EP0223634B1 - Brûleur à gaz du type à prémélange gaz/air - Google Patents

Brûleur à gaz du type à prémélange gaz/air Download PDF

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EP0223634B1
EP0223634B1 EP86402130A EP86402130A EP0223634B1 EP 0223634 B1 EP0223634 B1 EP 0223634B1 EP 86402130 A EP86402130 A EP 86402130A EP 86402130 A EP86402130 A EP 86402130A EP 0223634 B1 EP0223634 B1 EP 0223634B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
grille
burner
box
orifices
depressions
Prior art date
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Expired
Application number
EP86402130A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0223634A1 (fr
Inventor
Yves Bilcik
Pascal Mignot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Engie SA
Original Assignee
Gaz de France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gaz de France SA filed Critical Gaz de France SA
Priority to AT86402130T priority Critical patent/ATE44814T1/de
Publication of EP0223634A1 publication Critical patent/EP0223634A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0223634B1 publication Critical patent/EP0223634B1/fr
Expired legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/48—Nozzles
    • F23D14/58—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • F23D14/04—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
    • F23D14/10—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with elongated tubular burner head

Definitions

  • the present invention relates to a burner of the gas / air premix type.
  • premixed and atmospheric induction burners with partitioned outlet section are known, the relatively simple manufacture of which allows the multiplication of heating points in a hearth.
  • Such burners are commonly used for domestic use, for example water heaters or restaurant hobs, and are often arranged in the form of a ramp.
  • it has the drawbacks of having a low specific power in relation to their size, and of giving rise to flames which can sometimes be unstable.
  • their adjustments are delicate and they can, in practice, operate with satisfactory yields only for a determined feeding regime, which most often requires regulation everywhere or nothing.
  • burner of patent GB-A 1 222 354 is of the stacked structure type comprising a distribution box supplied with a gas / air premix, as well as a flame grid. which may be in the form of a series of superimposed corrugated plates.
  • the gas / air premix burner in accordance with the present invention makes it possible to solve the difficulties mentioned by proposing a burner of simple, robust construction, of small size, and making it possible to modulate the heat flow, thanks to its great flexibility of operation, by delivering significant specific power.
  • the gas burner according to the invention which is of the gas / air premix type supplying a distribution box and consists of a stacked structure comprising said distribution box which has an elongated, flattened shape and which receives, above it, a grid of flames in the form of a thin plate with an upper face and a lower face, said grid comprising at least one series of orifices in the form of slots formed in the lower face of the grid, said orifices which are regularly distributed towards the periphery of this grid, at least along its length, communicating with the interior volume of the distribution box, is characterized in that the slots formed in the underside of this grid have a substantially rectangular section which goes by flaring in the direction of flow of the gas mixture, orifices also in the form of notches, but of substantially rectangular and constant section being formed in the upper face of the same grid, which receives above it a plate of reduced thickness forming a cap from the cap, and in that the upper and lower faces of the grid communicate with each other by a slot made through the
  • a burner according to the invention, identified as a whole 1 and which is constituted by a box 2 forming distribution box in which is disposed a supply tube 3 in a combustible gas mixture, which tube is pierced with orifices 33, 43 through which said combustible mixture flows towards a grid 4 on which slots 5, 6 are formed; said grid being capped with a plate 7 forming a cap.
  • the tube 3 can in particular be screwed, towards the inlet end 23, and substantially in the axis 63 of the box, on the inner wall of the tubular part 53 projecting from said box.
  • the combustible gas mixture (gas / air) which feeds the burner 1 comes from a premix chamber (not shown) connected to the feed tube 3, towards the end 23, via a distribution sheath (not shown).
  • the distribution box 2 has an elongated shape, relatively flattened and of section substantially in "U" shape. It can in particular be manufactured in a foundry or by stamping, thus offering an embodiment which is both simple and inexpensive.
  • the free interior volume forming chamber 12 of the box communicates, through a passage or an elongated slot 22 with the grid 4 and the cap 7.
  • the cohesion of the stacked structure formed by the burner 1 can be ensured by screws which successively link the constituent elements of the burner.
  • This type of assembly being known, only the locations 11 of the screws are advantageously located towards the ends of the burner.
  • the grid 4 is in the form of a plate, preferably metallic substantially rectangular and thin (of the order of a centimeter).
  • this grid are formed series of orifices 5, 6 advantageously formed in slots and which communicate with the interior volume 12 of the box 2.
  • this communication is ensured by an opening 34 formed towards the central part of the grid and which thus forms a passage between the interior volume 12 and the plate 7 forming a cap; said opening being disposed opposite passage 22 formed in box 2.
  • the slots 5, 6 are provided, respectively, on each of the opposite faces 14, 24 of the grid.
  • the slots 5 have a substantially rectangular and constant section, while the slots 6 have a section which is initially rectangular but widens in the direction of flow of the gas mixture, forming expansion chamber 16; said slots 6 having a depth less than that of slots 5, and all being substantially of the same section.
  • the slots 5 and 6 are distributed substantially regularly at the periphery and along the length of the grid 4 opposite the passage 34. L orientation of the slots 5 and 6 is such that they are formed substantially perpendicularly on either side of the longitudinal axis 44 of the support grid 4. In addition, the slots 5 and 6 are preferably of the same number .
  • the burner 1 When the burner 1 is placed in its optimal operating position, that is to say substantially horizontally so that the constituent elements of the burner form a stacked structure based on the box 2 which receives, above it, the grid 4 capped with its cap 7, the slots 5 are arranged on the upper face 14 of the grid; the slots 6 then being formed symmetrically on the underside 24 thereof.
  • the diffuser tube 3 the end opposite to the inlet is closed by a wall, is supplied with a gaseous mixture (gas / air) and is provided with orifices 33 , 43.
  • gaseous mixture gas / air
  • orifices 33 , 43 are substantially regularly distributed in two series 33, and 43 along the major part of said tube. More specifically and advantageously, the orifices of each of the series are distributed linearly and substantially parallel to the longitudinal axis 13 of the tube 3; each series of orifices being further apart angularly about 90 ° .
  • the orifices are directed towards the bottom 42 of the box (2).
  • the orifices 33, 43 of the distributor tube are arranged so that the first orifice is disposed, relative to the wall of the box towards its end d admission 23, at a distance of the order of twice the distance separating two successive orifices, the last orifice being disposed, with respect to the opposite wall 23 ′ of the box, at a distance of the order of four times this gap.
  • the cap 7 which covers the slots 5 of the grid 4 can be in the form of a rectangular metal plate of small thickness and whose dimensions are substantially those of the covered grid.
  • the cap plate 7 can, for example, be made of copper.
  • the burner of the invention delivers its optimal nominal power and offers its best operating flexibility
  • This hat is in the form of substantially a thin rectangular plate whose dimensions are substantially equal to those of the grid which it covers.
  • the wall 28 of the cap 17 is formed back from its face 18 directed towards the grid. This wall extends over the entire width of the plate 17 forming a cap and over most of its length.
  • the intermediate piece 27 comprises, towards its central part, an oblong longitudinal slot 38, which extends over most of the length of the intermediate plate and passes through it over its entire thickness.
  • the slot 38 is arranged opposite the passage 22 of the box 2 and the communication slot 34 of the grid 4.
  • This intermediate piece 27 can optionally be omitted; the grid 4 is no longer then capped only by the cap 17 or else, as shown in FIG. 1, by the cap in the form of a flat plate 7 whose thickness is substantially constant.
  • the combined use of the cap 17 and the intermediate plate 27 leads to an improvement in the calorific power delivered of the order of 10%.
  • the burner which has just been described operates in the following manner: - the distributor tube 3 of the burner 1 is supplied with premix.
  • This air / gas premix can be carried out using a mixer of any known type.
  • the air necessary for combustion is induced by the gas pressure, thus achieving stoichiometric mixing.
  • This mixture is then distributed inside the box 2 in the internal volume 12, forming a distribution chamber, via the tube 3 in which the orifices 33, 43 are pierced.
  • the gas mixture then flows towards the grid 4, the communication passage 22 ensuring its flow from the interior volume 12 to the slots 5, 6 of the grid 4.
  • the flow rate of the gaseous mixture which ignites thanks to the igniter (not shown) provided for this purpose is distributes substantially uniformly over the length of the grid, in the upper 5 and lower 6 slots, the flames catching on the outside of the burner, near said slots.
  • the slots 6 can in particular play the role, thanks to their expansion chamber 16, of piloting the flames; the main flames of the burner then being attached to the outside of the slots 5.
  • a burner according to the invention may, in particular, include a box 2 whose internal volume 12 of distribution of the mixture is of the order of 150 to 250 cm 3 and preferably equal to about 200 cm 3 .
  • the distributor tube 3 is advantageously provided with 26 orifices 33, 43, distributed in two series of 13 and pierced at an apex angle of about 90 ° ; said holes having a diameter of the order of 3 mm and being substantially regularly separated by a distance of approximately 15 mm.
  • a good distribution of the gaseous mixture, over the length of the burner, is ensured when the first hole in each series is housed about 30 mm from the internal wall limiting the interior volume of said box, towards its inlet 23; the last hole being made about 60 mm from the opposite internal wall, towards the end 23 '.
  • the upper slots 5 may be 2 ⁇ 55, and with a rectangular section of the order of 2 ⁇ 3 mm; the lower slots 6, of the same number, first having a rectangular section of approximately 2 x 1.2 mm and then, at the outlet of the expansion chamber 16, a section of approximately 4 x 1.2 mm.
  • the burner that has just been presented can deliver a nominal power of the order of 40 kW / PCS by being supplied with atmospheric induction with natural gas at a pressure of approximately 0.1 to 1.2 bar, or in liquefied petroleum gas at a pressure ranging from about 0.1 to 0.7 bar.
  • the power delivered is important.
  • the flexibility of operation of such a burner allows a modification of the specific power delivered in a ratio of the order of 1 to 20. This makes it possible to design devices for producing heat at low temperature, in particular boilers with distill spirits. At the same time, the good distribution of the heat flow allows the application of such burners, in particular for the heating of molds used in foundries or for the manufacture of ceramics.
  • a particularly advantageous use of the burner of the invention in the industrial field can result from the association of several groups of burners. It is possible in particular to provide groups of two or three burners arranged in parallel, each group having its admission in gaseous mixture and its premix chamber. The groups thus formed will then be distributed over the surfaces to be heated, thus providing a uniform distribution of the heat flow.
  • an installation of this type comprising twenty four burners per series of three, can deliver a power of the order of 800 kW distributed substantially over the entire surface to be heated of a alcohol distillation tank.
  • the burner is arranged and operates in the inverted position, that is to say, upside down, the stack then having the cap as a base; this configuration can further improve the efficiency of the burner by recovering the heat of condensation of the water vapor delivered by combustion.
  • the interignition of these provision may be made for the grid 4 to include slots 15 for passage of said combustible gas mixture.
  • slots are preferably arranged on the face 14 of the grate, towards the end 23 ′ of the burner opposite the inlet 23, and between the two rows of slots 5 formed on either side of the axis 44, said slots forming a corolla.
  • the end part of the supply tube 3, opposite the inlet 23, can extend inside a tubular cavity 53 ' projecting from the box 2; said tube being able to be hollow at its two ends, a plug (not shown) closing its opposite end to the inlet, for example, by screwing on a thread provided for this purpose on the external wall of the cavity 53 '.

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Description

  • La présente invention se rapporte à un brûleur du type à prémélange gaz/air.
  • On connaît, actuellement, des brûleurs à prémélange et à induction atmosphérique à section de sortie cloisonnée dont la fabrication relativement simple permet la multiplication des points de chauffe dans un foyer. De tels brûleurs sont couramment utilisés pour les emplois domestiques, par exemple des chauffe-eau ou des plans de cuisson de restaurants, et sont souvent disposés sous forme de rampe. Cependant, il présente les inconvénients d'avoir une faible puissance spécifique par rapport à leur encombrement, et de donner naissance à des flammes qui peuvent être parfois instables . En outre, leurs réglages sont délicats et ils ne peuvent, en pratique, fonctionner avec des rendements satisfaisants que pour un régime déterminé d'alimentation, ce qui nécessite le plus souvent une régulation partout ou rien.
  • A côté de cette catégorie de brûleurs, on connaît des brûleurs à induction atmosphérique de type classique dont la souplesse et la fiabilité de fonctionnement entraînent leur utilisation domestique, par exemple sur des cuisinières de type courant. Cependant, cette technique conduit à des brûleurs dont la puissance spécifique est relativement réduite et dont la disposition des têtes de combustion entraînent une forte concentration des flux thermiques. Aussi, leur utilisation industrielle est réduite.
  • Parmi l'ensemble des brûler connus, on peut en particulier relever celui du brevet US-A 2 494 243, dans la mesure où il s'agit d'un brûleur à prémélange gaz combustible et air comburant comprenant une boîte de répartition, pour l'alimentation en prémélange, et une grille de flammes pourvue dans sa face inférieure d'orifices en forme de créneaux, lesquels sont en communication avec le volume intérieur de la boit de répartition.
  • A titre d'information, on peut également noter le brûleur du brevet GB-A 1 222 354 en ce qu'il est du type à structure empilée comprenant une boite de répartition alimentée en prémélange gaz/air, ainsi qu'une grille de flammes pouvant se présenter sous la forme d'une série de plaques ondulées superposées.
  • Mais de tels brûleurs sont difficilement adaptables au domaine privilégié d'application de l'invention; à savoir les chaudières à distiller les alcools, et des problèmes de souplesse de fonctionnement, tant à haute qu'à basse température, se posent encore.
  • Le brûleur à prémélange gaz/air conforme à la présente invention, permet de résoudre les difficultés mentionnées en proposant un brûleur de construction simple, robuste, de faible encombrement, et permettant de moduler le flux thermique, grâce à sa grande souplesse de fonctionnement, en délivrant une puissance spécifique importante.
  • De façon plus précise, le brûleur à gaz conforme à l'invention qui est du type à prémélange gaz/air alimentant une boîte de répartition et est constitué d'une structure empilée comprenant ladite boîte de répartition qui a une forme allongée, aplatie et qui reçoit, par dessus elle, une grille de flammes en forme de plaque de faible épaisseur avec une face supérieure et une face inférieure, ladite grille comportant au moins une série d'orifices en forme de créneaux ménagés dans la face inférieure de la grille, lesdits orifices qui sont régulièrement répartis vers la périphérie de cette grille, au moins sur sa longueur, communiquant avec le volume intérieur de la boîte répartition, se caractérise en ce que les créneaux ménagés dans la face inférieure de cette grille ont une section sensiblement rectangulaire qui va en s'évasant dans le sens de l'écoulement du mélange gazeux, des orifices également en forme en créneaux, mais de section sensiblement rectangulaire et constante étant ménagés dans la face supérieure de cette même grille, laquelle reçoit par-dessus elle une plaque d'épaisseur réduite formant chapeau venant la coiffer, et en ce que les faces supérieure et inférieure de la grille communiquent entre-elles par une fente ménagée à travers la grille, de sorte à former passage de communication entre le volume intérieur de la boîte et le chapeau. Ainsi on va pouvoir assurer une modulation fine du flux thermique et un pilotage précis des flammes, quel que soit le régime de fonctionnement du brûler.
  • L'invention apparaîtra plus clairement de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins d'accompagnement dans lesquels:
    • - la figure 1 est une vue schématique de côté du brûleur,
    • - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la vue présentée à la figure 1,
    • - la figure 3 est une vue de dessus de la grille du brûleur présenté à la figure 1,
    • - la figure 4 est une vue de dessous de cette même grille,
    • - la figure 5 est une vue de côté d'une variante de la plaque formant chapeau,
    • - la figure 6 est une vue de dessus d'une plaque intermédiaire disposée entre le chapeau et la grille,
    • - la figure 7 est une vue de côté du tube diffuseur présenté à la figure 1.
  • En se reportant tout d'abord à la figure 1, on voit un brûleur, conforme à l'invention, repéré dans son ensemble 1 et qui est constitué par un boîtier'2 formant boîte de répartition dans laquelle est disposé un tube d'alimentation 3 en mélange gazeux combustible, lequel tube est percé d'orifices 33, 43 par lesquels s'écoule ledit mélange combustible vers une grille 4 sur laquelle sont formés des créneaux 5, 6; ladite grille étant coiffée d'une plaque 7 formant chapeau.
  • Le tube 3 peut être notamment vissé, vers l'extrémité d'admission 23, et sensiblement dans l'axe 63 de la boîte, sur la paroi intérieure de la partie tubulaire 53 formant saillie à ladite boîte.
  • Le mélange gazeux combustible (gaz/air) qui alimente le brûleur 1 provient d'une chambre de prémélange (non représentée) reliée au tube d'alimentation 3, vers l'extrémité 23, par l'intermédiaire d'une gaine de distribution (non représentée).
  • Afin de faciliter la description, le cheminement du mélange gazeux à l'intérieur du brûleur a été matérialisé par des flèches aux figures 1 et 2.
  • En se reportant à l'une quelconque de ces deux figures, on voit que la boîte de répartition 2 présente une forme allongée, relativement aplatie et de section sensiblement en "U" . Elle peut être notamment fabriquée en fonderie ou par estampage, offrant ainsi un mode de réalisation à la fois simple et peu coûteux.
  • Le volume intérieur libre formant chambre 12 de la boîte communique, par un passage ou une fente allongée 22 avec la grille 4 et le chapeau 7.
  • La cohésion de la structure empilée que forme le brûleur 1 peut être assurée par des vis qui lient successivement les éléments constitutifs du brûleur. Ce type d'assemblage étant connu, on a seulement représenté les emplacements 11 des vis avantageusement situés vers les extrémités du brûleur.
  • En se référant notamment aux figures 3 et 4, on note que la grille 4 se présente sous la forme d'une plaque, de préférence métallique sensiblement rectangulaire et de faible épaisseur (de l'ordre du centimètre).
  • Dans cette grille sont ménagées des séries d'orifices 5, 6 formés avantageusement en créneaux et qui communiquent avec le volume intérieur 12 de la boîte 2. Dans le mode de réalisation retenu, cette communication est assurée par une ouverture 34 ménagée vers la partie centrale de la grille et qui forme ainsi passage entre le volume intérieur 12 et la plaque 7 formant chapeau ; ladite ouverture étant disposée en regard du passage 22 formé dans la boîte 2.
  • Avantageusement, les créneaux 5, 6 sont ménagés, respectivement, sur chacune des faces opposées 14, 24 de la grille . Les créneaux 5 présentent une section sensiblement rectangulaire et constante, tandis que les créneaux 6 ont une section qui est d'abord rectangulaire mais va en s'évasant dans le sens d'écoulement du mélange gazeux, en formant chambre de détente 16 ; lesdits créneaux 6 ayant une profondeur inférieure à celle des créneaux 5, et étant tous sensiblement de même section.
  • En outre, afin d'assurer une bonne homogénéisation du mélange gazeux et permettre une bonne combustion de celui-ci, les créneaux 5 et 6 sont répartis sensiblement régulièrement à la périphérie et sur la longueur de la grille 4 en regard du passage 34. L'orientation des créneaux 5 et 6 est telle qu'ils sont formés sensiblement perpendiculairement de part et d'autre de l'axe longitudinal 44 de la grille support 4. En outre, les créneaux 5 et 6 sont,de préférence, de même nombre.
  • Lorsque le brûleur 1 est placé dans sa position optimale de fonctionnement, c'est-à-dire sensiblement horizontalement de façon que les éléments constitutifs du brûleur forment une structure empilée ayant pour base la boîte 2 qui reçoit, au dessus d'elle, la grille 4 coiffée de son chapeau 7, les créneaux 5 se trouvent ménagés sur la face supérieure 14 de la grille ; les créneaux 6 étant alors formés symétriquement sur la face inférieure 24 de celle-ci.
  • Il est à noter que de bonnes conditions de fonctionnement du brûleur conforme à l'invention sont obtenues lorsque la position de celui-ci est telle qu'il forme, avec un plan horizontal, un angle inférieur ou égal à 45°.
  • En se référant maintenant aux figures 7 et 2, on note que le tube diffuseur 3, dont l'extrémité opposée à l'admission est fermée par une paroi, est alimenté en mélange gazeux (gaz/air) et est pourvu d'orifices 33, 43. Ces orifices sont sensiblement régulièrement répartis en deux séries 33, et 43 le long de la majeure partie dudit tube. De façon plus spécifique et avantageusement, les orifices de chacune des séries sont répartis linéairement et sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal 13 du tube 3 ; chaque série d'orifices étant, en outre, écartée an- gulairement d'environ 90°. Avantageusement, les orifices sont dirigés vers le fond 42, de la boite (2) . On peut noter que, lorsque le tube 3 est disposé, sensiblement coaxialement dans la boîte 2, les orifices de chacune des séries 33, 43 sont orientés de façon qu'ils forment, avec l'axe transversal 32 de la boîte, un angle a sensiblement égal à 45°.
  • De façon à assurer une distribution sensiblement uniforme du mélange gazeux combustible sur la longueur du brûleur, les orifices 33, 43 du tube répartiteur sont ménagés de telle sorte que le premier orifice soit disposé, par rapport à la paroi de la boîte vers son extrémité d'admission 23, à une distance de l'ordre du double de l'écart séparant deux orifices successifs, le dernier orifice étant disposé, par rapport à la paroi opposée 23' de la boite, à une distance de l'ordre de quatre fois cet écart.
  • Vers l'une des extrémités de la boîte du brûleur, est disposé un système d'allumage du mélange. On peut notamment prévoir un dispositif d'allumage électrique, de type connu, et une sonde d'ionisation pour le contrôle des flammes issues de la combustion.
  • En se référant à nouveau à la figure 1, on remarque que le chapeau 7 qui coiffe les créneaux 5 de la grille 4, peut se présenter sous la forme d'une plaque métallique rectangulaire de faible épaisseur et dont les dimensions sont sensiblement celles de la grille recouverte. La plaque formant chapeau 7 peut, par exemple, être fabriquée en cuivre.
  • Afin que le brûleur de l'invention délivre sa puissance nominale optimale et offre sa meilleure souplesse de fonctionnement, on prévoit, selon une variante de l'invention, que la grille 4 est surmontée d'une pièce 27, et d'un chapeau 17 comportant une paroi 28 formée en retrait, par exemple de quelques millimètres; la pièce intermédiaire 27, en forme de plaque plane, venant s'intercaler entre la grille 4 et le chapeau 17.
  • Ce chapeau se présente sous la forme sensiblement d'une plaque rectangulaire de faible épaisseur dont les dimensions sont sensiblement égales à celles de la grille qu'il recouvre. La paroi 28 du chapeau 17 est formée en retrait de sa face 18 dirigée vers la grille. Cette paroi s'étend sur toute la largeur de la plaque 17 formant chapeau et sur la majeure partie de sa longueur. La pièce intermédiaire 27 comprend, vers sa partie centrale, une fente 38 longitudinale oblongue, qui s'étend sur la majeure partie de la longueur de la plaque intermédiaire et traverse celle-ci sur toute son épaisseur. La fente 38 est disposée en regard du passage 22 de la boîte 2 et de la fente de communication 34 de la grille 4.
  • Cette pièce intermédiaire 27 peut, éventuellement, être supprimée ; la grille 4 n'étant plus alors coiffée que par le chapeau 17 ou bien, telle que présenté figure 1, par le chapeau en forme de plaque plane 7 dont l'épaisseur est sensiblement constante.
  • Cependant l'emploi combiné du chapeau 17 et de la plaque intermédiaire 27, entraîne une amélioration de la puissance calorifique délivrée de l'ordre de 10 %.
  • Le brûleur qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante : - le tube répartiteur 3 du brûleur 1 est alimenté en prémélange. Ce prémélange air/gaz peut être réalisé au moyen d'un mélangeur de tout type connu. L'air nécessaire à la combustion est induit par la pression de gaz, réalisant ainsi le mélange stoechio- métrique. Ce mélange est alors distribué à l'intérieur de la boîte 2 dans le volume interne 12, formant chambre de répartition, par l'intermédiaire du tube 3 dans lequel sont percés les orifices 33, 43. Le mélange gazeux s'écoule ensuite vers la grille 4, le passage de communication 22 assurant son écoulement du volume intérieur 12 vers les créneaux 5, 6 de la grille 4. Le débit du mélange gazeux qui s'enflamme grâce à l'allumeur (non représenté) prévu à cet effet, se répartit sensiblement uniformément sur la longueur de la grille, dans les créneaux supérieurs 5 et inférieurs 6, les flammes s'accrochant à l'extérieur du brûleur, à proximité desdits créneaux. Les créneaux 6 peuvent notamment jouer le rôle, grâce à leur chambre de détente 16, de pilotage des flammes ; les flammes principales du brûleur étant alors accrochées vers l'extérieur des créneaux 5.
  • Il est à noter que lorsque la grille 4 est surmontée de la plaque intermédiaire 27 et du chapeau 17, le mélange gazeux s'écoule à travers la fente 38 de la plaque et le retrait 28 du chapeau, un second pilotage de flammes pouvant être assuré par ces moyens.
  • Un brûleur conforme à l'invention, et présenté à titre d'exemple non limitatif, peut, notamment, comporter une boîte 2 dont le volume intérieur 12 de répartition du mélange est de l'ordre de 150 à 250 cm3 et préférentiellement égal à environ 200 cm3.
  • Dans ce cas, le tube répartiteur 3 est, avantageusement, pourvu de 26 orifices 33, 43, répartis en deux séries de 13 et percés sous un angle au sommet d'environ 90° ; lesdits trous ayant un diamètre de l'ordre de 3 mm et étant sensiblement régulièrement séparés d'une distance d'environ 15 mm.
  • Une bonne répartition du mélange gazeux, sur la longueur du brûleur, est assurée lorsqu'on ménage le premier trou de chaque série à environ 30 mm de la paroi interne limitant le volume intérieur de ladite boîte, vers son admission 23 ; le dernier trou étant ménagé à environ 60 mm de la paroi interne opposée, vers l'extrémité 23'.
  • Si l'on respecte sensiblement les caractéristiques dimensionnelles que l'on vient d'indiquer, les créneaux supérieurs 5 peuvent être au nombre de 2 x 55, et à section rectangulaire de l'ordre de 2 x 3 mm ; les créneaux inférieurs 6, de même nombre, ayant d'abord une section rectangulaire d'environ 2 x 1,2 mm puis, en sortie de chambre de détente 16, une section d'environ 4 x 1, 2 mm.
  • Le brûleur que l'on vient de présenter peut délivrer une puissance nominale de l'ordre de 40 kW/PCS en étant alimenté sous induction atmosphé- tique en gaz naturel sous une pression d'environ 0,1 à 1,2 bar, ou en gaz de pétrole liquéfié sous une pression allant d'envi ron 0,1 à 0,7 bar.
  • Aussi, compte tenu des dimensions, la puissance délivrée est importante. En outre, la souplesse de fonctionnement d'un tel brûleur permet une modification de la puissance spécifique délivrée dans un rapport de l'ordre de 1 à 20. Ceci autorise de concevoir des appareils de production de chaleur à basse température, notamment des chaudières à distiller des alcools. Parallèlement, la bonne répartition du flux thermique autorise l'application de tels brûleurs, notamment, pour le réchauffage de moules utilisés en fonderie ou pour la fabrication de céramiques.
  • Une utilisation particulièrement intéressante du brûleur de l'invention dans le domaine industriel peut résulter de l'association de plusieurs groupes de brûleurs. On peut notamment prévoir des groupes de deux ou trois brûleurs disposés en parallèle, chaque groupe ayant son admission en mélange gazeux et sa chambre de prémélange. Les groupes ainsi constitués seront alors distribués sur les surfaces à chauffer, offrant ainsi une répartition uniforme du flux thermique.
  • A titre d'exemple, on peut noter qu'une installation de ce type comprenant vingt quatre brûleurs par série de trois, peut délivrer une puissance de l'ordre de 800 kW répartis sensiblement sur l'ensemble de la surface à chauffer d'une cuve de distillation d'alcool.
  • A titre de variante de l'invention, on peut notamment prévoir que le brûleur soit disposé et fonctionne en position inversée, c'est-à-dire, la tête en bas, l'empilage ayant alors pour base le chapeau ; cette configuration pouvant améliorer encore le rendement du brûleur en récu perant la chaleur de condensation de la vapeur d'eau délivrée par la combustion.
  • Par ailleurs, afin de favoriser, notamment lorsque les brûleurs de l'invention sont associés en parallèle par groupe, l'interallumage de ceux-ci, on peut prévoir que la grille 4 comporte des fentes 15 de passage dudit mélange gazeux combustible.
  • Ces fentes sont disposées de préférence sur la face 14 de la grille, vers l'extrémité 23' du brûleur opposée à l'admission 23, et entre les deux rangées de créneaux 5 ménagés de part et d'autre de l'axe 44, lesdites fentes formant corolle.
  • Enfin, on peut prévoir que la partie extrême du tube d'alimentation 3 , opposée à l'admission 23, s'étend à l'intérieur d'une cavité tubulaire 53' saillante à la boite 2 ; ledit tube pouvant être creux à ses deux extrémités, un bouchon (non représenté) venant obturer son extrémité opposée à l' admission, par exemple, en se vissant sur un filetage prévu à cet effet sur la paroi extérieure de la cavité 53'.

Claims (7)

1. Brûleur à gaz du type à prémélange gaz/air alimentant une boîte de répartition comportant au moins une rampe de flammes, ledit brûleur étant composé d'une structure empilée (2, 4, 7, 27, 17) comprenant ladite boîte de répartition (2) qui a une forme allongée, aplatie et reçoit, par dessus elle, une . grille (4) de flammes en forme de plaque de faible épaisseur avec une face supérieure (14) et une face inférieure (24), ladite grille comportant au moins une série d'orifices (6) en forme de créneaux ménagés dans la face inférieure (24) de la grille, lesdits orifices qui sont régulièrement répartis vers la périphérie de cette grille, au moins sur sa longueur, communiquant avec le volume intérieur (12) de la boîte de répartition (2), ledit brûleur étant caractérisé: en ce que les créneaux (6) ménagés dans la face inférieure (24) de cette grille ont une section sensiblement rectangulaire qui va en s'évasant dans le sens de l'écoulement du mélange gazeux, des orifices (5) également en forme en créneaux, mais de section sensiblement rectangulaire et constante, étant ménagés dans la face supérieure (14) de cette même grille, laquelle reçoit par-dessus elle une plaque (7, 17) d'épaisseur réduite formant chapeau venant la coiffer, et en ce que les faces supérieure et inférieure de la grille communiquent entre-elles par une fente (34) ménagée à travers la grille, de sorte à former passage de communication entre le volume intérieur (12) de la boîte (2) et le chapeau.
2. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les créneaux (5) qui sont formés dans la face supérieure (14) de la grille ont une section plus importante que ceux (6) qui sont formés dans la face inférieure (24) de cette même grille, lesdits créneaux (5, 6) ayant tous une section sensiblement identique dans chaque face.
3. Brûleur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la boîte de répartition (2) comporte un tube (3) d'alimentation en mélange gazeux pourvu d'orifices d'évacuation (33, 43) qui débouchent dans l'espace intérieur (12) de ladite boîte (2), ledit tube (3) d'alimentation étant disposé de façon sensiblement coaxiale à ladite boîte.
4. Brûleur selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits orifices (33, 43) d'évacuation sont répartis linéairement en deux séries écartées angu- lairement d'environ 90°, et sont sensiblement régulièrement répartis le long d'une partie au moins dudit tube (3) d'alimentation.
5. Brûleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chapeau (17) est tel que sa face (18) dirigée vers la grille (4) comporte une paroi (28) formée en retrait qui s'étend sur toute la largueur du chapeau et sur la majeure partie de sa longueur. -
6. Brûleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce intermédiaire (27), en forme de plaque, disposée entre la grille (4) et le chapeau (17) et présentant une fente allongée (38) formée en regard dudit passage de communication (34) et qui traverse ladite pièce intermédiaire sur toute son épaisseur.
7. Brûleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la plaque formant chapeau (7) est plane et d'épaisseur sensiblement constante.
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