EP0635677B1 - Plaque d'accrochage de flamme pour brûleur à gaz, son procédé de fabrication et brûleur comprenant une telle plaque - Google Patents

Plaque d'accrochage de flamme pour brûleur à gaz, son procédé de fabrication et brûleur comprenant une telle plaque Download PDF

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EP0635677B1
EP0635677B1 EP19940401586 EP94401586A EP0635677B1 EP 0635677 B1 EP0635677 B1 EP 0635677B1 EP 19940401586 EP19940401586 EP 19940401586 EP 94401586 A EP94401586 A EP 94401586A EP 0635677 B1 EP0635677 B1 EP 0635677B1
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EP
European Patent Office
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plate
mesh
constituted
strip
compressed
Prior art date
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EP19940401586
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German (de)
English (en)
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EP0635677A1 (fr
Inventor
Dominique Walter
Anne-Béatrice Pernaud
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Engie SA
Original Assignee
Gaz de France SA
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Publication date
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    • 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
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    • 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
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    • F23D2203/10—Flame diffusing means
    • F23D2203/101—Flame diffusing means characterised by surface shape
    • F23D2203/1012—Flame diffusing means characterised by surface shape tubular
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    • F23D2203/10—Flame diffusing means
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/00019—Outlet manufactured from knitted fibres

Definitions

  • the invention relates to a plate flame attachment, usable in particular on gas mixture burners.
  • They are made of various materials, such than ceramic or metal, and are usually drilled orifices of suitable size and distribution for allow the passage of gases and their combustion. They are arranged in the gas burner between the distribution and combustion, which they separate.
  • Such pierced plates still pose problems related to their mounting because they are in fact often made up of several thin plates which must be stacked on top of each other in the burner. That poses adjustment problems between plates and armature a high installation cost.
  • the object of the invention is to resolve these difficulties thanks to a flame attachment plate improved, notably allowing stabilization efficient and good distribution of the flames over its entire surface, with formation of a flame front substantially uniform, further promoting risk reduction back from flames.
  • the plate according to the invention drives a relatively low pressure drop of around 35 to 50 Pa and promotes limitation of the quantities of gas emitted harmful (oxides of carbon, nitrogen, ).
  • the proposed solution consists of a plate with passages crossing it for traffic at through it gases to be burned, the plate of the invention is characterizing in that the wire network (s) looks like a tube flattened knitted fabric comprising one or more sections.
  • the invention allows in particular, by its structure or texture in yarn (s) to intertwined parts, a passage substantially uniformly gas distributed over the entire surface of the plate, with even spread of the flame created, making it possible in practice (for example in the case of installations heating), advantageously reduce the spacing between the flame attachment zone and the heat exchanger heat often associated with the burner, since the front of flame may be of relatively low height.
  • the invention also relates to a burner of the general gas mixture type, comprising a distribution supplied with combustion air and gas fuel, communicating with a combustion chamber, with interposition between them of the plate according to the invention.
  • the plate of the invention can be used in particular for domestic burners, such as, for example, blown air, total premix and blue flame, making possible in particular a large modulation in power, which can, for example, go from '' about 3 to 33 kilowatts, or a power modulation of 1: 11, with a pfd which can range from 225 to 2500 kw / cm 2 , approximately.
  • domestic burners such as, for example, blown air, total premix and blue flame
  • a large modulation in power which can, for example, go from '' about 3 to 33 kilowatts, or a power modulation of 1: 11, with a pfd which can range from 225 to 2500 kw / cm 2 , approximately.
  • this distribution plate or sieve can be shaped by example with a substantially circular section (Figure 1) or rectangular parallelepiped (figure 10), with dimensions adapted to those of the associated burner.
  • the plate includes, in its constitution, a network 2 of wire (s) flexible (s) 12, with intertwined or entangled parts, providing between them passages 27 or channels passing through the plate for the circulation through it of gases.
  • a network 2 of wire (s) flexible (s) 12 with intertwined or entangled parts, providing between them passages 27 or channels passing through the plate for the circulation through it of gases.
  • This network of wire (s) or interlacing 2 presents itself here as a knitted work 10 consisting of at least one thread flexible.
  • this knitted work is made in one single wire 12 extending continuously between its ends free 12a and 12b ( Figure 2).
  • This wire can be made in a ductile metallic material which is easily knitted, such as, for example, two-tenths "304L" stainless steel millimeter in diameter.
  • the material used to make the plate should preferably keep its characteristics (mechanical in particular) up to high temperatures, around 1000 ° C to 1200 ° C.
  • the wire 12 is sort of "knitted", like knitting a sock, so as to constitute the work 10, which advantageously have the form of a tube.
  • FIG. 3 the diagram is illustrated way in which loops 19 in " ⁇ " (OMEGA) of wire 12 can be intertwined, delimiting meshes 14, of suitable dimensions.
  • These meshes (corresponding to passages 27 above) being advantageously relatively initially loose, the mesh produced can be easily distorted in different directions at the start of the shaping of the plate.
  • Figure 4 shows more precisely the interlacing of the sections or parts 15 of the wire, which overlap each other, presenting areas interlacing as referenced in 17, these sections forming "upper" loops 19a which pass through the loops below them 19b, thus delimiting the passages 27.
  • these passages of the knitted work in a state relatively loose, these same passages being found distributed throughout the network structure in the state tablet according to shape, size and function layout compression forces exerted.
  • a knitted work 10 in the form of a cylindrical tube ( Figure 2), deformable and compressible.
  • This tube is first of all flattened or flattened along two fold lines 16, 18, both substantially parallel to the longitudinal axis 20 of this tube, the knitted work then having the general shape of a strip 21 of double thickness .
  • the strip obtained is then wound on itself, from one of its ends 21a.
  • FIG. 6 it can be seen that the roll 22 formed, of axis 25 substantially perpendicular to the longitudinal axis 46 of the strip, is advantageously produced by tightening the strip well when it is wound on itself.
  • This winding 22 is then compressed substantially uniformly along its axis 25, in the direction of the arrows F a and F ' a , and possibly in the case where this compression along the axis 25 is insufficient, also perpendicularly to this axis 25 in the direction of the arrows Fr, until the compressed network constituting the desired plate is obtained such as that of FIG. 1, which compressed network preserves between its parts of wire (s) the passages, although deformed, intended for the circulation of gases .
  • the axial compression will first be applied, then, if necessary, the radial compression. It will be noted that here the compression is therefore carried out substantially parallel and perpendicular to the surface of the plate thus formed.
  • the plate, whose orifices 27 for the passage of gases will thus be randomly distributed over its entire surface, will in particular allow effective self-stabilization of the flame.
  • FIG 7 Another possibility of achieving this plate is shown in Figure 7, for example to obtain the plate in the form of a substantially quadrilateral in Figure 10. In this case, we can still start from the flattened tubular strip 21 which is then folded on itself to form at least one fold line 32.
  • the strip is folded several times on itself in a stacking direction of the folds 45 in the manner of an accordion, constituting a series of folds of which only the upper fold has been referenced at 42 , the folds can be arranged substantially parallel to the plane 30 of the plate thus formed.
  • This fold 40 is then compressed, being advantageously subjected to a first compression substantially along the stacking axis 45 of the folds in the direction of the arrows F a and F ' a , then if desired a second compression, substantially perpendicular to this same axis 45, in the direction of the arrows F l .
  • the plate 1 is constituted by a stack 40a of sections 42a precut from the strip 21, all of dimensions substantially equal, this stack then being compressed substantially parallel, and incidentally, perpendicular to the stacking axis 45a of these sections.
  • the parts or sections 42a of the stacked strip will be oriented substantially parallel to the plane 30 of the plate, the axis 45a being then substantially perpendicular to this plane.
  • the dimensions of the structure knitted 10, as well as roll 22 of folding 40, or the stack 40a will be adapted so that, after compression, the dimensions of the plate correspond substantially to that of the associated burner.
  • a flame attachment plate circular in shape
  • a metal band (not shown) can keep the plate at its around.
  • the compressions of the shaped work in view of obtaining the plate according to the invention, can be produced using a small known type press.
  • a plate 1 mounted in a burner of known type, referenced as a whole in 80, as by example a domestic air blower, premixed total and blue flame.
  • This burner 80 essentially comprises a distribution chamber 81, which has the general shape of a box in truncated cone, substantially in section circular, connected at its most rear side narrow 81a with separate supply lines 83, 84 in combustion air and combustible gas respectively.
  • This distribution chamber 81 is delimited transversely, on its front face, by the plate flame attachment 1.
  • this plate is present in the form of a substantially circular disc, mounted in a hoop 90 whose dimensions are adapted to those of the burner to which it is attached by all means known to those skilled in the art, the plate being arranged substantially perpendicular to the axis 86 of the chamber 81 so as to separate the latter from the combustion 82.
  • the letters AV and AR allow to locate the sides "front” and “rear” of the burner, with reference to the circulation of the fuel mixture, in the burner, as shown by arrows 87, 87 'and 88.
  • the fuel gas supply line 84 meets the air supply duct 83 just in upstream of the distribution chamber (at 85).
  • a fan upstream of the duct 83 pressurized air supply.
  • the ignition of the burner is provided by an electrode 97 suitably insulated and supplied with high voltage, by a power cable not shown, ignition taking place by sparks or electric arc between the tip 97a of the electrode and, by example, the wall next to the plate (if the latter is metallic) or the wall of the combustion, or even the grid 1 itself.
  • the screened structure or plate 1 in stainless steel reference "304L" may have a diameter of about 130 mm and a thickness about 15 mm to be installed in a burner servant of which the distribution chamber is made up a truncated cone about 95 mm high.
  • the maximum pressure drop created by the combustion head 1 is relatively small, of the order of 50 Pa, the maximum temperature at the output 1a of the plate 1 at the stoichiometry being 750 ° C; moreover, there was no noise pollution notable.
  • the plate according to the invention can as well be mounted on gas premix burners only on burners without premix.

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Description

L'invention se rapporte à une plaque d'accrochage de flamme, utilisable notamment sur des brûleurs à mélange de gaz.
On connait déjà des plaques de ce type, au niveau desquelles on cherche à stabiliser sensiblement les flammes produites, de manière à favoriser leur développement sans trop de fluctuations dans la chambre de combustion. D'autres expressions désignent encore ces plaques, telles que "plaquettes d'accrochage de flamme" ou "grilles de combustion" (voir par exemple le document JP-A-58-205012).
Elles sont réalisées en matériaux divers, tels que céramique ou métal, et sont généralement percées d'orifices de taille et de répartition convenables pour permettre le passage des gaz et leur combustion. Elles sont disposées dans le brûleur à gaz entre les chambres de répartition et de combustion, qu'elles séparent.
Parmi les inconvénients qui ont pu être constatés sur de telles plaques dans les brûleurs de l'art antérieur, on peut noter :
   tout d'abord, la stabilisation des flammes par ces plaques qui n'est pas toujours satisfaisante. On tente alors d'améliorer quelque peu cette stabilité, par exemple en adaptant la trajectoire des jets de mélange, ou encore en prévoyant une grille supplémentaire ou tamis de répartition des gaz à l'intérieur de la chambre de répartition ; cela entraíne notamment des coûts supplémentaires et rend les installations plus complexes. Or, cette instabilité des flammes peut également générer des dysfonctionnements tels que des retours possibles de flammes à l'intérieur de la chambre de répartition, ou encore des productions excessives de gaz nocifs. Par ailleurs, la structure même des plaques existantes rend souvent difficile une modulation importante de la puissance du brûleur.
De telles plaques percées posent encore des problèmes liés à leur montage car elles sont en fait souvent constituées de plusieurs plaques fines qui doivent être empilées les unes sur les autres dans le brûleur. Cela pose des problèmes d'ajustement entre les plaques et induit un coût d'installation élevé.
L'invention a pour objet de résoudre ces difficultés grâce à une plaque d'accrochage de flamme perfectionnée, permettant notamment une stabilisation efficace et une bonne répartition des flammes sur toute sa surface, avec formation d'un front de flammes sensiblement uniforme, favorisant, en outre, la limitation des risques de retour de flammes.
D'autres avantages de l'invention résident dans la structure propre ou texture de la plaque d'accrochage de flamme qui, installée dans un brûleur à gaz, permet en particulier lors du fonctionnement, une modulation conséquente de la puissance qui peut elle-même être importante. En outre, la plaque selon l'invention entraíne une perte de charge relativement faible d'environ 35 à 50 Pa et favorise la limitation des quantités émises de gaz nocifs (oxydes de carbone, d'azote,...).
La solution proposée consiste en une plaque présentant des passages la traversant pour la circulation à travers elle des gaz à brûler, la plaque de l'invention se caractérisant en ce que le réseau de fil(s) se présente comme un tube tricoté aplati comprenant un ou plusieurs tronçons.
Comme on le constate, l'invention permet notamment, de par sa structure ou texture en fil(s) à parties entrelacées, un passage sensiblement uniformément réparti des gaz sur toute la surface de la plaque, avec étalement régulier de la flamme créée, rendant possible dans la pratique (par exemple dans le cas d'installations de chauffage), de réduire avantageusement l'écartement entre la zone d'accrochage de flamme et l'échangeur de chaleur souvent associé au brûleur, puisque le front de flamme peut être de hauteur relativement faible.
De plus, la mise en oeuvre facile du filet ou entrelacs constitué par les parties de fils tricotés, permet de fabriquer des plaques aisément adaptables aux formes variables des brûleurs, et ce à faible coût.
L'invention concerne également un brûleur du type général à mélange de gaz, comprenant une chambre de répartition alimentée en air comburant et en gaz combustible, communiquant avec une chambre de combustion, avec interposition entre elles de la plaque selon l'invention.
La plaque de l'invention pourra être utilisée en particulier pour des brûleurs domestiques, comme, par exemple, à air soufflé, à prémélange total et à flamme bleue, rendant possible notamment une grande modulation en puissance, laquelle peut, par exemple, aller d'environ 3 à 33 kilowatts, soit une modulation de puissance de 1 : 11, avec une puissance surfacique pouvant s'étager de 225 à 2500 kw/cm2, environ.
L'invention concerne encore un procédé de fabrication d'une telle plaque, dans lequel :
  • on met en forme un réseau d'au moins un fil à parties entrelacées, pour qu'il présente la forme générale d'une plaque, ledit fil résistant à des températures de l'ordre de 1000°C à 1200°C environ,
  • et on comprime ce réseau de telle manière que le réseau comprimé conserve, entre ses parties de fil, les passages prévus pour la circulation des gaz.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront encore de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples, et dans lesquels :
  • les figures 1 et 10 montrent, en perspective, deux exemples d'une plaque d'accrochage de flamme conforme à l'invention ;
  • la figure 2 montre schématiquement en perspective, un exemple de réalisation de l'ouvrage tricoté à partir duquel peut être obtenue la plaque des figures 1 et 10 ;
  • la figure 3 montre un détail de réalisation de l'ouvrage tricoté de la figure 2, à l'endroit du repère III de cette figure ;
  • la figure 4 illustre, à plus grande échelle, une possible réalisation de l'entrelacs du réseau ;
  • les figures 5 et 6 présentent, en perspective, deux étapes d'un principe possible de réalisation de la plaque de la figure 1, à partir de l'ouvrage tricoté de la figure 2 ;
  • la figure 7 présente, toujours en perspective, un autre principe possible de mise en oeuvre de l'ouvrage tricoté ;
  • la figure 8 montre, en perspective, une variante supplémentaire de mise en oeuvre de l'ouvrage tricoté ; et
  • la figure 9 présente, en coupe verticale médiane, une utilisation possible de la plaque de l'invention, sur un brûleur à mélange de gaz (chauffe-eau par exemple).
En se référant aux figures 1 et 10, on voit une plaque d'accrochage de flamme pour brûleur à mélange de gaz, conforme à l'invention, repérée dans son ensemble par la référence 1. De préférence sensiblement plane, cette plaque ou tamis de répartition peut avoir une forme par exemple à section sensiblement circulaire (figure 1) ou parallélépipèdique rectangulaire (figure 10), avec des dimensions adaptées à celles du brûleur associé.
Sur la figure 4 notamment, on voit que la plaque comprend, dans sa constitution, un réseau 2 de fil(s) souple(s) 12, à parties entrelacées ou enchevêtrées, ménageant entre elles des passages 27 ou canaux traversant la plaque pour la circulation à travers elle des gaz. Il apparaít que l'enchevêtrement des parties de fil(s) du réseau, lorsque celui-ci est dans un état comprimé, de même que la forme, la taille et la position des orifices de passage des gaz au sein de la plaque, sont aléatoires et dépendent de l'effort qui aura été exercé sur le réseau pour le comprimer.
Ce réseau de fil(s) ou entrelacs 2 se présente ici comme un ouvrage tricoté 10 constitué d'au moins un fil souple. En l'espèce, cet ouvrage tricoté est réalisé en un fil 12 unique s'étendant continûment entre ses extrémités libres 12a et 12b (figure 2). Ce fil pourra être constitué en un matériau métallique ductile et se tricotant aisément, tel que par exemple de l'inox "304L" de deux dixièmes de millimètre de diamètre. En tout état de cause, le matériau utilisé pour réaliser la plaque devra de préférence conserver ses caractéristiques (mécaniques notamment) jusqu'à des températures élevées, de l'ordre d'environ 1000°C à 1200°C.
D'après les figures 3 et 4, on voit que le fil 12 est en quelque sorte "tricoté", comme on tricote une chaussette, de manière à constituer l'ouvrage 10, lequel présentera avantageusement la forme d'un tube. On pourrait toutefois envisager d'utiliser d'autres modes de croisement ou tressage connus.
A la figure 3, on a illustré schématiquement la manière dont les boucles 19 en "Ω" (OMEGA) du fil 12 peuvent s'entrelacer entre elles, délimitant des mailles 14, de dimensions adaptées. Ces mailles (correspondant aux passages 27 précités) étant avantageusement relativement lâches à l'origine, le maillage réalisé peut être facilement déformé dans différentes directions au début de la mise en forme de la plaque.
La figure 4 montre de façon plus précise l'entrelacement des tronçons ou parties 15 du fil, lesquels se chevauchent dessus dessous, présentant ainsi des zones d'entrelacement comme référencé en 17, ces tronçons formant des boucles 19a "supérieures" qui passent à travers les boucles qui leur sont inférieures 19b, délimitant ainsi les passages 27. Pour la clarté de la représentation, on a représenté ces passages de l'ouvrage tricoté dans un état relativement lâche, ces mêmes passages se retrouvant répartis dans toute la structure du réseau à l'état comprimé suivant des forme, taille et disposition fonction des forces de compression exercées.
Intéressons-nous maintenant également aux figures 5 et 6, pour décrire une première possibilité de mise en forme de l'ouvrage tricoté permettant d'obtenir la plaque recherchée.
Tel qu'illustré à la figure 5, on est ici parti d'un ouvrage tricoté 10 en forme de tube cylindrique (figure 2), déformable et compressible. Ce tube est tout d'abord aplati ou écrasé suivant deux lignes de pliure 16, 18, toutes deux sensiblement parallèles à l'axe longitudinal 20 de ce tube, l'ouvrage tricoté présentant alors la forme générale d'une bande 21 à double épaisseur. (On pourrait toutefois également concevoir de réaliser la plaque à partir d'un ouvrage tricoté en bande à simple épaisseur). La bande obtenue est ensuite enroulée sur elle-même, à partir de l'une de ses extrémités 21a. Sur la figure 6, on voit que le rouleau 22 formé, d'axe 25 sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal 46 de la bande, est avantageusement réalisé en serrant bien la bande lorsqu'on l'enroule sur elle-même. Cet enroulement 22 est alors comprimé sensiblement uniformément suivant son axe 25, dans le sens des flèches Fa et F'a, et éventuellement dans le cas où cette compression suivant l'axe 25 est insuffisante, également perpendiculairement par rapport à cet axe 25 dans le sens des flèches Fr, jusqu'à obtenir le réseau comprimé constituant la plaque recherchée telle que celle de la figure 1, lequel réseau comprimé conserve entre ses parties de fil(s) les passages, bien que déformés, prévus pour la circulation des gaz. De préférence, on exercera d'abord la compression axiale, puis, si nécessaire, la compression radiale. On remarquera qu'ici la compression se fait donc sensiblement parallèlement et perpendiculairement à la surface de la plaque ainsi formée. La plaque, dont les orifices 27 de passage des gaz vont être ainsi aléatoirement répartis sur toute sa surface, va permettre notamment une auto-stabilisation efficace de la flamme.
On notera que les efforts de compression étant exercés depuis la périphérie du réseau, ceci devrait entraíner la formation d'une plaque à densité et à porosité variables du centre de la plaque jusqu'à sa périphérie.
Une autre possibilité de réalisation de cette plaque est montrée à la figure 7, en vue par exemple d'obtenir la plaque en forme sensiblement de quadrilatère de la figure 10. Dans ce cas, on peut partir encore de la bande tubulaire aplatie 21 qui est alors pliée sur elle-même pour former au moins une ligne de pliure 32.
De préférence et tel qu'illustré, la bande est repliée plusieurs fois sur elle-même suivant une direction d'empilement des plis 45 à la manière d'un accordéon, constituant une série de plis dont seul le pli supérieur a été référencé en 42, les plis pouvant être disposés sensiblement parallèlement au plan 30 de la plaque ainsi formée. Ce pliage 40 est ensuite comprimé, en étant soumis avantageusement à une première compression sensiblement suivant l'axe d'empilement 45 des plis dans le sens des flèches Fa et F'a, puis si on le désire à une seconde compression, sensiblement perpendiculaire à ce même axe 45, dans le sens des flèches Fl.
Suivant une variante de réalisation de la plaque 1 telle qu'illustrée à la figure 8, on pourrait également prévoir qu'elle soit constituée par un empilement 40a de tronçons 42a prédécoupés de la bande 21, tous de dimensions sensiblement égales, cet empilement étant ensuite comprimé sensiblement parallèlement, et accessoirement, perpendiculairement par rapport à l'axe d'empilement 45a de ces tronçons.
De manière préférée, les parties ou tronçons 42a de la bande empilés, seront orientés sensiblement parallèlement au plan 30 de la plaque, l'axe 45a étant alors sensiblement perpendiculaire à ce plan.
Il est clair que les dimensions de l'ouvrage tricoté 10, de même que du rouleau 22 du pliage 40, ou de l'empilement 40a, seront adaptées pour que, après compression, les dimensions de la plaque correspondent sensiblement à celles du brûleur associé. A titre d'exemple, pour obtenir une plaque d'accrochage de flamme, de forme circulaire, on peut partir d'un rouleau de hauteur d'environ 30 mm et d'environ 150 mm de diamètre, constitué par un enroulement bien serré de la bande sur elle-même, ce rouleau est ensuite soumis à une pression sensiblement axiale (Fa, Fa') pour ramener la hauteur de la plaque à environ 15 mm. Pour terminer, un cerclage métallique (non représenté) pourra permettre de maintenir la plaque à son pourtour. Les compressions de l'ouvrage mis en forme, en vue d'obtenir la plaque selon l'invention, peuvent être réalisées grâce à une petite presse de type connu.
Il apparaít clairement que le mode de mise en forme de l'ouvrage tricoté (enroulement, pliage, empilement de tronçons...) n'est pas déterminant pour la forme finale de la plaque d'accrochage de flamme. On pourrait parfaitement concevoir de réaliser une plaque 1 selon l'invention, de forme sensiblement quadrilatère (figure 10) en comprimant un rouleau 22 tel qu'illustré à la figure 6 ; les forces de compression étant alors convenablement adaptées pour obtenir le contour voulu de la plaque. Eventuellement, si besoin était, on pourrait également sans difficulté réaliser une plaque autre que plane (par exemple gondolée ou arquée).
En se reportant maintenant à la figure 9, on voit représentée une plaque 1, montée dans un brûleur de type connu, référencé dans son ensemble en 80, comme par exemple un brûleur domestique à air soufflé, à prémélange total et à flamme bleue.
Ce brûleur 80 comporte essentiellement une chambre de répartition 81, qui a la forme générale d'un caisson en tronc de cône, à section sensiblement circulaire, connecté au niveau de sa face arrière la plus étroite 81a aux conduites séparées 83, 84 d'alimentation respectivement en air comburant et en gaz combustible. Cette chambre de répartition 81 est délimitée transversalement, sur sa face avant, par la plaque d'accrochage de flamme 1. En l'espèce, cette plaque se présente sous la forme d'un disque sensiblement circulaire, montée dans un cerclage 90 dont les dimensions sont adaptées à celles du brûleur auquel elle est fixée par tous moyens connus de l'homme de l'art, la plaque étant disposée sensiblement perpendiculairement à l'axe 86 de la chambre 81 de manière à séparer cette dernière de la chambre de combustion 82. Sur cette figure, les lettres AV et AR permettent de situer les côtés respectivement "avant" et "arrière" du brûleur, en référence à la circulation du mélange combustible, dans le brûleur, tel que schématisé par les flèches 87, 87' et 88. Comme on le voit sur la figure, la conduite 84 d'alimentation en gaz combustible rencontre le conduit 83 d'alimentation en air juste en amont de la chambre de répartition (en 85). Bien entendu, on prévoit ici d'installer un ventilateur en amont du conduit 83 (alimentation en air sous pression).
Tel qu'illustré, l'allumage du brûleur est assuré par une électrode 97 convenablement isolée et alimentée sous haute tension, par un câble d'alimentation non représenté, l'allumage s'effectuant par étincelles ou arc électrique entre la pointe 97a de l'électrode et, par exemple, la paroi voisine de la plaque (si cette dernière est métallique) ou encore la paroi de la chambre de combustion, voire la grille 1 elle-même.
A titre d'exemple, la structure tamisée ou plaque 1 en acier inoxydable de référence "304L" pourra avoir un diamètre d'environ 130 mm et une épaisseur d'environ 15 mm pour être installée dans un brûleur domestique dont la chambre de répartition est constituée d'un tronc de cône d'environ 95 mm de hauteur. On a constaté qu'en fonctionnement la perte de charge maximale créée par la tête de combustion 1 est relativement faible, de l'ordre de 50 Pa, la température maximale au niveau de la sortie 1a de la plaque 1 à la stoechiométrie étant de 750°C ; de plus, on n'a pas constaté de nuisance sonore notable. On notera que la plaque selon l'invention peut aussi bien être montée sur des brûleurs à prémélange de gaz que sur des brûleurs sans prémélange.
A titre d'illustration, nous avons comparé les quantités émises de gaz nocifs sur un même brûleur (du type de celui de la figure 9) utilisant, soit une plaque "grillagée", selon l'invention, soit une plaque céramique classique. Les résultats, exprimés en mg/kWh, précisent les quantités d'oxydes de carbone (CO), d'azote (NOx) et hydrocarbures (CnHm) formés pour différentes puissances (P) de fonctionnement et pour différents facteurs d'air (n).
PLAQUE CERAMIQUE (A) PLAQUE SELON INVENTION (B)
P (kW) n Co NOx CnHm n Co NOx CnHm
31,4 (pour A) 1,00 476 332 0 1,02 10 320 0
1,05 25 337 1 1,22 0 95 0
1,15 0 163 0 1,30 0 66 0
32,9 (pour B) 1,23 0 104 0 1,34 0 43 0
1,29 0 65 0 1,40 0 29 0
11,9 1,02 7400 171 0 1,02 30 181 0
1,06 164 240 0 1,06 2 193 0
1,12 7 137 0 1,12 0 150 0
1,20 2 94 0 1,20 0 92 0
1,26 15 85 3 1,28 0 83 0
1,37 124 44 30 1,47 29 63 24
3,3 1,02 6250 33 3 1,08 346 25 0
1,04 470 36 4 1,12 51 21 4
1,14 17 28 3 1,25 13 15 0
1,26 37 22 5 1,41 5 27 9
1,40 204 15 48 1,58 225 8 2324
1,58 675 10 2450 1,73 650 6 3940

Claims (10)

  1. Plaque d'accrochage de flamme (1) pour brûleur à mélange de gaz comprenant au moins un fil (12) souple métallique définissant un réseau (2) maillé comprimé autorisant la circulation de gaz à travers lui, caractérisée en ce que le réseau (2) de fil(s) (12) se présente comme un tube tricoté aplati (10) comprenant un ou plusieurs tronçons.
  2. Plaque selon la revendication 1, caractérisé en ce que le (chaque) tronçon de tube (10) comprend un unique fil (12).
  3. Plaque d'accrochage de flamme selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un enroulement (22) sur elle-même de la bande (21) que constitue ledit tube aplati (10), l'axe (25) de l'enroulement étant sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal (46) de la bande (21).
  4. Plaque d'accrochage de flamme selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un empilement (40a) de plusieurs tronçons (42a) de la bande (21) que constitue ledit tube aplati (10), suivant une direction donnée (45a) d'empilement des tronçons (42a).
  5. Plaque d'accrochage de flamme selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un pliage (40) sur elle-même de la bande (21) que constitue ledit tube aplati (10), suivant une direction donnée (45) d'empilement des plis.
  6. Brûleur à gaz du type à mélange de gaz comprenant une chambre de répartition (81) alimentée en air comburant et en gaz combustible et communiquant avec une chambre de combustion (82), avec interposition entre elles d'une plaque d'accrochage de flamme (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
  7. Procédé de fabrication d'une plaque d'accrochage de flamme (1) pour brûleur à mélange de gaz comprenant au moins un fil (12) souple métallique définissant un réseau (2) maillé comprimé autorisant la circulation de gaz à travers lui, caractérisé en ce que :
    on réalise un réseau (2) de fil(s) à parties entrelacées définissant un tube tricoté (10), constitué d'au moins un fil (12) souple métallique résistant à des températures de l'ordre de 1000°C à 1200°C environ,
    on aplatit ledit tube tricoté (10) selon des lignes de pliures (16 et 18) sensiblement parallèles à son axe longitudinal (20), pour obtenir un réseau aplati (2),
    on met en forme ce réseau aplati (2) pour qu'il présente la forme générale d'une plaque (1),
    et on comprime le réseau (2) ainsi mis en forme, de telle manière que, dans un état comprimé, il autorise la circulation de gaz à travers lui.
  8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que pour mettre en forme ledit réseau (2), on enroule sur elle-même la bande (21) que constitue ledit tube aplati (10), l'enroulement (22) formé étant comprimé sensiblement suivant son axe (25) et/ou sensiblement perpendiculairement par rapport à cet axe (25).
  9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que pour mettre en forme ledit réseau (2), on plie au moins une fois sur elle-même la bande (21) que constitue ledit tube aplati (10), suivant une direction donnée (45) d'empilement des plis, le pliage (40) obtenu étant comprimé suivant une (des) direction(s) sensiblement parallèle et/ou perpendiculaire à ladite direction (45) d'empilement des plis.
  10. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que pour mettre en forme ledit réseau (2), on découpe en tronçons (42a) la bande (21) que constitue ledit tube aplati (10), lesquels tronçons sont empilés les uns sur les autres suivant une direction donnée (45a) d'empilement des tronçons, l'empilement (40a) obtenu étant comprimé suivant une (des) direction(s) sensiblement parallèle et/ou perpendiculaire à ladite direction (45a) d'empilement des tronçons.
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