent. en formant une zone de surpression AS.
A partir de cette zone, l'air se détend sui vant. deux directions axiales opposées: a.) une partie de l'air est aspirée vers le,. haut. par la dépression de la cheminée et. ali mente une deini-flamme montante: 1) une autre partie de l'air se dirige vers 1s bas et alimente une flamme plongeante très chaude, qui assure à la fois le chauffage < du fond et. la. réduction des cokes qui se for ment au cours de la combustion.
Cette flamme plongeante se trouve détour née par le fond :de la coupelle 6 et. la boucle qu'elle forme au moment. de cette rencontre donne naissance à une flamme en. forme de tore<B>T</B> où s'effectue une précombustion. La flamme plongeante trouve enfin sa. voie de retour vers l'ouverture supérieure du brûleur dans les espaces ménagés entre les perforations du cy lindre 4 et rejoint la flamme montante.
Dans le cas présent, la mise en oeuvre de < e processus de formation d'une flamme plon- gc:ante conjuguée avec le procédé de distribu tion du combustible est particulièrement avantageuse, car les gouttelettes provenant de la division du combustible se trouvent proje tées et brassées dans le tourbillon de cette flamme, ce qui assure une vaporisation rapide et une réduction immédiate quasi totale des résidais solides.
En effet, le résidu solide qui peut se former lors de la combustion d'une fine gouttelette en pleine flamme présente itne masse si faible que, dans la, plupart des cas, il sera. évacué avec les fumées. Quand aux résidus plus lourds, ils se trouvent brûlés complètement sur le fond de la coupelle 6 par la flamme plongeante. En outre, l'arri vée de combustible par la partie ,supérieure du brûleur laiçse la. grille intacte de tout organe acces,oire, ce qui permet de lui donner une perforation homogène favorisant la for mation d'une flamme plongeante régulière.
La fi-. 3 représente une variante du brû leur précédent, variante qui se distingue par le fait que le brûleur comporte intérieure- nient une pièce de caléfaction 14 ayant pour fonction de capter dans la. flamme une partie de la chaleur dégagée, afin de la. transmettre att fond de la coupelle avec laquelle elle est en contact thermique. La coupelle ainsi chauf fée et ce caléfacteur sont. ainsi en mesure de brûler complètement l'huile, même au cas où son débit serait accidentellement trop élevé.
Ainsi qu'il est connu par divers dispositifs antérieurs, ce caléfacteur peut être posé sur le fond de la coupelle ou faire corps avec elle. Dans le cas d'un tel brûleur, on peut ainsi utiliser le caléfacteur pour constituer la sur face de choc sur laquelle tombe et. se divise le cembLstible.
La fig. 4 représente une variante des brîz- leurs représentés sur les fig. 2 et 3, variante qui se distingue par le fait que le brûleur comporte intérieurement une pièce en forme de virole 15 perforée sur sa périphérie et des tinée à éviter l'éclaboussement du combustible à l'extérieur de la grille du brûleur, à travers ses perforations 5.
Cette virole 15 peau venir de fabrication avec la coupelle 6 du brûleur ou reposer simplement sur le fond de cette coupelle par des pieds 16.
La fi-. 5 montre le détail du tube 7 avec son réceptacle 8. Ce tube présente une extré mité effilée 71, prolongeant l'orifice d'écoule ment 72 et dirigée vers le centre de l'appa reil de chauffage. Cette pointe effilée favo rise la formation correcte des gouttes de com bustible tout. en guidant la chute de ces gout tes vers le fond du brûleur.
La fig. 6 montre une variante présentant cette particularité d'avoir une tige ou fil mé tallique 17 pour assurer le guidage des gouttes de combustible. Cette tige 17 prolonge l'ori fice du tube 7, et comme il est facile de cour ber et d'incliner cette tige, on peut placer le tube et l'ensemble du dispositif d'alimentation sur le côté ou en arrière de l'appareil de chauffage. Cette tige, qui amène les gouttes à leur point. de chute dans l'axe du brûleur est, de préférence, en métal inoxydable, car elle est appelée à être léchée continuellement par les gaz brûlés.
Le procédé d'alimentation et l'installation ci-dessus décrits présentent, en définitive, de nombreux avantages techniques et notam ment les suivants 1 La chute du combustible d'une hauteur notable sur un plan récepteur, de manière à produire un éclaboussement dans le brûleur, -une division assez poussée du combustible pour assurer en fin de compte une meilleure ecmbustion. Ce procédé permet ainsi d'em ployer pour le chauffage, avec un matériel simple et robuste,
des huiles très impures telles que le fuel léger qui n'a jamais été utilisé d'une manière suivie dans les brûleurs du genre décrit. A fortiori, il est possible d'uti liser les huiles moins impures, telles que des huiles de vidange et. le fuel domestique, tous ces produits étant. d'ailleurs d'un prix rela tivement bas.
2 L'excellence de la combustion résultant de la division élimine pratiquement la totalité des résidus solides soit brûlés, soit transportés par las fumées. Les travaux d'entretien sont ainsi réduits considérablement.
3 L'élévation des moyens d'adduction du combustible permet de les écarter de la flamme du brûleur et même, dans une eer- taine messire, du parcours des gaz brûlés. Ces moyens d'adduction se trouvent ainsi sous traits aux effets de la chaleur, qui risque de provoquer la formation de dépôts solides obstruant l'arrivée du combustible.
4 Dans le cas d'un brûleur du genre. dé crit et représenté, l'admission du combustible par la partie supérieure permet de donner à la grille une perforation homogène favorisant la formation d'une flamme plongeante régu lière. De plus, la division du combustible est particulièrement avantageuse dans le cas d'une flamme plongeante qui brasse les gout telettes provenant de cette division.
5 L'introduction d'une virole à. l'intérieur du brûleur empêche l'éclaboussement du com bustible à l'extérieur de la grille de ce brû leur à travers les perforations de ce dernier.
Process for supplying a liquid fuel burner and installation for the implementation of this process. () There are already many installations known for bringing liquid fuel to burners. Sometimes the fuel is compressed, as in the case of jet burners that operate by spraying or spraying.
In other types of so-called calefaction burners, the fuel generally flows into a cup where it vaporizes on contact with the very hot bottom which gives rise to the phenomenon of calefaction. In this burner box, where the fuel is not pressurized, we cannot say that we have. so far carried out a pulverization of the fuel in the burner.
The object of the present invention is. a method of supplying a liquid fuel burner, in particular a burner of the so-called calfaction type, characterized in that the fuel is dropped from a significant height. so as to produce, by splashing this fuel on the receiving plane, a favorable division of its. combustion.
The invention also relates to an installation for carrying out the method, characterized by means of supplying the fuel arranged so as to drop this fuel from a significant height on a receiving plane where it splits into splashes. is lying.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment and some variants of the installation and illustrates an implementation of the method, subjects of the invention.
Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a heater.
Fig. 2 is a sectional view of the burner.
Fig. 3 shows a variant of the burner comprising a heating element, also constituting an impact surface.
The fi-. 4 shows a variant of their burner on the bottom of which is disposed a vi role preventing the splash of fuel tible outside the grid, through the perforations of the latter.
Fig. 5 is. a detailed view of the fuel adduction means.
Fig. 6 schematically shows a variant of the fuel adduction means.
The heating apparatus shown schematically in FIG. 1 comprises an outer casing 1 having, towards its lower part, an opening 2 for the admission of fuel air and, at its upper part, a chimney 3 for the evacuation of the burnt gases. In this envelope is suspended the burner constituted, in this. example, by a cylinder 4 pierced with holes 5 for the entry of air, and by a metal cup 6, hollow and waterproof, closing the lower part of the cylinder 4.
This burner could, moreover, be modified and comprise, for example, a cylinder -1 or prismatic or frustoconical grid forming part of the cup 6, holes 5 of the same diameter or of different diameters, aligned vertically with a suitable space. between them or arranged in a staggered manner and following an appropriate number of rows ,.
The means for adding liquid fuel to the burner are arranged to drop this fuel from a significant height to cause it to explode and its. division into fine droplets.
By notable height, one can. hear a pitch of the order of twenty to one hundred em, for example, but these figures cannot be considered as a maximum or a minimum, because certain variable factors, such as density and flow, have to be taken into account. of the fuel, resistance to falling opposed by the upward current of the burnt gases, etc.
In the device. heater shown in FIG. 1, the fuel adduction means are arranged above the burner out of reach of the flame, which already makes it possible to assign them a fairly precise position. Whatever height it will be. nevertheless sufficient to ensure the result. target: obtain by the impact of the fuel on a receiving plane located in the burner a splash with a fairly fine division to promote combustion.
In the example of FIG. 1, these adduction means comprise a tube 7 extending a funnel-shaped receptacle 8 receiving the fuel from a tap 9. The funnel is supported by a part 10 added for the passage of air , and the tube 7 passes through the upper wall of the heater through an opening 11, leaving. around said tube sufficient clearance for the entry of air. The tube 7 is placed in the vertical axis of the burner.
Finally, the apparatus comprises a deflector 12 in the form of a jacket coaxial with the vertical axis of the burner. This shirt is waterproof. its upper part, in its junction with the plate 13 forming the top of the appliance, while it is freely open at the bottom, at a certain distance from the burner. , The above described heater operates as follows: -Once ignited by means of a light fuel such as essenee or alcohol, tap 9 is opened to admit the fuel into; receptacle 8.
From there it flows through the tube 7, which drops it drop by drop and with a flow. more or less rapid, depending on the rate of combustion.
These droplets fall. following the vertical axis of the apparatus and, passing the roof first inside the deflector 12. In the cylinder 4 of the burner yes they pass, then they pass through the flame which heats them and begins the distillation du coin-, bastible. They finally crash into the center of the solid bottom of the cup. Due to the energy acquired during their fall, these drops of fuel divide very finely into small droplets which splash in all.
the senses and which are instantly reduced by the flame. The --az resulting from this combustion evacuate towards the chimney 3 by turning the deflector, as shown by the arrows. These burnt gases cannot thus come.
disturb the drop of drops. of fuel, nor heat the tube 7, which would risk, in the long run, of clogging it by the formation of a solid deposit resulting from the cradting of the oils. This tube is also cooled by the air which continuously enters through the perforated part 10 and the opening 1.1.
The fi-. '? illustrates the operation of the burner. The air streams which enter through the perforations of the cylinder 4- are directed radially towards the center where they meet. by forming an overpressure zone AS.
From this area, the air then expands. two opposite axial directions: a.) part of the air is sucked towards the ,. high. by the depression of the chimney and. fuels a rising flame: 1) another part of the air goes down and feeds a very hot plunging flame, which provides both bottom and bottom heating. the. reduction of cokes which form during combustion.
This plunging flame is found detour born by the bottom: of the cup 6 and. the loop it forms at the moment. of this meeting gives birth to a flame in. torus shape <B> T </B> where pre-combustion takes place. The plunging flame finally finds its. return path to the upper opening of the burner in the spaces formed between the perforations of cylinder 4 and joins the rising flame.
In the present case, the implementation of the process of forming a submerged flame combined with the method of distributing the fuel is particularly advantageous, since the droplets originating from the division of the fuel are thrown away. and stirred in the vortex of this flame, which ensures rapid vaporization and an immediate almost total reduction of solid residues.
This is because the solid residue that can form during the combustion of a fine droplet in a full flame has such a low mass that, in most cases, it will be. evacuated with fumes. As for the heavier residues, they are completely burnt on the bottom of the cup 6 by the plunging flame. In addition, the arrival of fuel from the upper part of the burner leaves the. intact grid of any access device, which gives it a homogeneous perforation favoring the formation of a regular plunging flame.
The fi-. 3 shows a variant of their previous burner, a variant which is distinguished by the fact that the burner has an internal heating element 14 whose function is to collect in the. flame some of the heat released, in order to the. transmit att bottom of the cup with which it is in thermal contact. The cup thus heated fairy and this calfacter are. thus able to completely burn the oil, even if its flow rate is accidentally too high.
As is known from various prior devices, this heat exchanger can be placed on the bottom of the cup or form part of it. In the case of such a burner, it is thus possible to use the heat exchanger to constitute the impact surface on which and falls. divides the cembLstible.
Fig. 4 shows a variant of the burners shown in FIGS. 2 and 3, variant which is distinguished by the fact that the burner internally comprises a part in the form of a shell 15 perforated on its periphery and tines to prevent the fuel splashing outside the burner grate, through its perforations 5.
This shell 15 skin come from manufacture with the cup 6 of the burner or simply rest on the bottom of this cup by feet 16.
The fi-. 5 shows the detail of the tube 7 with its receptacle 8. This tube has a tapered end 71, extending the outflow orifice 72 and directed towards the center of the heating apparatus. This tapered tip promotes the correct formation of all fuel drops. by guiding the fall of these drops towards the bottom of the burner.
Fig. 6 shows a variant having the feature of having a metal rod or wire 17 for guiding the fuel drops. This rod 17 extends the ori fice of the tube 7, and since it is easy to run and tilt this rod, the tube and the assembly of the feed device can be placed on the side or behind the tube. heating appliance. This rod, which brings the drops to their point. drop in the axis of the burner is preferably made of stainless metal, because it is called upon to be continuously licked by the burnt gases.
The feed method and the installation described above present, in the end, many technical advantages and in particular the following 1 The fall of the fuel from a significant height on a receiving plane, so as to produce a splash in the burner, - a fairly extensive division of the fuel to ultimately ensure better combustion. This process thus makes it possible to use for heating, with simple and robust equipment,
very impure oils such as light fuel oil which has never been used consistently in burners of the type described. A fortiori, it is possible to use less impure oils, such as used oil and. domestic fuel oil, all these products being. moreover at a relatively low price.
2 The excellent combustion resulting from the division eliminates practically all the solid residues either burnt or carried by the fumes. Maintenance work is thus considerably reduced.
3 The elevation of the fuel adduction means allows them to be kept away from the burner flame and even, in some measure, from the path of the burnt gases. These adduction means are thus protected from the effects of heat, which risks causing the formation of solid deposits obstructing the arrival of fuel.
4 In the case of such a burner. described and shown, the admission of fuel from the upper part makes it possible to give the grid a homogeneous perforation favoring the formation of a regular plunging flame. In addition, the division of the fuel is particularly advantageous in the case of a plunging flame which stirs the droplets coming from this division.
5 The introduction of a ferrule to. the interior of the burner prevents the fuel from splashing outside the grate of this burner through the perforations of the latter.