FR2503836A1 - Large area multiple flame burner - has perforated ceramic block supported at metal housings and with retaining rods - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un brûleur multiflammes dont la puissance surfacique,c'est-à-dire la puissance par unité de surface,peut atteindre la valeur de 3500 W/cm2,ce qui correspond à environ 30 000 thermies/h/m2. The present invention relates to a multiflamme burner whose surface power, that is to say the power per unit area, can reach the value of 3500 W / cm 2, which corresponds to approximately 30 000 therms / h / m2.
On connais des brûleurs à flammes multiples;ils ont généralement une faible largeur,de 3 à 4 cm,et se présentent sous la forme de rampes rectilignes ou d'éléments circulaires mais leur puissance surfacique ne dépasse pas 2500 W/cm2. Multi-flame burners are known; they generally have a small width, from 3 to 4 cm, and are in the form of rectilinear ramps or circular elements but their surface power does not exceed 2500 W / cm2.
On a cherché à augmenter la puissance surfacique des brûleurs à flammes multiples et également à élargir considérablement leurs domaines d'application en leur donnant des profils extérieurs s écartant considérablement des formes limitées précitées. Pour remédier aux inconvénients des réalisations connues,on a fait intervenir d'une part les dimensions des orifices de formation de flammes et leur répartition et d'autre part on a cherché à donner au brûleur une structure modulaire permettant de l'adapter à toutes formes extérieures appropriees. Attempts have been made to increase the surface power of multiple flame burners and also to considerably widen their fields of application by giving them external profiles which deviate considerably from the aforementioned limited shapes. To overcome the drawbacks of known embodiments, the dimensions of the flame-forming orifices and their distribution have been brought into play on the one hand, and an attempt has been made to give the burner a modular structure allowing it to be adapted to all shapes. appropriate exterior.
L'invention concerne en conséquence un brûleur multiflammes qui comprend des éléments modulaires perforés d'orifices de formation de flammes,un corps comportant des chassis d'encadrement répartis spatialement de façon à donner à la surface externe du brûleur le profil approprié,lesdits chassis étant agencés pour recevoir et maintenir lesdits éléments modulaires,des moyens de fixation et de jointoiement des éléments modulaires dans les châssis et des moyens associés au corps et aux châssis pour exercer une action d'anti-resonance sur les éléments. The invention therefore relates to a multi-flame burner which comprises modular elements perforated with flame-forming orifices, a body comprising frame frames spatially distributed so as to give the external surface of the burner the appropriate profile, said frames being arranged to receive and maintain said modular elements, means for fixing and joining the modular elements in the chassis and means associated with the body and the chassis for exerting an anti-resonance action on the elements.
Selon d'autres particularités de la présente invention:
-les éléments modulaires,formés de céramique,comportent des orifices de formation de flammes qui ont un profil cylindrique d'un diamètre- compris entre 0,8 et 2 mm,à condition que ces orifices soient disposés en rangées parallèles,
-dans les rangées parallèles,l'entr1axe des orifices d'une mme rangée doit etre au plus égal à 1,5 fois leur diametre;les rangées d'orifices sont groupées au maximum deux par deux;il est prévu entre deux rangées une distance maximale d'axe en axe qui est égale à 1,5 fois le diamètre d'orifice;;en outre la distance d'axe en axe entre deux groupes de rangées d'orifices disposés en quinconce doit etre au maximum égale à 2,5 fois le diamètre d'orifice,
-l'épaisseur des éléments en céramique doit être comprise entre 6 et 14 fois le diamètre d'orifice,
-le corps du brûleur,réalisé en tôle d'acier protégée, en acier réfractaire ou en acier inoxydable,est pourvu d'un renforcement constitué par des croisillons soudés sur ses parois internes.According to other features of the present invention:
the modular elements, formed of ceramic, include orifices for forming flames which have a cylindrical profile with a diameter of between 0.8 and 2 mm, provided that these orifices are arranged in parallel rows,
-in parallel rows, the distance between the orifices of the same row must be at most 1.5 times their diameter; the rows of orifices are grouped at most two by two; there is a distance between two rows maximum of axis in axis which is equal to 1.5 times the diameter of orifice; in addition the distance of axis in axis between two groups of rows of orifices staggered must be at most equal to 2.5 times the hole diameter,
-the thickness of the ceramic elements must be between 6 and 14 times the orifice diameter,
-the burner body, made of protected sheet steel, refractory steel or stainless steel, is provided with a reinforcement constituted by cross-bars welded on its internal walls.
-les moyens de fixation et de jointoiement des éléments perforés dans les châssis d'encadrement du corps sont constitués par des axes tendeurs et des bandes de matière isolante, par exemple du feutre céramique,
-les axes tendeurs sont reliés au renforcement intérieur par des lames , tiges ou languettes en vue de l'amortissement des vibrations de résonance engendrées par les flammes,
-les éléments en céramique sont fixés dans un châssis métallique,en acier ou en fonte,l'ensemble étant fixé au corps par l'intermédiaire d'un joint plat isolant,ou également à l'aide d'un joint profilé en U,
-comme moyens anti-résonance agissant par amortissement des vibrations engendrées par les flammes,il est prévu une couche isolante,par exemple en feutre céramique,fixée par collage sur les parois internes du corps,
-comme moyens anti-résonance agissant sur les conditions d'écoulement du gaz,il est prévu à l'intérieur du corps de brûleur et en dessous des éléments en céramique,une structure en tôle en forme de caisson créant un ou plusieurs passages d'étranglement de l'écoulement du mélange gazeux en direction des éléments,la hauteur H dudit passage d'é tranglement,mesurée dans la direction d'écoulement du mélange gazeux,et sa largeur D,mesurée dans une direction perpendcu laire,devant satisfaire à la relation H > 3D.the means for fixing and joining the perforated elements in the frame frames of the body are constituted by tensioning pins and strips of insulating material, for example ceramic felt,
the tensioning shafts are connected to the internal reinforcement by blades, rods or tongues with a view to damping the resonance vibrations generated by the flames,
-the ceramic elements are fixed in a metal, steel or cast iron frame, the whole being fixed to the body by means of a flat insulating seal, or also using a U-shaped seal,
-as anti-resonance means acting by damping the vibrations generated by the flames, an insulating layer is provided, for example made of ceramic felt, fixed by bonding to the internal walls of the body,
-as anti-resonance means acting on the gas flow conditions, there is provided inside the burner body and below the ceramic elements, a sheet metal structure in the form of a box creating one or more passages for constriction of the flow of the gas mixture towards the elements, the height H of said constriction passage, measured in the direction of flow of the gas mixture, and its width D, measured in a perpendicular direction, having to satisfy the H> 3D relation.
-il est prévu,directement en dessous des éléments modulaires,ou bien lors de l'existence du ou des canaux d'étranglement directement en amont ou dans lesdits canaux, une plaque en tôle perforée servant à égaliser l'écoulement de gaz
-il est prévu,à l'extérieur et devant la face frontale du brûleur une plaque génératrice de radiations calorifiques.there is provided, directly below the modular elements, or else when the throttle channel or channels exist directly upstream or in said channels, a plate made of perforated sheet metal serving to equalize the gas flow
-it is provided, outside and in front of the front face of the burner, a plate generating heat radiations.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description,donnée à titre d'exemple non limitatif,en référence aux dessins annexés dans lesquels:
Fig .la, lb et lc représentent trois exemples d'agencement d'un brûleur conforme à l'invention,pourvu d'éléments modulaires perforés en céramique;
Fig.2 est une vue en perspective montrant quatre éléments modulaires en céramique dans la condition d'assemblage à l'aide d'axes tendeurs,
Fig.3 est une vue en perspective éclatée montrant la structure d'un corps de brûleur,ainsi que les éléments en céramique prêts à être installés dans celui-ci;
Fig.4 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'un corps de brûleur;;
Fig .5a, 5b, 5c, 5d sont des vues en coupe transversale d'un corps de brûleur,montrant différents agencements de la structure d'étranglement qui est placée à l'intérieur du corps pour réduire les vibrations de résonance engendrées par les flammes;
Fig.6 est un graphique donnant des courbes représentant les puissances surfaciques et les puissances spécifiques qui sont obtenues avec des éléments en céramique,lesdites courbes permettant de comparer les performances obtenues pour les différentes répartitions d'orifices,
Fig .7a à 7g sont des vues en plan montrant différents modes de répartition des orifices dans un élément de brûleur conforme à l'invention;
Fig .8a, 8b,8c ,8d montrent différentes formes de plaques d'émission de rayonnement calorifique pouvant être incorporées au brûleur multiflammes selon l'invention. Other advantages and characteristics of the invention will be highlighted in the following description, given by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which:
Fig .la, lb and lc show three examples of arrangement of a burner according to the invention, provided with modular perforated ceramic elements;
Fig. 2 is a perspective view showing four modular ceramic elements in the condition of assembly using tensioning pins,
Fig.3 is an exploded perspective view showing the structure of a burner body, as well as the ceramic elements ready to be installed therein;
Fig.4 is a sectional view of another embodiment of a burner body;
Fig. 5a, 5b, 5c, 5d are cross-sectional views of a burner body, showing different arrangements of the throttle structure which is placed inside the body to reduce the resonance vibrations generated by the flames ;
Fig. 6 is a graph giving curves representing the surface powers and the specific powers which are obtained with ceramic elements, said curves making it possible to compare the performances obtained for the different distributions of orifices,
Fig .7a to 7g are plan views showing different modes of distribution of the orifices in a burner element according to the invention;
Fig .8a, 8b, 8c, 8d show different forms of heat radiation emission plates which can be incorporated into the multiflamme burner according to the invention.
On a représenté sur les figures la, lb, lc trois exemples d'agencement d'un brcleur multiflammes conforme à l'invention. Ainsi, la figure la représente un brûleur dont le corps 1 a une forme essentiellement parallélépipèdique et comporte des éléments modulaires 2,fixés les uns à côté des autres d'une manière qui sera décrite dans la suite,en vue de créer un brûleur comportant une grande surface de chauffe de profil plan. Ce brûleur est alimenté en mélange gazeux par l'intermédiaire d'une tubulure 3 qui débouche à l'intérieur du corps 1. There are shown in Figures la, lb, lc three examples of arrangement of a multiflamme burner according to the invention. Thus, Figure la shows a burner whose body 1 has a substantially parallelepiped shape and comprises modular elements 2, fixed next to each other in a manner which will be described below, in order to create a burner comprising a large heating surface in flat profile. This burner is supplied with a gaseous mixture via a tube 3 which opens into the interior of the body 1.
Sur la figure lb,on a représenté un brûleur dont la surface extérieure a un profil octogonal. Ce brûleur comporte un corps central 4 sur lequel sont fixés des châssis longitudinaux 5 de section droite trapézoldale,qui servent à maintenir en place sur leurs surfaces extérieures des éléments modulaires 6. L'alimentation de ce brûleur peut se faire aussi bien dans la direction longitudinale par l'intermédiaire d'une tubulure 7 que dans la direction transversale par l'intermédiaire d'une tubulure 8 ,indiquée en trait mixte. In FIG. 1b, a burner is shown, the outer surface of which has an octagonal profile. This burner has a central body 4 on which are fixed longitudinal frames 5 of trapezoidal cross section, which serve to hold in place on their outer surfaces modular elements 6. The supply of this burner can be done as well in the longitudinal direction via a pipe 7 as in the transverse direction via a pipe 8, indicated in phantom.
Sur la figure lycaon a représenté un autre exemple de réalisation d'un brûleur dont le corps 9 sert à la fixation de châssis transversaux 10 dans lesquels sont montés des éléments modulaires ll,l'alimentation de ce brûleur pouvant être effectuée aussi bien par une tubulure 12 orientée longitudinalement que par une tubulure 13 orientée transversalement. In the figure lycaon has shown another embodiment of a burner whose body 9 is used for fixing transverse frames 10 in which modular elements ll are mounted, the supply of this burner being able to be carried out as well by a pipe 12 oriented longitudinally only by a tube 13 oriented transversely.
Sur la figure 2,on a représenté de façon plus détaillée un exemple de réalisation des éléments modulaires intervenant dans la structure du brûleur multiflammes selon l'invention. Ilest cependant à noter que,bien qu'on ait représenté sur les différentes figures des éléments modulaires ayant des profils carrés ou rectangulaires,il rentrc dans le cadre de l'invention de leur donner d'autres formes, à condition qu'elles se prêtent à la création d'une structure modulaire,par exemple une forme de triangle équilatéral ou autre.Chaque élément,tel que 14 sur la figure 2,est formé d'un bloc de matière céramique qui est perforé d'un grand nombre de trous de forme cylindrique circulaire,dont le diamètre et la répartition,qui correspondent à des caractéristiques de la présente invention,seront définis dans la suite .La fixation des éléments dans le corps de bruleur est effectuée comme indiqué sur les figures 2,3 à l'aide de tendeurs 15,16, disposés en croix dans le cas des éléments rectangulaires représentés sur ces figures. Ces tendeurs sont eux-mêmes fixés sur le châssis d'encadrement ou le corps du brûleur par des moyens appropriés. Par exemple dans le cas de la figure 12,cet te fixation est assurée à l'aide de lames métalliques 17 qui sont maintenues en place sur des renforts intérieurs 18 du corps de brûleur.Sur la figure 4,la fixation est assurée différemment Dans ce as il est prévu un corps 23 en tôle sont le bord supérieur se présente sous la forme d'une rainure en forme de U,désignée par 4 et dans laquelle vient s'enga- ger,avec interposition d'une garniture d'étanchéité 25, un châssis métallique d'encadrement 22,également réalisé en tôle acier ou en fonte. Ce châssis comporte å sa partie supérieure une partie d'encadrement profilée en U , dans laquelle sot montes es éléments modulaires en céramique par l'intermédlaire des tirants,dont l'un est à nouveau indiqué schémati @uement en 15.L'assemblage du châssis et du corps par l'intermédiaire d'une rainure en U pourrait également être remplacé par un Joint plat isolant de plusieurs millimètres d'épais- seur. In Figure 2, there is shown in more detail an embodiment of the modular elements involved in the structure of the multi-flame burner according to the invention. It should however be noted that, although modular elements having square or rectangular profiles have been shown in the various figures, it is within the scope of the invention to give them other forms, provided that they lend themselves when creating a modular structure, for example an equilateral or other triangle shape. Each element, such as 14 in FIG. 2, is formed from a block of ceramic material which is perforated with a large number of holes. circular cylindrical shape, the diameter and distribution of which correspond to characteristics of the present invention, will be defined below. The fixing of the elements in the burner body is carried out as shown in Figures 2,3 using tensioners 15,16, arranged in a cross in the case of the rectangular elements shown in these figures. These turnbuckles are themselves fixed to the frame or the body of the burner by appropriate means. For example in the case of FIG. 12, this fixing is ensured by means of metal blades 17 which are held in place on internal reinforcements 18 of the burner body. In FIG. 4, the fixing is ensured differently. as a sheet metal body 23 is provided, the upper edge is in the form of a U-shaped groove, designated by 4 and in which engages, with the interposition of a seal 25 , a metal frame frame 22, also made of sheet steel or cast iron. This chassis has at its upper part a U-shaped framing part, in which the modular ceramic elements are mounted by means of the tie rods, one of which is again indicated schematically at 15. chassis and body by means of a U-shaped groove could also be replaced by an insulating flat gasket several millimeters thick.
Pour assurer le Jointoiement des éléments en céramique, on dispose dans les intervalles,teis que 21,existant entre
Ces rangées d'éléments,et également dans les intervalles,tels que 26,existant entre les périphéries des éléments et le chassis d'encadrement,des bandes de matière isolante,telle que des feutres céramiques. Dans l'intervalle 21 par exemple,
Ci est prévu deux bandes de feutre ceramique qui sont placées e part et autre des tendeurs 15.To ensure the jointing of the ceramic elements, there are in the intervals, teis that 21, existing between
These rows of elements, and also in the intervals, such as 26, existing between the peripheries of the elements and the frame, strips of insulating material, such as ceramic felts. In the interval 21 for example,
There are provided two strips of ceramic felt which are placed on either side of the tensioners 15.
@@ fait des grandes vitesses d'écoulement,de l'ordre de 30 à O m/s,qui peuvent entre atteintes par le mélange combustible à travers es orifices de sortie des éléments en céramique,il peut se produire des bruits de résonance dont i@ faut assurer l'amortissement. Selon un mode de réalisation de la présente invention,cet amortissement des bruits de résonance est assuré d'une part en fixant les tendeurs au renforcement intérieur du châssis ou du corps par l'interme- diaire de lames,languettes ou tiges,comme cela a été indiqué schématiquement en 17 sur la figure 3. Les bandes de feutre céramique servant au jointoiement des éléments interviennent également dans l'amortissement des vibrations. @@ makes high flow velocities, of the order of 30 to O m / s, which can be reached by the combustible mixture through the outlet orifices of the ceramic elements, resonance noises can be produced, i @ must ensure depreciation. According to an embodiment of the present invention, this damping of resonance noises is ensured on the one hand by fixing the tensioners to the internal reinforcement of the chassis or of the body by means of blades, tongues or rods, as has has been shown diagrammatically at 17 in FIG. 3. The strips of ceramic felt used for joining the elements also play a role in damping vibrations.
En outre,on place sur la surface intérieure du corps 23 une couche isolante 27 de feutre céramique.In addition, an insulating layer 27 of ceramic felt is placed on the interior surface of the body 23.
Les moyens anti-résonance qui viennent d'être décrits constituent en fait les agencements servant à amortir des vibrations produites avec une certaine puissance. On a cherché par ailleurs à supprimer les phénomènes de résonance en agissant sur les conditions de génération des vibrations et, pour trouver les moyens appropriés,on a étudié les conditions d'écoulement du mélange gazeux et on en est arrivé empiriquement aux conclusions suivates:
-si, avant sa pénétration dans les orifices cylindriques des éléments en céramique,on soumet l'écoulement de gaz combustible à certaines conditions d'étranglement,on supprime les phénomènes de résonance.Ces conditions consistent à faire passer le courant de gaz dans un canal d'étranglement, dont l'axe est orienté perpendiculairement aux éléments céramiques et qui présente une hauteur H,mesurée dans la direction d'écoulement,et une largeur D,mesurée dans la direction perpendiculaire,qui sont liées par la relation suivante: H 3D. The anti-resonance means which have just been described in fact constitute the arrangements serving to dampen vibrations produced with a certain power. We also sought to suppress the resonance phenomena by acting on the conditions of generation of the vibrations and, to find the appropriate means, we studied the flow conditions of the gas mixture and we arrived empirically at the following conclusions:
-if, before its penetration into the cylindrical orifices of the ceramic elements, the flow of combustible gas is subjected to certain throttling conditions, the resonance phenomena are eliminated. These conditions consist in passing the gas current through a channel constriction, whose axis is oriented perpendicular to the ceramic elements and which has a height H, measured in the direction of flow, and a width D, measured in the direction perpendicular, which are linked by the following relationship: H 3D .
Cet agencement a été mis en évidence sur les figures 5a, 5b, 5c et 5d. Sur la figure 5a,on a désigné par 28 le corps d'un brûleur dans le châssis d'encadrement duquel sont fixés des éléments céramiques,à nouveau désignés par la référence 14. A l'intérieur des corps 28,il est prévu deux caissons longitudinaux 29,30 qui délimitent entre eux un canal ou fente orienté dans la direction longitudinale du corps de brûleur. Le mélange gazeux arrive par un conduit 32,qui peut avoir des formes différentes suivant sa disposition par rapport au corps de brûleur. Par exemple dans la structure
indiquée sur la figure 5a,le conduit 32 débouche dans le
corps de bru leur par un trou de profil allongé dans la
direction longitudinale du corps.Au contraire,sur la figure
5b, l'alimentation du brûleur est effectuée sur le petit
côté par l'intermédiaire d'un conduit 32 qui débouche par un
trou circulaire. Pour assurer une meilleure répartition et
égalisation des vitesses d'écoulement dans le courant de gaz,
on dispose une plaque perforée en amont du canal d'étrangle
ment 31, cette plaque perforée étant désignée par 33 sur les
figures 5a, 5b et 5c. Sur la figure 5c, on a montré une
autre possibilité de montage de la plaque perforée,comme
indiqué en 33'.This arrangement has been highlighted in Figures 5a, 5b, 5c and 5d. In FIG. 5a, the body of a burner has been designated by 28 in the frame of which ceramic elements are fixed, again designated by the reference 14. Inside the bodies 28, two boxes are provided longitudinal 29,30 which define between them a channel or slot oriented in the longitudinal direction of the burner body. The gas mixture arrives via a pipe 32, which can have different shapes depending on its arrangement relative to the burner body. For example in the structure
indicated in FIG. 5a, the conduit 32 opens into the
daughter-in-law's body through an elongated profile hole in the
longitudinal direction of the body. On the contrary, in the figure
5b, the burner is supplied with power on the small
side via a conduit 32 which opens out through a
circular hole. To ensure better distribution and
equalization of flow velocities in the gas stream,
there is a perforated plate upstream of the choke channel
ment 31, this perforated plate being designated by 33 on the
Figures 5a, 5b and 5c. In Figure 5c, we have shown a
other possibility of mounting the perforated plate, such as
indicated in 33 '.
Après avoir traversé la plaque perforée 33 ou 33',
le mélange passe dans le canal d'étranglement,de hauteur H
et de largeur D. Quand la relation H > 3D est satisfaite,
on constate qu'il ne se produit aucun phénomène de résonance.After crossing the perforated plate 33 or 33 ',
the mixture passes through the bottleneck, of height H
and of width D. When the relation H> 3D is satisfied,
we see that no resonance phenomenon occurs.
Comme indiqué schématiquement sur la figure 5c,il est
possible de prévoir,dans un corps de brûleur de grandes di
mensions , plusieurs caissons tels que 34 ,35,36 qui délimi
tent entre eux des canaux 37,38 devant également satisfaire
à la relation H > 3D pour l'élimination des phénomènes de
résonance.As shown schematically in Figure 5c, it is
possible in a burner body of large di
mensions, several boxes such as 34, 35,36 which delimit
try between them channels 37,38 which must also satisfy
to the relation H> 3D for the elimination of the phenomena of
resonance.
I1 n'est pas obligatoire que les parois de délimitation
des canaux d'étranglement soient parallèles et il est par
exemple possible d'adopter les dispositions mises en évidence
sur la figure 5d, où il est prévu dans le canal d'étranglement 3l,à l'entrée ou bien à la sortie,ou bien sur toute son éten
due,des surfaces parallèles 39,ou bien convergentes 40 ou
bien divergentes 41,à condition que la relation H > 3D
moyen soit satisfaite.It is not compulsory that the demarcation walls
bottlenecks are parallel and it's by
possible example of adopting the highlighted provisions
in FIG. 5d, where it is provided in the throttle channel 3l, at the inlet or at the outlet, or else over its entire extent
due, parallel surfaces 39, or convergent surfaces 40 or
divergent 41, provided that the relation H> 3D
means be satisfied.
Après avoir défini la structure d'ensemble du
brûleur multiflammes selon l'invention,on va maintenant préci
ser les caractéristiques des éléments de formation de flammes
du brûleur. Comme indiqué ci-dessus,ces éléments sont consti
tués d'un matériau céramique et sont perforés d'un grand
nombre de trous cylindriques . Des études expérimentales
effectuées avec différents éléments en agissant sur le dia. mètre des trous et sur leur répartition ont été réalisées de la manière suivante.After defining the overall structure of the
multiflamme burner according to the invention, we will now specify
ser the characteristics of the flame forming elements
of the burner. As noted above, these elements are made up of
killed with ceramic material and are perforated with a large
number of cylindrical holes. Experimental studies
performed with different elements by acting on the slide. meter of the holes and their distribution were made in the following manner.
On a indiqué sur les figures 5a à 59 plusieurs exemples de répartition d'orifices. On a utilisé comme éléments modulaires des plaques en céramique de 14 mm,perforées d'orifices cylindriques dont on a fait varier d'une part le diamètre et d'autre part la répartition.Pour juger des effets obtenus,on a mesuré pour chaque élément d'une part la puissance surfacique,c'est-à-dire la puissance rapportée à l'unité de surface totale de la tête de brûleur,et d'autre part la puissance spécifique,c'est-à-dire la puissance de chauffe rapportée à l'unité de section de sortie des flammes,ces deux puissances étant exprimées en m.thermies/heure.cm On 0 n a tracé un graphique,qui est indiqué sur la figure 6 et qui donne, sur l'axe des ordonnées de gauche la puissance surfacique et sur l'axe des ordonnées de droite la puissance spécifique. On a porté sur l'axe des abscisses le nombre de trous par élément modulaire de surface constante,à savoir dans ce cas un élément rectangulaire de 100 x 45 mm.Sur le graphique la puissance surfacique est désignée par PSu,la puissance spécifique par PSp et le nombre de trous par N.La courbe A représente la puissance surfacique tandis que la courbe B représente la puissance spécifique. Several examples of the distribution of orifices have been indicated in FIGS. 5a to 59. As modular elements, 14 mm ceramic plates were used, perforated with cylindrical orifices, the diameter of which was varied on the one hand and the distribution on the other hand. To judge the effects obtained, we measured for each element on the one hand the surface power, that is to say the power related to the total unit area of the burner head, and on the other hand the specific power, that is to say the power of heating referred to the unit of flame output section, these two powers being expressed in m.thermies / hour.cm We have drawn a graph, which is shown in Figure 6 and which gives, on the ordinate axis on the left the surface power and on the ordinate axis on the right the specific power. We have plotted on the abscissa axis the number of holes per modular element of constant surface, namely in this case a rectangular element of 100 x 45 mm. On the graph the surface power is designated by PSu, the specific power by PSp and the number of holes per N. The curve A represents the surface power while the curve B represents the specific power.
On a également indiqué sur l'axe des abscisses d'une part,entre parenthèses,le nombre de trous prévus dans l'élément modulaire correspondant à la désignation de figure indiquée en dessous. On voit par conséquent que l'élément modulaire le plus efficace est celui correspondant à la figure 5c et qu'on peut classer à la suite l'élément de la figure 5d. The number of holes provided in the modular element corresponding to the figure designation indicated below has also been indicated on the abscissa axis on the one hand. It can therefore be seen that the most efficient modular element is that corresponding to FIG. 5c and that the element of FIG. 5d can be classified below.
Cette analyse a permis aux inventeurs de définir des relations précises en vue de l'obtention de la puissance surfacique maximale pour les éléments modulaires en céramique. On peut condenser ces relations comme suit
a) les orifices cylindriques ont un diamètre compris entre 0,8 et 2 mm,à condition que ces orifices soient disposés en rangées parallèles.(Pour obtenir les courbes du graphique, on a adopté un diamètre d'orifice de 1,05mm). This analysis enabled the inventors to define precise relationships with a view to obtaining the maximum pfd for modular ceramic elements. We can condense these relationships as follows
a) the cylindrical holes have a diameter between 0.8 and 2 mm, provided that these holes are arranged in parallel rows. (To obtain the curves of the graph, we adopted a hole diameter of 1.05mm).
b)Dans des rangées parallèles,l'entr'axe des orifices d'une meme rangée doit être au plus égal à 1,5 fois leur diamètre;îes rangées d'orifices sont groupées au maximum deux par deux;il est prévu entre deux. rangées une distance maximale d'axe en axe qui est égale à 1,5 fois le diamètre d'orifice; en outre la distance d'axe en axe entre deux groupes de rangées d'orifices disposés en quinconce doit etre au maximum égale à 2,5 fois le diamètre d'orifice. b) In parallel rows, the center distance of the orifices in the same row must be at most 1.5 times their diameter; the rows of orifices are grouped at most two by two; it is provided between two . rows a maximum distance from axis to axis which is equal to 1.5 times the hole diameter; in addition, the distance from axis to axis between two groups of rows of orifices arranged in staggered rows must not exceed 2.5 times the diameter of the orifice.
c)L'épaisseur des éléments en céramique doit etre comprise entre 6 et 14 fois le diamètre d'orifice. c) The thickness of the ceramic elements must be between 6 and 14 times the orifice diameter.
On a ainsi défini des limites supérieures et des plages de valeurs et on a pu constater que,avec des éléments modulaires comportant des trous rentrant dans les limites et plages indiquées ci-dessus,on obtenait un ensemble de flammes homogène et stable avec une hauteur de dards identique. We thus defined upper limits and ranges of values and we could see that, with modular elements having holes falling within the limits and ranges indicated above, we obtained a set of homogeneous and stable flames with a height of identical darts.
En outre il est à noter que l'expression "rangées parallèles" se rapporte non seulement à des rangées parallèles rectilignes mais également à des rangées parallèles curvilignes,comme cela a été mis en évidence à titre d'exemple sur la figure 5g qui montre des rangées parallèles disposées en dents de scie. Furthermore, it should be noted that the expression "parallel rows" refers not only to straight parallel rows but also to curvilinear parallel rows, as has been shown by way of example in FIG. 5g which shows parallel rows arranged in a sawtooth pattern.
L'homogénéité d'ensemble des flammes ainsi créées sur les éléments modulaires permet d'obtenir un chauffage parfaitement bien réparti,qulon peut exploiter par ailleurs pour chauffer une plaque de structure pleine,perforée ou déployée qui est utilisée comme émetteur de radiations calorifiques, affin de transformer ainsi une partie de la convection en rayonnement. A titre d'illustration,on a mis en évidence sur les figures 8a à 6d quelques exemples d'agencement desuites plaques,les bruleurs étant désignés respectivement par B1, B2, B3, B4 et les plaques de rayonnement calorifique par P1, P2, P3 4
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés,à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. The overall homogeneity of the flames thus created on the modular elements makes it possible to obtain a perfectly well distributed heating, which can also be used to heat a solid, perforated or deployed structure plate which is used as emitter of heat radiations, affin to transform part of the convection into radiation. By way of illustration, we have highlighted in FIGS. 8a to 6d some examples of arrangement of the plates, the burners being designated respectively by B1, B2, B3, B4 and the heat radiation plates by P1, P2, P3 4
Of course, the invention is not limited to the embodiments described and shown above, from which other modes and other embodiments can be provided without departing from the scope of the invention.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8107262A FR2503836A1 (en) | 1981-04-10 | 1981-04-10 | Large area multiple flame burner - has perforated ceramic block supported at metal housings and with retaining rods |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8107262A FR2503836A1 (en) | 1981-04-10 | 1981-04-10 | Large area multiple flame burner - has perforated ceramic block supported at metal housings and with retaining rods |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2503836A1 true FR2503836A1 (en) | 1982-10-15 |
Family
ID=9257264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8107262A Withdrawn FR2503836A1 (en) | 1981-04-10 | 1981-04-10 | Large area multiple flame burner - has perforated ceramic block supported at metal housings and with retaining rods |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| FR (1) | FR2503836A1 (en) |
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