Brûleur à hydrocarbures liquides La présente invention concerne un brûleur à hydrocarbures liquides, caractérisé en ce qu'il comprend un pot de brûleur et des moyens d'admission du combustible liquide à la partie inférieure du pot, la paroi de ce dernier pré sentant des rangées d'orifices d'admission d'air espacées verticalement en vue d'admettre de l'air à l'intérieur du pot, l'une des rangées inférieu res desdits orifices étant dirigée .tangentielle ment par rapport à l'axe vertical du pot de façon à communiquer un mouvement de rota tion aux- gaz formés dans la partie inférieure du pot, et des moyens destinés à fournir de.
l'air au mélange air et vapeur d'huile qui s'élève à l'intérieur du pot.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution du brûleur suivant l'invention.
La fig. 1 en est une coupe.
La fig. 2 est .une coupe selon 2-2 de la fig. 1.
En se reportant tout d'abord à la fig. 1, on voit que le brûleur comprend une enveloppe 1 à l'intérieur de laquelle est supporté un pot de brûleur 2, lequel repose à son extrémité. su périeure sur une bride formant cloison 3. La partie supérieure de l'enveloppe est soumise à un tirage. Dans certaines variantes, on peut utiliser un ventilateur pour refouler l'air à l'in- térieur de l'enveloppe. Un .tuyau 4, d'admission du combustible est raccordé à 1a partie infé rieure du pot.
On aura recours. à un dispositif de réglage de l'admission du combustible (non représenté) en combinaison avec le tuyau 4 pour admettre un hydrocarbure liquide à l'intérieur du pot.
La paroi latérale du pot 2 présente plusieurs rangées d'orifices 5, 6, 7, 8, 9 et 10 d'admis sion d'air, destinées à admettre de l'air primaire et de l'air secondaire à l'intérieur du pot. La rangée des orifices 9 qui est située juste au- dessous de la rangée des orifices la plus haute est dirigée vers l'intérieur et vers le haut, comme on le voit sur la fig. 1.
Les orifices 5 de la ran gée la plus basse -des orifices d'admission d'air sont dirigés vers le bas et plus ou moins tangen tiellement. Cette rangée ,d'orifices 5 est dirigée de façon que l'air admis à travers ses orifices soit dirigé vers le bas, dans la direction du fond du pot et également selon les lignes tangen tielles par rapport à l'axe vertical du pot.
On voit sur la fig. 1 que le fond 11 du pot a la forme d'un dôme à convexité dirigée vers le haut, de sorte que le combustible liquide ad mis par le :tuyau 4 s'écoule tout d'abord autour du bord extérieur 12 de ce fond. La partie ex térieure du fond du pot est relativement plate, tandis que la partie centrale est en forme de dôme à convexité dirigée vers le haut. Un ensemble de tubes diffuseur d'air 13, est supporté au centre du pot, et comprend un tube intérieur 14 inséré dans le fond du pot et communiquant avec l'espace d'air au-dessous de ce fond.
Le tube 14 est .appliqué étroitement contre une bride 14a rabattue vers<B>le</B> bas qui entoure une ouverture centrale ménagée dans le dôme du pot. On peut le souder à ladite bride 14a. L'ensemble 13 comprend aussi un tube ex térieur 15 qui est espacé de la paroi du tube intérieur 14 de façon à ménager entre ces. deux tubes un passage pour l'air. Le tube 15 peut être supporté dans la ,position représentée en étant fixé à une cloison supérieure 16 pr6sen- tant un épaulement 15a reposant sur le bord supérieur du tube 14à un .niveau voisin de la partie supérieure du .pot.
La cloison 16 pré sente une série de trous 16a destinés à permet tre à l'air de s'écouler dans l'espace ménagé en tre les tubes 14 et 15. Un élément inférieur en forme de chicane 17, est fixé sur la partie infé rieure du tube 15. Cette chicane 17 peut pré senter une partie extérieure 18 dirigée vers l'extérieur et une partie intérieure 19 qui cons titue une cloison de séparation entre le tube in térieur 14, et le tube extérieur 15, en fermant ainsi l'espace délimité entre ces deux tubes par rapport au fond du pot.
La cloison 16 comprend une partie 16b qui s'étend vers le haut à partir de l'épaulement l5a et présente une série d'ouvertures 20 espacées circonférentiellement afin de permettre à l'air qui monte dans le tube 14 de s'écouler vers l'extérieur dans l'espace compris entre la par tie 16b et le tube 15. Un couvercle 21, monté sur l'extrémité supérieure de la partie 16b, pré sente un bord extérieur 22 incliné vers le haut et qui surplombe le bord supérieur du tube 15.
Il convient de noter que le bord supérieur de ce tube est incliné de façon analogue et espacé du bord 22 de façon à délimiter un passage d'air 23 circonférentiel, dirigé vers le haut et vers l'extérieur. Le tube extérieur 15 présente des rangées d'orifices 24 espacées verticalement et qui sont destinées à fournir l'air provenant de l'espace compris entre les tubes 14 et 15 à l'intérieur du pot. La partie supérieure<B>du</B> tube 15 présente des rangées d'orifices rapprochés 25.
En fonc tionnement, l'air s'écoule vers le haut par le tube à air central 14 et peut s'écouler vers l'extérieur sous une pression relativement éle vée à travers les orifices 25. Une partie de cet air s'écoule vers le bas dans la chambre d'ex pansion délimitée :entre le tube intérieur 14 et le tube extérieur 15, puis s'écoule vers l'exté rieur, sous une pression relativement faible, à travers les orifices 24.
Une chicane 26 en forme de .tronc de cône renversé est supportée sur des rivets 27 fixés dans la paroi du pot. Cette chicane 26 présente une ouverture centrale 28 à .travers laquelle passe l'ensemble diffuseur d'air. Elle est repré sentée avec son bord inférieur dans l'aligne ment général de 1a troisième rangée d'orifices 7 d'admission d'air. On peut utiliser des rivets 27a pour supporter une couronne auxiliaire, si le besoin s'en fait sentir.
Une autre chicane 29 relativement petite est fixée sur le tube extérieur 15 à un niveau situé au-dessus de celui de la chicane 26 et au- dessous de la rangée des orifices 9.
Le brûleur fonctionne comme suit. Lors qu'on admet du combustible par le tuyau d'ad mission 4, il s'écoule autour du bord extérieur 12 du fond du pot. En ce point du niveau du pot, les .températures sont relativement peu éle vées. Pendant la combustion les températures, tout en étant relativement basses, sont suffi samment élevées en ce point pour vaporiser le combustible sans lui faire subir de craquage.
La vapeur d'huile qui s'élève du combustible dans le fond du pot est partiellement oxydée par l'air admis à travers les orifices 5 dirigés vers le bas .et ,tangentiellement. L'air admis à travers les orifices communique aux gaz un mouvement rapide de rotation et d'agitation au tour de la partie centrale du pot. A mesure que les gaz s'élèvent à l'intérieur du pot, de l'air supplémentaire est admis à travers les orifices 6 et 7 et aussi à travers les orifices 24 à basse pression. Ces derniers fournissent des jets de flamme qui se dirigent radialement vers l'exté- rieur à partir de l'axe du pot à des niveaux dif férents du pot.
La température des gaz engen drés s'élève donc rapidement. A mesure que le mélange s'élève, de l'air supplémentaire pour une combustion secondaire est fourni aux ran gées supérieures d'orifices. Des jets d'air à haute pression et dirigés radialement sont fournis à travers les orifices 25 à la partie supérieure du pot et au-dessus de la rangée la plus élevée d'orifices 10. Un courant d'air dirigé vers le haut et vers l'extérieur est fourni à travers les orifices 23 au-dessus du pot. Ceci ,tend à étaler la flamme et à augmenter davantage la tempé rature de combustion.
Les jets de flamme à haute température sortant des orifices 24 sont formés dans une atmosphère très enrichie en hydrocarbures et augmentent la température des gaz engendrés, les produits formés dans la :chambre du fond étant brûlés complètement à l'état d'anhydride carbonique et d'eau par l'air secondaire.
Le tube à air centrai réduit notablement la tendance du brûleur à produire de la fumée.
Le tube extérieur 15, .la cloison 16 et le couvercle 21 peuvent :facilement être enlevés en faisant simplement coulisser le tube 15 vers le haut jusqu'à ce que la cloison 19 soit déga gée de l'extrémité supérieure du tube 14. On peut les remonter en faisant passer l'ouverture ménagée dans la cloison 19 par-dessus le som met du .tube 14 et en abaissant le tube 15, la cloison 16 et le couvercle 21 jusqu'à ce que l'épaulement 15a vienne s'appliquer contre le bord supérieur du tube 14.
The present invention relates to a liquid hydrocarbon burner, characterized in that it comprises a burner pot and means for admitting the liquid fuel to the lower part of the pot, the wall of the latter having rows. of vertically spaced air intake orifices for admitting air inside the pot, one of the lower rows of said orifices being directed tangentially with respect to the vertical axis of the pot so as to impart a rotational movement to the gases formed in the lower part of the pot, and means for supplying.
air to the mixture of air and oil vapor rising inside the pot.
The appended drawing shows, by way of example, an embodiment of the burner according to the invention.
Fig. 1 is a cut.
Fig. 2 is a section along 2-2 of FIG. 1.
Referring first to fig. 1, it can be seen that the burner comprises a casing 1 inside which is supported a burner pot 2, which rests at its end. upper on a flange forming a partition 3. The upper part of the casing is subjected to a draft. In some variations, a fan can be used to force the air inside the enclosure. A fuel inlet pipe 4 is connected to the lower part of the pot.
We will have recourse. to a fuel inlet adjusting device (not shown) in combination with the pipe 4 to admit a liquid hydrocarbon inside the pot.
The side wall of the pot 2 has several rows of air intake openings 5, 6, 7, 8, 9 and 10, intended to admit primary air and secondary air inside the. pot. The row of holes 9 which is located just below the uppermost row of holes faces inward and upward, as seen in fig. 1.
The openings 5 of the lowest row of the air intake openings are directed downwards and more or less tangentially. This row of orifices 5 is directed so that the air admitted through its orifices is directed downwards, in the direction of the bottom of the pot and also along lines tangential to the vertical axis of the pot.
It is seen in fig. 1 that the bottom 11 of the pot has the shape of a dome with a convexity directed upwards, so that the liquid fuel ad put through the: pipe 4 first flows around the outer edge 12 of this bottom. The outer part of the bottom of the pot is relatively flat, while the central part is dome shaped with a convexity facing upwards. A set of air diffuser tubes 13, is supported in the center of the pot, and includes an inner tube 14 inserted into the bottom of the pot and communicating with the air space below this bottom.
The tube 14 is pressed tightly against a flange 14a turned down <B> the </B> which surrounds a central opening in the dome of the pot. It can be welded to said flange 14a. The assembly 13 also includes an outer tube 15 which is spaced from the wall of the inner tube 14 so as to provide space between these. two tubes one passage for air. Tube 15 may be supported in the position shown by being attached to an upper partition 16 having a shoulder 15a resting on the upper edge of tube 14 at a level adjacent to the top of the pot.
The partition 16 has a series of holes 16a intended to allow the air to flow into the space provided between the tubes 14 and 15. A lower element in the form of a baffle 17 is fixed to the lower part. higher of the tube 15. This baffle 17 can have an outer part 18 directed outwards and an inner part 19 which constitutes a partition wall between the inner tube 14 and the outer tube 15, thus closing the space delimited between these two tubes relative to the bottom of the pot.
The partition 16 includes a portion 16b which extends upwardly from the shoulder 15a and has a series of apertures 20 spaced circumferentially to allow air rising in the tube 14 to flow towards it. 'outside in the space between the part 16b and the tube 15. A cover 21, mounted on the upper end of the part 16b, has an outer edge 22 inclined upwards and which overhangs the upper edge of the tube 15.
It should be noted that the upper edge of this tube is inclined in a similar manner and spaced from the edge 22 so as to define a circumferential air passage 23, directed upwards and outwards. The outer tube 15 has rows of orifices 24 spaced vertically and which are intended to supply the air coming from the space between the tubes 14 and 15 inside the pot. The upper part <B> of </B> tube 15 has rows of closely spaced orifices 25.
In operation, the air flows upwardly through the central air tube 14 and can flow outward under relatively high pressure through the orifices 25. Some of this air flows outwardly. the bottom in the delimited expansion chamber: between the inner tube 14 and the outer tube 15, then flows to the outside, under a relatively low pressure, through the orifices 24.
A baffle 26 in the form of an inverted cone trunk is supported on rivets 27 fixed in the wall of the pot. This baffle 26 has a central opening 28 through which the air diffuser assembly passes. It is shown with its lower edge in general alignment with the third row of air intake ports 7. Rivets 27a can be used to support an auxiliary crown if the need arises.
Another relatively small baffle 29 is attached to outer tube 15 at a level above that of baffle 26 and below row of holes 9.
The burner operates as follows. When fuel is admitted through the inlet pipe 4, it flows around the outer edge 12 of the bottom of the pot. At this point in the level of the pot, the temperatures are relatively low. During combustion, the temperatures, while being relatively low, are high enough at this point to vaporize the fuel without cracking it.
The oil vapor which rises from the fuel in the bottom of the pot is partially oxidized by the air admitted through the orifices 5 directed downwards and tangentially. The air admitted through the orifices imparts to the gases a rapid movement of rotation and agitation around the central part of the pot. As the gases rise inside the pot, additional air is admitted through ports 6 and 7 and also through ports 24 at low pressure. These provide jets of flame which run radially outward from the axis of the pot at different levels of the pot.
The temperature of the gases generated therefore rises rapidly. As the mixture rises, additional air for secondary combustion is supplied to the upper rows of orifices. High pressure, radially directed jets of air are provided through orifices 25 at the top of the pot and above the uppermost row of orifices 10. An air stream directed upward and downward. the exterior is supplied through the holes 23 above the pot. This tends to spread the flame and further increase the combustion temperature.
The high temperature flame jets coming out of the orifices 24 are formed in an atmosphere very enriched in hydrocarbons and increase the temperature of the gases generated, the products formed in the: bottom chamber being completely burnt in the state of carbon dioxide and d water by secondary air.
The central air tube significantly reduces the tendency of the burner to produce smoke.
The outer tube 15, the partition 16 and the cover 21 can easily be removed by simply sliding the tube 15 upwards until the partition 19 is disengaged from the upper end of the tube 14. You can reassemble them by passing the opening formed in the partition 19 over the top of the tube 14 and lowering the tube 15, the partition 16 and the cover 21 until the shoulder 15a comes to rest against the upper edge of the tube 14.