<B>Brûleur à</B> mazout La présente invention est relative à un brû leur à mazout comprenant, d'une part, une chambre de vaporisation recevant une partie de l'air de combustion, dénommée air pri maire et le mazout à vaporiser au contact de la paroi de vaporisation constituant le fond de cette chambre, d'autre part, une chambre de combustion comprise entre une paroi qui la sé pare de la chambre de vaporisation et dans laquelle est ménagée une série annulaire d'ori fices pour le passage du mélange de vapeur de mazout et d'air primaire et une autre paroi qui la sépare de l'extérieur au voisinage des orifices susdits et dans laquelle sont ménagés, à un ni veau supérieur à celui de ces orifices, de nom breux trous pour l'entrée d'une quantité sup plémentaire d'air dénommée air secon daire ,
nécessaire pour permettre la combus tion des vapeurs de mazout, la paroi de vapo risation étant en contact avec la paroi de sépa ration des deux chambres susdites.
Ce brûleur est caractérisé en ce que la paroi de vaporisation est susceptible d'être chauffée par conduction de la chaleur absor bée par la paroi de séparation des deux cham bres susdites, par le fait que cette dernière pa roi est en contact avec la paroi de vaporisation sur toute sa longueur et par le fait que, dans une coupe faite au niveau des orifices par les- quels le mélange d'air primaire et de mazout passe de la chambre de vaporisation d'ans la chambre de combustion,
la section de métal offerte au passage de la chaleur entre les ori fices est plus grande que la section de ceux-ci au même niveau et en ce que la section de passage du mélange d'air primaire et de va peur de mazout à travers chacun de ces orifi ces est suffisamment petite pour empêcher la propagation d'une flamme vers la chambre de vaporisation.
Le dessin annexé représente schématique ment, et à titre d'exemple seulement, une forme d'exécution du brûleur à mazout sui vant l'invention.
La fig. 1 en est une coupe verticale selon la ligne I-I de la fig. 2. La fig. 2 en est une coupe horizontale sui vant la ligne brisée<I>I1-11</I> de la fig. 1. La fig. 3 est, à plus grande échelle, une coupe horizontale suivant la ligne III-III de la fig. 1, au niveau des orifices pour le passage du mélange d'air primaire et de vapeur de mazout, dans une partie dû brûleur suivant l'invention.
La fig. 4 est, à plus grande échelle, une vue en élévation d'une partie de la paroi ex térieure du brûleur suivant les fig. 1 et 2. Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
Le brûleur à mazout représenté aux des sins comprend une chambre de vaporisation 2 dans laquelle du mazout est amené en même temps que de l'air par une conduite 3. Cet air constitue une partie seulement de l'air néces saire à la combustion des vapeurs de mazout. Il est dénommé air primaire .
Au-dessus de la chambre de vaporisation 2, se trouve une chambre de combustion 4. Celle-ci est séparée de la chambre de vapori sation 2 par une paroi 5. Le complément d'air nécessaire à la combustion pénètre dans la chambre de combustion 4 par de nombreux pe tits trous 6 ménagés dans la paroi extérieure 7 de cette chambre. Les axes de ces trous sont disposés en colonnes verticales, à égale dis tance les uns des autres dans chaque colonne. Les trous dans une colonne sont à mi-hauteur entre les trous des colonnes adjacentes (voir fig. 4). Pour simplifier la fig. 1, on n'y a re présenté que les trous 6 à travers lesquels passe la coupe verticale qui y est représentée.
L'air traversant les trous 6 est dénommé air se condaire . Dans la paroi de séparation 5 entre les chambres 2 et 4, sont ménagés, au voisinage de la paroi extérieure 7, une série annulaire d'orifices 8 pour le passage du mélange de va peur de mazout et d'air primaire qui sort de la chambre de vaporisation 2. Ces orifices ont une section suffisamment faible pour empêcher la propagation de la flamme de la chambre de combustion 4 vers la chambre de vaporisation 2 pendant que le brûleur fonctionne au ralenti. Seuls les deux orifices 8 par lesquels passe la coupe représentée à la fig. 1 ont .été représen tés sur cette figure afin de simplifier celle-ci.
Aucun orifice 8 n'est dessiné à la fig. 2.
Les orifices 8 sont à une distance en des sous des trous 6 ménagés au niveau le plus bas dans la paroi extérieure 7 au moins égale à une fois la distance entre deux trous 6 suc cessifs mesurée parallèlement à l'axe du brû leur. En s'écoulant de la conduite 3, le mazout tombe sur le fond 9 de la chambre 2. Ce fond est dénommé ci-après paroi de vaporisa tion . Celle-ci est chauffée par conduction de la chaleur à partir de la paroi de séparation 5, à travers une liaison métallique directe établie entre elle et la paroi 5, sur toute la longueur de cette dernière. Ces deux parois constituent en fait deux parties d'une seule pièce.
Comme on peut s'en rendre compte à la fig. 3, au niveau de la série annulaire d'orifices 8, la section de métal offerte au passage de la chaleur qui passe de la partie supérieure de la paroi 5 vers la partie inférieure de celle-ci est plus grande que la section de ces orifices au même niveau.
Grâce à cette section de métal relativement grande et au contact de la paroi de vaporisa tion 9 et de la paroi de séparation 5 sur toute la longueur de celle-ci, on peut, même pendant le fonctionnement au ralenti, transmettre par conduction la chaleur nécessaire à la vapori sation du mazout tombé sur le fond 9.
Il est à noter qu'un couvercle 12, qui est prévu pour faciliter le nettoyage éventuel du fond 9, et qui reçoit de la chaleur provenant des flammes dans la chambre de combustion 4, est également en contact intime avec la paroi 5 sur toute sa périphérie pour lui transmettre le mieux possible la chaleur qu'il reçoit.
Etant donné le moyen utilisé pour trans mettre au mazout la chaleur nécessaire. à sa vaporisation, il est important que la chambre de vaporisation 2 ne puisse pas se refroidir li brement dans l'atmosphère. La paroi de cette chambre est entourée d'une couche de matière calorifuge 13 qui est maintenue en place par une enveloppe extérieure 14.
La conduite 3 servant à amener le mazout et l'air primaire dans la chambre de vaporisa tion pénètre avec jeu dans cette chambre. Elle présente un collier 15 qui est appliqué de ma nière étanche contre la paroi latérale de la chambre 2 au moyen d'un manchon 16 vissé dans une tubulure 17 dont est pourvue cette paroi. Le diamètre de ce manchon 16 est plus grand que le diamètre extérieur de la conduite 3, de sorte qu'une couronne d'air subsiste entre ces deux pièces, ce qui contribue au refroidis sement de la conduite et, par conséquent, évite l'obstruction de la conduite 3 par dépôt d'im brûlés.
Au moment de la mise en marche du brû leur, le chauffage du mazout nécessaire à sa vaporisation est effectué par une résistance électrique 18.
La partie de la paroi 5 qui s'étend sur la hauteur de la partie de la paroi 7 dépourvue de trous 6 s'écarte légèrement de celle-ci vers le haut. En outre, un anneau 19 est disposé au fond de la chambre 4, à l'extérieur de la paroi 5. La face supérieure 20 de cet anneau fait dévier progressivement vers le haut le mélange sortant des orifices 8 afin que ce mélange longe régulièrement la paroi 7. Grâce à cette dispo sition, on évite, entre ces orifices et les pre miers trous 6, la formation de tourbillons qui pourraient provoquer, par entraînement d'air secondaire vers le bas, l'allumage du mélange sortant de ces orifices, en dessous de la partie où sont ménagés les trous 6.
En outre, les jets sortant des orifices 8 peuvent s'épanouir libre ment avant de recevoir de l'air secondaire. Ceci contribue grandement à faciliter la com bustion complète et rapide des vapeurs de mazout.
La surface extérieure 21 de la partie de la paroi de séparation 5 située en regard des trous 6 est une portion de la surface d'un tore dont l'axe est confondu avec celui du brûleur. Dans le cas du brûleur suivant la fig. 1, la cir conférence génératrice de la surface toroïdale 21 a été représentée en trait mixte à gauche et à droite où elle est désignée par 22, tandis que son centre est désigné par 23. Celui-ci est un peu au-dessus des trous 6 au niveau le plus haut et un peu à l'extérieur de la paroi exté rieure 7.
Les trous 6 ménagés dans la moitié infé rieure de la partie pourvue de trous de la paroi 7 ont un diamètre un peu plus grand que ceux ménagés depuis le milieu jusqu'au niveau supé rieur. A la fig. 4, les premiers sont désignés par 6a et ont, par exemple, un diamètre de 2 millimètres pour une paroi extérieure 7 dont le diamètre est de 140 millimètres. Les autres sont désignés par 6b et 6c et ont un diamètre respectivement de 1,8 et 1,5 milli- mètre.
On voit également à la fig. 4 que les axes des colonnes de trous sont distants l'un de l'autre de façon que la distance entre les bords des trous de deux colonnes adjacentes soit au minimum égale au diamètre des trous 6a de grand diamètre. Cette distance, qui est dési gnée par 6d est, dans l'exemple considéré, de 3 millimètres au niveau des trous de grand diamètre 6a. Elle ne peut cependant pas être indifféremment très élevée. Il convient qu'elle soit au maximum égale à deux fois le diamètre des trous 6a. Dans l'exemple considéré, la dis tance entre les trous 6c ayant le plus petit dia mètre est de 3,5 millimètres.
<B> Oil burner </B> The present invention relates to an oil burner comprising, on the one hand, a vaporization chamber receiving part of the combustion air, called primary air and the fuel oil. vaporize in contact with the vaporization wall constituting the bottom of this chamber, on the other hand, a combustion chamber included between a wall which separates it from the vaporization chamber and in which is formed an annular series of openings for the passage of the mixture of fuel oil vapor and primary air and another wall which separates it from the outside in the vicinity of the aforementioned orifices and in which are formed, at a level higher than that of these orifices, numerous holes for the intake of an additional quantity of air called secondary air,
necessary to allow combustion of the oil vapors, the vaporization wall being in contact with the separating wall of the two aforementioned chambers.
This burner is characterized in that the vaporization wall is capable of being heated by conduction of the heat absorbed by the partition wall of the two aforesaid chambers, by the fact that the latter pa king is in contact with the wall of vaporization over its entire length and by the fact that, in a section made at the level of the orifices through which the mixture of primary air and fuel oil passes from the vaporization chamber into the combustion chamber,
the section of metal offered to the passage of heat between the openings is greater than the section of these at the same level and in that the section of passage of the mixture of primary air and of oil through each of these ports is small enough to prevent the propagation of a flame to the vaporization chamber.
The accompanying drawing shows schematically, and by way of example only, an embodiment of the oil burner according to the invention.
Fig. 1 is a vertical section along the line I-I of FIG. 2. FIG. 2 is a horizontal section along the broken line <I> I1-11 </I> of FIG. 1. FIG. 3 is, on a larger scale, a horizontal section along the line III-III of FIG. 1, at the orifices for the passage of the mixture of primary air and fuel oil vapor, in a part of the burner according to the invention.
Fig. 4 is, on a larger scale, an elevational view of part of the outer wall of the burner according to FIGS. 1 and 2. In these various figures, the same reference notations designate identical elements.
The oil burner shown in the drawings comprises a vaporization chamber 2 into which oil is fed at the same time as air through a pipe 3. This air constitutes only a part of the air necessary for the combustion of the vapors. of fuel oil. It is called primary air.
Above the vaporization chamber 2 is a combustion chamber 4. This is separated from the vaporization chamber 2 by a wall 5. The additional air necessary for combustion enters the combustion chamber. 4 by numerous small holes 6 made in the outer wall 7 of this chamber. The axes of these holes are arranged in vertical columns, equidistant from each other in each column. The holes in one column are midway between the holes in adjacent columns (see fig. 4). To simplify fig. 1, only the holes 6 are shown there through which the vertical section shown therein passes.
The air passing through the holes 6 is called condensing air. In the partition wall 5 between the chambers 2 and 4, are formed, in the vicinity of the outer wall 7, an annular series of orifices 8 for the passage of the mixture of oil and primary air which leaves the chamber. vaporization chamber 2. These orifices have a section small enough to prevent the propagation of the flame from the combustion chamber 4 to the vaporization chamber 2 while the burner is operating at idle speed. Only the two orifices 8 through which the section shown in FIG. 1 have been shown in this figure in order to simplify it.
No orifice 8 is drawn in FIG. 2.
The orifices 8 are at a distance below the holes 6 formed at the lowest level in the outer wall 7 at least equal to once the distance between two successive holes 6 measured parallel to the axis of the burner. As it flows from line 3, the fuel oil falls on the bottom 9 of the chamber 2. This bottom is hereinafter referred to as the vaporization wall. The latter is heated by conduction of heat from the partition wall 5, through a direct metallic connection established between it and the wall 5, over the entire length of the latter. These two walls are in fact two parts of a single piece.
As can be seen in fig. 3, at the level of the annular series of orifices 8, the section of metal offered to the passage of the heat which passes from the upper part of the wall 5 towards the lower part of the latter is greater than the section of these orifices at the same level.
Thanks to this relatively large section of metal and the contact between the vaporization wall 9 and the partition wall 5 over the entire length thereof, it is possible, even during idling operation, to transmit the necessary heat by conduction. to the vaporization of fuel oil which has fallen on the bottom 9.
It should be noted that a cover 12, which is provided to facilitate any cleaning of the bottom 9, and which receives heat from the flames in the combustion chamber 4, is also in intimate contact with the wall 5 over its entire length. periphery to transmit the heat it receives as well as possible.
Given the means used to transfer the necessary heat to oil. on vaporization, it is important that the vaporization chamber 2 cannot cool freely in the atmosphere. The wall of this chamber is surrounded by a layer of heat-insulating material 13 which is held in place by an outer casing 14.
Line 3 serving to bring the fuel oil and the primary air into the vaporization chamber enters with play into this chamber. It has a collar 15 which is applied in a sealed manner against the side wall of the chamber 2 by means of a sleeve 16 screwed into a tube 17 with which this wall is provided. The diameter of this sleeve 16 is greater than the outside diameter of the pipe 3, so that a ring of air remains between these two parts, which contributes to the cooling of the pipe and, consequently, avoids the obstruction of line 3 by deposition of burns.
When the burner is started, the heating of the fuel oil necessary for its vaporization is carried out by an electric resistance 18.
The part of the wall 5 which extends over the height of the part of the wall 7 devoid of holes 6 deviates slightly from the latter upwards. In addition, a ring 19 is disposed at the bottom of the chamber 4, outside the wall 5. The upper face 20 of this ring gradually deflects upwards the mixture leaving the orifices 8 so that this mixture regularly runs along the wall 7. Thanks to this arrangement, between these orifices and the first holes 6, the formation of vortices which could cause, by driving secondary air downwards, the ignition of the mixture leaving these orifices, is avoided. below the part where the holes are made 6.
In addition, the jets coming out of the orifices 8 can expand freely before receiving secondary air. This goes a long way in facilitating the complete and rapid combustion of the fuel oil vapors.
The outer surface 21 of the part of the separation wall 5 located opposite the holes 6 is a portion of the surface of a torus whose axis coincides with that of the burner. In the case of the burner according to fig. 1, the generating circle of the toroidal surface 21 has been shown in phantom on the left and on the right where it is designated by 22, while its center is designated by 23. This is a little above the holes 6 at the highest level and a little outside the outer wall 7.
The holes 6 formed in the lower half of the part provided with holes in the wall 7 have a slightly larger diameter than those formed from the middle to the upper level. In fig. 4, the former are designated by 6a and have, for example, a diameter of 2 millimeters for an outer wall 7 whose diameter is 140 millimeters. The others are designated 6b and 6c and have a diameter of 1.8 and 1.5 millimeters, respectively.
It is also seen in FIG. 4 that the axes of the columns of holes are distant from each other so that the distance between the edges of the holes of two adjacent columns is at least equal to the diameter of the holes 6a of large diameter. This distance, which is designated by 6d, is, in the example considered, 3 millimeters at the level of the large diameter holes 6a. However, it cannot be indifferently very high. It should be at most equal to twice the diameter of the holes 6a. In the example considered, the distance between the holes 6c having the smallest diameter is 3.5 millimeters.