Perfectionnement aux brûleurs pour fours alimentés au gaz.
La présente invention concerne les brûleurs à gaz utilisés pour le chauffage des fours industriels ou de laboratoire construits en un matériau réfractaire léger ou isolant ou en un matériau réfractaire à haute teneur en alumine, utilisés pour l'obtention de hautes températures.
En général les brûleurs de ce genre sont constitués par des perçages réalisés dans la paroi du four et raccordés à l'extérieur à une chambre de mélange air-gaz et débouchant dans le four en face de plaquettes réfractaires perforées ou non destinées à accrocher la flamme et à répartir les gaz de combustion. Le diamètre des dits perçages est choisi de façon à ce que, pour le débit minimal, la vitesse du mélange air-gaz reste supérieure à la vitesse de déflagration du mélange pour éviter les retours de flamme dans la chambre de mélange.
Ces brûleurs connus présentent l'inconvénient de nécessiter une paroi de four homogène. Malgré cette homogénéité et du fait de la nature des matériaux constituant la paroi du four et du gradient de température important entre la face interne et la face externe de la paroi du four, il apparaît des fissures dans la surface des perçages, fissures qui ralentissent l'écoulement des couches périphériques de la veine gazeuse et favorisent un accrochage de la flamme à l'intérieur des canaux.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et elle a pour objet un perfectionnement selon lequel l'orifice d'amenée du mélange air-gaz traversant la paroi est réalisé par un tube en un matériau réfractaire étanche pouvant supporter de très hautes températures et ayant une bonne résistance aux chocs thermiques. Le matériau réfractaire est de préférence du réfractaire alumineux étanche, de l'alumine fondue ou de l'alumine frittée.
Conformément à l'invention l'intérieur de ces tubes d'amenée est lisse de manière à favoriser l'écoulement du mélange gazeux.
Le brûleur peut comporter un seul tube cylindrique d'amenée du mélange air-gaz. Il peut également comporter deux tubes cylindriques concentriques, l'un amenant le mélange air-gaz complet ou incomplet et l'autre l'air secondaire ou de l'oxygène en vue d'obtenir des températures de flamme plus élevées.
Le ou les tubes du brûleur débouchent, comme habituellement, dans une chambre de combustion comportant soit une plaque pleine en matière réfractaire disposée à quelques centimètres de l'orifice du tube, soit une plaque perforée en matériau réfractaire disposée à quelques centimètres de l'orifice du tube doublée par une plaque pleine également un un matériau réfractaire et disposée à quelques centimètres de la plaque perforée, ou dans le four lui-même servant de chambre de combustion.
Les plaques de la chambre de combustion doivent être en un matériau réfractaire de bonne qualité présentant une bonne résistance aux chocs thermiques et pouvant supporter la température élevée de combustion de la flamme.
Les tubes d'amenée du mélange air-gaz ont une longueur supérieure à l'épaisseur de la paroi du four de manière à pouvoir être raccordés, à l'extérieur de la paroi du four, à une canalisation d'amenée du mélange gazeux. Le diamètre de ces tubes est déterminé également en fonction du débit minimal afin d'assurer une vitesse d'écoulement supérieure à la vitesse de déflagration.
Du fait du peu d'encombrement du brûleur, il est possible de le monter dans la paroi du four dans n'importe quelle position et, par exemple, dans les parois latérales du four, dans les portes en voute ou en sole. On peut en disposer un grand nombre pour obtenir un chauffage rationnel et des températures homogènes dans l'enceinte du four.
Un avantage résultant du perfectionnement aux brûleurs objet de l'invention réside dans le fait que la paroi du four peut être hétérogène et réalisée avec des matériaux choisis pour assurer seuls ou du fait de leur combinaison, une meilleure isolation, donc des pertes par rayonnement minimales, une meilleure résistance aux chocs thermiques et une meilleure étanchéité.Improvement in burners for gas-fired ovens.
The present invention relates to gas burners used for heating industrial or laboratory furnaces constructed of a light or insulating refractory material or of a refractory material with a high alumina content, used for obtaining high temperatures.
In general, burners of this type consist of holes made in the wall of the furnace and connected to the outside to an air-gas mixing chamber and opening into the furnace opposite refractory plates, perforated or not intended to catch the flame. and distributing the combustion gases. The diameter of said bores is chosen so that, for the minimum flow rate, the speed of the air-gas mixture remains greater than the deflagration speed of the mixture to prevent flashbacks in the mixing chamber.
These known burners have the drawback of requiring a homogeneous furnace wall. Despite this homogeneity and due to the nature of the materials constituting the wall of the furnace and the significant temperature gradient between the internal face and the external face of the wall of the furnace, cracks appear in the surface of the holes, cracks which slow down the temperature. flow of the peripheral layers of the gas stream and promote attachment of the flame inside the channels.
The object of the present invention is to remedy these drawbacks and its object is an improvement according to which the orifice for supplying the air-gas mixture passing through the wall is made by a tube made of a sealed refractory material capable of withstanding very high temperatures. and having good thermal shock resistance. The refractory material is preferably sealed aluminous refractory, molten alumina or sintered alumina.
In accordance with the invention, the interior of these supply tubes is smooth so as to promote the flow of the gas mixture.
The burner may have a single cylindrical feed tube for the air-gas mixture. It can also include two concentric cylindrical tubes, one supplying the complete or incomplete air-gas mixture and the other the secondary air or oxygen in order to obtain higher flame temperatures.
The burner tube or tubes open, as usual, into a combustion chamber comprising either a solid plate of refractory material placed a few centimeters from the orifice of the tube, or a perforated plate of refractory material placed a few centimeters from the orifice of the tube lined by a solid plate also a refractory material and placed a few centimeters from the perforated plate, or in the oven itself serving as a combustion chamber.
The plates of the combustion chamber must be of a good quality refractory material having good thermal shock resistance and capable of withstanding the high combustion temperature of the flame.
The air-gas mixture supply tubes have a length greater than the thickness of the wall of the furnace so as to be able to be connected, outside the wall of the furnace, to a supply pipe for the gas mixture. The diameter of these tubes is also determined as a function of the minimum flow rate in order to ensure a flow speed greater than the deflagration speed.
Due to the compactness of the burner, it is possible to mount it in the wall of the furnace in any position and, for example, in the side walls of the furnace, in vault or floor doors. A large number of them can be used in order to obtain rational heating and homogeneous temperatures in the enclosure of the furnace.
An advantage resulting from the improvement to the burners which are the subject of the invention lies in the fact that the wall of the furnace can be heterogeneous and made with materials chosen to ensure, alone or by virtue of their combination, better insulation, and therefore minimum radiation losses. , better resistance to thermal shock and better sealing.