FR2780488A1 - IMPROVEMENT TO COMBUSTION APPLIANCES COMPRISING SEVERAL FUEL TRANSPORT DUCTS - Google Patents
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Abstract
La présente invention est relative à une amélioration apportée aux appareils à combustion comportant plusieurs conduits de transport de comburant.Le secteur technique de l'invention est le domaine de la fabrication d'appareils de combustion à brûleurs, tels que des chaudières, générateurs de gaz chauds, fours ou autres.Selon la présente invention, un appareil (1) à combustion comporte au moins un brûleur (6) associé à deux conduits (11, 12) de transport de comburant gazeux, et comporte deux registres (19, 21) cylindriques coulissants.The present invention relates to an improvement made to combustion appliances comprising several conduits for transporting oxidant. The technical sector of the invention is the field of manufacturing combustion appliances with burners, such as boilers, gas generators. According to the present invention, a combustion appliance (1) comprises at least one burner (6) associated with two conduits (11, 12) for transporting gaseous oxidant, and comprises two registers (19, 21) sliding cylindrical.
Description
Amélioration aux appareils à combustion comportant plusieurs conduits deImprovement to combustion appliances with several flues
transport de comburant La présente invention est relative à une amélioration apportée aux appareils à combustion comportant plusieurs conduits de transport de comburant. Le secteur technique de l'invention est le domaine de la fabrication d'appareils de combustion à brûleurs, tels que des chaudières, générateurs de gaz chauds, fours ou autres.10 La présente invention s'applique aux appareils à combustion utilisant un ou plusieurs combustibles solides et/ou pulvérulents, ou bien fluides, qui comportent au moins un brûleur associé à au moins transport of oxidant The present invention relates to an improvement made to combustion appliances comprising several conduits for transporting oxidant. The technical sector of the invention is the field of manufacturing combustion apparatus with burners, such as boilers, hot gas generators, ovens or the like. The present invention applies to combustion apparatuses using one or more solid and / or powdery, or fluid fuels, which comprise at least one burner associated with at least
deux conduits coaxiaux de transport de comburant gazeux. two coaxial ducts for transporting gaseous oxidant.
La présente invention s'applique en particulier aux installations de cogénération d'énergie électrique et thermique dans lesquelles des gaz d'échappement de moteurs ou de turbines sont chauffés par un ou plusieurs brûleurs, en étant utilisés comme comburant, puis sont The present invention applies in particular to installations for cogeneration of electrical and thermal energy in which exhaust gases from engines or turbines are heated by one or more burners, being used as oxidant, then are
utilisés pour produire de la vapeur, de l'eau chaude ou des gaz chauds. used to produce steam, hot water or hot gases.
La présente invention a pour objet de proposer un système amélioré de réglage du débit de comburant délivré aux brûleurs; la présente invention s'applique aux brûleurs équipés de plusieurs circuits ou conduits de comburant; dans de telles installations, un conduit central transporte un courant de comburant généralement dit primaire, qui entoure le nez du brûleur et s'étend coaxialement à celui-ci; un ou25 plusieurs autres conduits de section annulaire s'étendent autour du conduit central et transportent un flux ou courant de comburant dit The object of the present invention is to propose an improved system for adjusting the flow of oxidant delivered to the burners; the present invention applies to burners equipped with several oxidant circuits or conduits; in such installations, a central conduit conveys a current of oxidizer generally said to be primary, which surrounds the nose of the burner and extends coaxially thereto; one or more other annular section conduits extend around the central conduit and transport a flow or stream of said oxidant
secondaire et le cas échéant tertiaire. secondary and where appropriate tertiary.
La combinaison de ces différents flux de comburant, dont la vitesse et l'orientation des jets de comburant résultants, sortant dans la chambre de combustion, doivent être maintenues dans des limites prédéterminées, permet de réaliser des installations de combustion performantes, et permet de contrôler la combustion, notamment la forme et la stabilité de la flamme, ainsi que la teneur des différents résidus de combustion, en particulier les résidus de formule Nox, CO The combination of these different oxidant streams, the speed and orientation of the resulting oxidant jets, exiting into the combustion chamber, must be kept within predetermined limits, makes it possible to produce efficient combustion installations, and makes it possible to control combustion, in particular the shape and stability of the flame, as well as the content of the various combustion residues, in particular the residues of formula Nox, CO
dont la formation doit être limitée. whose training must be limited.
Il est généralement prévu de régler le débit de comburant circulant dans un conduit à l'aide d'un ou plusieurs registres pivotants, par exemple essentiellement constitués par un volet plan pivotant selon un axe central contenu dans le plan du volet; ce type de registre présente des inconvénients, notamment en ce qui concerne ses dimensions qui sont élevées eu égard au débit de comburant admissible, et ses mauvaises performances en termes de stabilité et de linéarité; en outre, ces registres se prêtent mal à une installation en parallèle de plusieurs registres, en vue de régler un débit de comburant gazeux It is generally intended to regulate the flow rate of oxidant circulating in a duct using one or more pivoting registers, for example essentially constituted by a plane flap pivoting along a central axis contained in the plane of the flap; this type of register has drawbacks, in particular with regard to its dimensions which are high having regard to the permissible oxidizer flow rate, and its poor performance in terms of stability and linearity; moreover, these registers do not lend themselves well to the installation in parallel of several registers, in order to regulate a flow of gaseous oxidizer.
important et variable.important and variable.
La présente invention a pour objet de proposer un appareil à combustion équipé d'un système amélioré de réglage du débit de The object of the present invention is to provide a combustion appliance equipped with an improved system for adjusting the flow of
comburant.oxidizer.
L'invention consiste à procurer un appareil à combustion qui comporte au moins un brûleur associé à au moins deux conduits de transport de comburant gazeux, qui comporte au moins deux registres cylindriques coulissants, pour permettre le réglage indépendant du débit respectif de comburant admis par des ouvertures annulaires et/ou disposées annulairement dans chacun desdits conduits de transport de comburant. De préférence, lesdits registres cylindriques sont coaxiaux, montés coulissants selon leur axe longitudinal commun, et sont de The invention consists in providing a combustion appliance which comprises at least one burner associated with at least two conduits for transporting gaseous oxidant, which comprises at least two sliding cylindrical registers, to allow independent adjustment of the respective flow of oxidant admitted by annular openings and / or arranged annularly in each of said oxidant transport conduits. Preferably, said cylindrical registers are coaxial, mounted to slide along their common longitudinal axis, and are of
diamètre différent.different diameter.
Grâce à la présence de deux registres au moins, le réglage du débit de comburant circulant et/ou admis dans les conduits peut, d'une part s'effectuer indépendamment pour chaque conduit afin de maintenir des vitesses d'injection de comburant dans la chambre de combustion à des valeurs prédéterminées, et peut d'autre part être effectué plus précisément, sur une plus grande plage de variation du débit, et avec des Thanks to the presence of at least two registers, the adjustment of the flow rate of oxidant circulating and / or admitted into the conduits can, on the one hand, be carried out independently for each conduit in order to maintain injection speeds of oxidant in the chamber combustion at predetermined values, and can moreover be carried out more precisely, over a greater range of variation of the flow rate, and with
pressions d'alimentation de comburant variables. variable oxidizer supply pressures.
Grâce à la forme cylindrique des registres et à la forme ou disposition annulaire des orifices d'entrée desdits conduits qu'ils peuvent obturer en tout ou partie, on peut obtenir dans les conduits une distribution homogène des vitesses et/ou des flux de comburant, et5 obtenir par conséquent une injection homogène, selon une symétrie de révolution autour de l'axe commun aux registres et aux conduits, des différents courants de comburant entrant dans la chambre de combustion, et ceci même lorsque le ou les comburants sont délivrés en amont des registres par un conduit non coaxial, en particulier par un10 conduit radial ou oblique (par référence audit axe de symétrie); ces résultats sont particulièrement faciles à obtenir à l'aide d'un montage Thanks to the cylindrical shape of the registers and the annular shape or arrangement of the inlet orifices of said conduits which they can completely or partially block, it is possible to obtain in the conduits a uniform distribution of the speeds and / or of the oxidant flows, and5 consequently obtain a homogeneous injection, according to a symmetry of revolution around the axis common to the registers and the conduits, of the different oxidant streams entering the combustion chamber, and this even when the oxidant (s) are delivered upstream of the registers by a non-coaxial conduit, in particular by a radial or oblique conduit (by reference to said axis of symmetry); these results are particularly easy to obtain using an assembly
mécanique simple, robuste, et stable dans toutes les positions de réglage, en prévoyant des registres en forme de viroles cylindriques coaxiales coulissantes selon leur axe commun, qui permettent d'assurer un15 écoulement homogène dans les conduits de comburant, en aval des registres, quel que soit le degré d'ouverture des registres. simple mechanical, robust, and stable in all the adjustment positions, by providing registers in the form of coaxial cylindrical ferrules sliding along their common axis, which allow to ensure a homogeneous flow in the oxidizer conduits, downstream of the registers, whatever whatever the degree of openness of the registers.
En prévoyant des registres cylindriques coulissants de diamètres différents, on peut obtenir facilement une structure qui, tout en étant compacte, permet l'écoulement d'un débit (ou courant) élevé de20 comburant, grâce au plus grand diamètre du registre externe et à la grande section de passage qu'il peut obturer; cette structure est en By providing sliding cylindrical registers of different diameters, it is easy to obtain a structure which, while being compact, allows the flow of a high flow (or current) of oxidizer, thanks to the larger diameter of the external register and the large passage section that can be closed; this structure is in
outre particulièrement adaptée à l'équipement de brûleurs, équipés chacun de deux ou trois conduits coaxiaux de transport de comburant, destinés à délivrer - par des buses ou des volets - des jets de comburant25 équilibrés, axiaux, convergents ou divergents, éventuellement tournants, dans la chambre de combustion. in addition particularly suitable for the equipment of burners, each equipped with two or three coaxial conduits for transporting oxidant, intended to deliver - by nozzles or flaps - balanced, axial, convergent or divergent, possibly rotating, oxidant jets25 in the combustion chamber.
La compacité du montage peut être notamment optimisée en prévoyant un croisement (ou recouvrement ou superposition) des registres et/ou de leur mécanisme de support, de guidage et30 d'entraînement en translation, pour certaines positions d'ouverture; en particulier, ce recouvrement peut s'opérer en position d'ouverture de The compactness of the assembly can in particular be optimized by providing for a crossover (or overlapping or superposition) of the registers and / or of their support, guide and drive mechanism in translation, for certain open positions; in particular, this covering can take place in the open position of
deux registres dont les directions des mouvements d'ouverture sont opposees. two registers whose directions of opening movements are opposite.
La compacité du montage associant deux ou trois registres (équipant deux ou trois conduits de comburant associés à un brûleur) est notamment optimisée en prévoyant des registres dont les diamètres sont tels que le rapport du diamètre du registre externe au diamètre du registre interne est inférieur ou égal à 2 (et supérieur à 1 sauf dans certains cas o les diamètres sont sensiblement identiques), en The compactness of the assembly associating two or three registers (equipping two or three oxidizer conduits associated with a burner) is in particular optimized by providing registers whose diameters are such that the ratio of the diameter of the external register to the diameter of the internal register is smaller or equal to 2 (and greater than 1 except in certain cases where the diameters are substantially identical), in
particulier de l'ordre de 1,3 à 1,6. particular of the order of 1.3 to 1.6.
Par diamètre, on entend les diamètres équivalents du profil transversal du registre, dans le cas o la section transversale des conduits de comburant et de leurs registres associés n'est pas de forme By diameter is meant the equivalent diameters of the transverse profile of the register, in the case where the cross section of the oxidizer conduits and their associated registers is not in shape
circulaire, mais par exemple de forme carrée ou rectangulaire. circular, but for example square or rectangular.
Un autre avantage procuré par l'invention est qu'elle permet, dans un appareil de combustion équipé de deux brûleurs (au moins) alimentés en comburant par un conduit unique, de régler facilement, précisément et de façon stable, généralement à une valeur identique s'il s'agit de brûleurs identiques, le débit de comburant délivré à chaque conduit de chaque brûleur, et permet donc de résoudre les difficultés inhérentes à un tel équilibrage des débits de comburant réglés par des Another advantage provided by the invention is that it makes it possible, in a combustion appliance equipped with two (at least) burners supplied with oxidizer by a single duct, to adjust easily, precisely and stably, generally at an identical value in the case of identical burners, the oxidant flow delivered to each duct of each burner, and therefore makes it possible to solve the difficulties inherent in such a balancing of the oxidant flows regulated by
registres disposés en parallèle.registers arranged in parallel.
Selon un mode préférentiel de réalisation, l'un au moins des registres est muni de moyens d'étanchéité, en particulier de moyens interdisant le passage de comburant en position de fermeture du registre (et/ou limitant au maximum le débit de " fuite " dans cette position); ces moyens d'étanchéité comportent de préférence une couronne ou bride liée (ou fixée) au registre, par exemple faisant partie intégrante de celui- ci, à une extrémité longitudinale du registre; cette couronne est apte à venir sensiblement au contact d'une (ou en appui sur une) couronne (ou bride) fixe faisant partie de la structure de l'appareil, en position de fermeture du registre, pour fermer le passage vers le conduit aval de comburant; ces moyens d'étanchéité peuvent comporter un joint métallique déformable; ce joint métallique peut comporter ou être constitué par ladite couronne plane fixée au registre et s'étendant dans un plan transversal (par référence à l'axe longitudinal de symétrie du registre); en réalisant cette couronne dans une tôle de faible épaisseur, en particulier de l'ordre de 0,5 à 2 millimètres, cette couronne peut se déformer légèrement en appui sur la couronne fixe de la structure, ce qui permet d'assurer le contact de l'autre extrémité du registre, sur tout son périmètre, avec une deuxième paroi ou couronne fixe de l'appareil, ce qui permet par conséquent d'assurer une fermeture sensiblement étanche du registre par contact circonférentiel de ses deux extrémités According to a preferred embodiment, at least one of the registers is provided with sealing means, in particular means preventing the passage of oxidant in the closed position of the register (and / or limiting as much as possible the "leakage" flow rate in this position); these sealing means preferably comprise a crown or flange linked (or fixed) to the register, for example forming an integral part thereof, at a longitudinal end of the register; this crown is capable of coming substantially into contact with a (or pressing on) a fixed crown (or flange) forming part of the structure of the device, in the closed position of the damper, to close the passage to the downstream conduit oxidizer; these sealing means may include a deformable metal seal; this metal seal may comprise or be constituted by said flat crown fixed to the register and extending in a transverse plane (by reference to the longitudinal axis of symmetry of the register); by producing this crown in a thin sheet, in particular of the order of 0.5 to 2 millimeters, this crown can be deformed slightly by pressing on the fixed crown of the structure, which makes it possible to ensure the contact of the other end of the register, over its entire perimeter, with a second fixed wall or crown of the device, which consequently makes it possible to ensure a substantially sealed closure of the register by circumferential contact of its two ends
longitudinales avec la structure fixe de l'appareil de combustion. longitudinal with the fixed structure of the combustion appliance.
Selon un autre mode préféré de réalisation, la structure du registre cylindrique est constituée d'une tôle mince, en particulier de l'ordre de 1 à 3 millimètres, par exemple roulée et soudée pour former une virole cylindrique de section circulaire, qui est munie d'un ou plusieurs renforts (ou raidisseurs) annulaires ou circonférentiels, qui rigidifient la structure du registre, ce qui permet d'obtenir un registre léger de construction simple; ce renfort peut être obtenu (ou constitué) par un pli ou une ondulation circonférentielle réalisée dans la tôle du According to another preferred embodiment, the structure of the cylindrical register consists of a thin sheet, in particular of the order of 1 to 3 millimeters, for example rolled and welded to form a cylindrical shell of circular section, which is provided one or more annular or circumferential reinforcements (or stiffeners), which stiffen the structure of the register, which makes it possible to obtain a light register of simple construction; this reinforcement can be obtained (or constituted) by a fold or a circumferential undulation produced in the sheet of the
registre; en variante, cette structure est actionnée manuellement. register; alternatively, this structure is actuated manually.
La présence des moyens d'étanchéité et de renfort présente des avantages considérables par rapport à la structure décrite dans le brevet The presence of the sealing and reinforcement means has considerable advantages compared to the structure described in the patent.
FR 2.188.780.FR 2,188,780.
La structure cylindrique de ces registres permet en outre d'assurer The cylindrical structure of these registers also ensures
une très grande section de passage, et donc une faible perte de charge. a very large passage section, and therefore a low pressure drop.
Cette structure particulière de registres coulissants multiples est particulièrement adaptée aux installations de chauffage de gaz de sortie This particular structure of multiple sliding dampers is particularly suitable for installations for the heating of outlet gases
de moteurs ou de turbines à gaz, dans des installations de cogénération. of gas engines or turbines, in cogeneration plants.
Dans ce type d'installation, on chauffe les gaz s'échappant du moteur ou de la turbine en provoquant leur combustion; en période de fonctionnement du moteur ou de la turbine, ces gaz comburants sont délivrés en grande quantité aux brûleurs à une température de l'ordre de 500 C; en période d'arrêt du moteur ou de la turbine, le brûleur est alimenté en air froid, en quantité nettement moindre; le système selon l'invention permet dans ce mode de fonctionnement, par la fermeture étanche de l'un des registres, de s'adapter à ces variations de mode de fonctionnement. Ce dispositif est également adapté aux brûleurs à étagement d'air dans lesquels une première partie de l'air de combustion est injectée au centre du brûleur, et l'autre partie est injectée par des buses ou par un espace annulaire coaxial au brûleur, sur un diamètre de l'ordre de 1,2 à In this type of installation, the gases escaping from the engine or the turbine are heated by causing them to burn; when the engine or turbine is in operation, these oxidizing gases are delivered in large quantities to the burners at a temperature of the order of 500 C; when the engine or the turbine stops, the burner is supplied with cold air, in a much smaller quantity; the system according to the invention makes it possible in this operating mode, by sealing one of the registers, to adapt to these variations in operating mode. This device is also suitable for air stage burners in which a first part of the combustion air is injected at the center of the burner, and the other part is injected by nozzles or by an annular space coaxial with the burner, on a diameter of the order of 1.2 to
2 fois le diamètre du circuit intérieur; ces brûleurs sont destinés à réduire les émissions d'oxydes d'azote. 2 times the diameter of the internal circuit; these burners are intended to reduce emissions of nitrogen oxides.
Selon un mode préféré de réalisation, les moyens de support, de o10 guidage et d'entraînement en mouvement de chacun des registres cylindriques coulissants, sont constitués par une structure articulée, comportant de préférence au moins deux (en particulier trois) parallélogrammes de Watt, comme décrit dans le brevet FR 2.188.780 la structure articulée est de préférence actionnée par un vérin associé à chaque registre, et s'étend à l'extérieur et autour de la paroi cylindrique According to a preferred embodiment, the support, guiding and driving means in movement of each of the sliding cylindrical registers, are constituted by an articulated structure, preferably comprising at least two (in particular three) Watt parallelograms, as described in patent FR 2,188,780 the articulated structure is preferably actuated by a jack associated with each register, and extends outside and around the cylindrical wall
ou virole de chaque registre.or ferrule of each register.
Comme décrit dans ledit brevet, la structure en parallélogramme déformable liée au registre cylindrique par des articulations (ou pivots), est particulièrement adaptée pour supporter le registre exposé aux poussières et aux suies, en permettant un déplacement du registre sans contact ni frottement contre la structure fixe de l'appareil; comme décrit dans ce document, le système est essentiellement constitué de: - deux fourches sensiblement en forme de demi-arc de cercle disposées autour dudit registre et articulées chacune autour de deux pivots tourillonnant sur des axes fixes; - deux biellettes articulées reliant entre elles les deux extrémités des fourches situées du même côté du registre; - deux pivots diamétralement opposés, supportant ledit registre et placés au milieu desdites biellettes; - des moyens pour faire pivoter les deux fourches simultanément autour de leurs pivots et d'au moins un dispositif de guidage du registre formé de deux bras articulés autour de pivots fixes, les extrémités des deux bras étant reliées entre elles par une biellette articulée portant, en As described in said patent, the deformable parallelogram structure linked to the cylindrical register by articulations (or pivots), is particularly suitable for supporting the register exposed to dust and soot, allowing displacement of the register without contact or friction against the structure fixture; as described in this document, the system essentially consists of: - two forks substantially in the form of a half-arc arranged around said register and each articulated around two pivots swiveling on fixed axes; - two articulated links connecting the two ends of the forks located on the same side of the register; - two diametrically opposite pivots, supporting said register and placed in the middle of said links; means for pivoting the two forks simultaneously around their pivots and at least one register guide device formed by two arms articulated around fixed pivots, the ends of the two arms being connected together by an articulated connecting rod carrying, in
son milieu, un pivot fixé à l'extérieur dudit registre. its middle, a pivot fixed to the outside of said register.
Les avantages procurés par l'invention seront mieux compris au The advantages of the invention will be better understood from
travers de la description suivante qui se réfère aux dessins annexés, qui through the following description which refers to the accompanying drawings, which
illustrent sans aucun caractère limitatif des modes préférentiels de illustrate without any limiting character preferential modes of
réalisation de l'invention.realization of the invention.
Dans les dessins, les éléments identiques ou similaires portent, In the drawings, identical or similar elements bear,
sauf indication contraire, les mêmes références d'une figure à l'autre. unless otherwise indicated, the same references from one figure to another.
La figure 1 illustre en vue en coupe transversale partielle un appareil de combustion équipé d'un brûleur associé à deux canaux de transport de comburant, chacun équipé d'un registre coulissant cylindrique. La figure 2 est une vue en perspective simplifiée du système de Figure 1 illustrates in partial cross-sectional view a combustion device equipped with a burner associated with two oxidant transport channels, each equipped with a cylindrical sliding damper. Figure 2 is a simplified perspective view of the
registre de la figure 1.register of figure 1.
La figure 3 illustre en vue en coupe transversale (et longitudinale) simplifiée l'application de l'invention à un brûleur associé à des moyens FIG. 3 illustrates in simplified cross-sectional (and longitudinal) view the application of the invention to a burner associated with means
de recirculation des fumées de combustion. of combustion smoke recirculation.
Par référence aux figures 1 et 2 en particulier, l'appareil 1 à combustion permet la production d'une flamme 2 dans une chambre de With reference to Figures 1 and 2 in particular, the combustion device 1 allows the production of a flame 2 in a
combustion 3 délimitée par des parois 4 en matériau réfractaire. combustion 3 delimited by walls 4 of refractory material.
Un orifice 5, par exemple cylindrique s'étendant selon l'axe 7 de symétrie générale du brûleur et de l'appareil de combustion, est prévu An orifice 5, for example cylindrical, extending along the axis 7 of general symmetry of the burner and of the combustion appliance, is provided.
dans la paroi 4, à l'intérieur duquel s'étend le brûleur 6. in the wall 4, inside which the burner 6 extends.
Ce brûleur est associé à un conduit 8, s'étendant selon l'axe longitudinal 7 de symétrie, transportant un combustible (liquide ou pulvérulent) jusqu'au nez du brûleur, ainsi que le cas échéant des conduits 9 délivrant du gaz (tel que du gaz naturel ou du GPL par This burner is associated with a duct 8, extending along the longitudinal axis 7 of symmetry, transporting a fuel (liquid or pulverulent) to the nose of the burner, as well as if necessary ducts 9 delivering gas (such as natural gas or LPG by
exemple).example).
La paroi 4 comporte un deuxième orifice annulaire 10 qui délimite un conduit 11 de transport de gaz comburant au travers de la The wall 4 has a second annular orifice 10 which delimits a conduit 11 for transporting oxidant gas through the
paroi 4.wall 4.
Une structure fixe constituée d'une virole cylindrique 13 d'axe 7 et d'une bride 14 essentiellement, délimite un conduit central 12 servant A fixed structure consisting of a cylindrical shell 13 of axis 7 and a flange 14 essentially, delimits a central duct 12 serving
également à l'acheminement de comburant jusqu'au nez 6a du brûleur 6. also to the delivery of oxidizer to the nose 6a of the burner 6.
L'appareil 1 comporte une chambre 15 séparée de la chambre 3 par la paroi 4, et dans laquelle s'étendent les conduits 8, 9 et une partie de la structure 14, 13 du brûleur, dans laquelle chambre 15 sont admis les gaz (ou l'air servant de comburant) qui sont délivrés par un conduit The apparatus 1 comprises a chamber 15 separated from the chamber 3 by the wall 4, and into which the conduits 8, 9 extend and a part of the structure 14, 13 of the burner, into which chamber 15 are admitted gases ( or the air serving as oxidizer) which are delivered by a duct
16, selon un flux radial représenté par la flèche 17. 16, according to a radial flow represented by arrow 17.
L'appareil représenté figures 1 à 3 comporte un registre coulissant l0 cylindrique interne 21, qui est représenté en position d'ouverture maximale sur la figure 1 et en position intermédiaire sur la figure 3, et un registre coulissant cylindrique externe 19 représenté en position de fermeture sur les figures 1 et 3; ainsi, le registre 21 permet le passage selon la flèche 20 des gaz comburants dans le canal central 12 de transport de comburant jusqu'au nez du brûleur, tandis que le registre 19 interdit la circulation 18 de comburant vers le deuxième conduit ou canal il de transport du comburant jusque dans la chambre 3 de The apparatus shown in FIGS. 1 to 3 comprises an internal cylindrical sliding damper 21, which is shown in the maximum open position in FIG. 1 and in an intermediate position in FIG. 3, and an external cylindrical sliding damper 19 represented in the position of closure in Figures 1 and 3; thus, the register 21 allows the passage along the arrow 20 of the oxidizing gases in the central channel 12 for transporting oxidant to the nose of the burner, while the register 19 prohibits the circulation 18 of oxidant to the second duct or channel transport of the oxidizer to chamber 3 of
combustion, dans la position représentée figures 1 et 3. combustion, in the position shown in Figures 1 and 3.
Le registre 21 monté coulissant selon l'axe 7, comme le registre 19, est sensiblement en forme de virole cylindrique de section circulaire, dont l'extrémité 21a peut venir par coulissement, en vue de la fermeture du passage 33, au contact d'une paroi 23 délimitant la chambre 15 et au travers de laquelle s'étendent les canalisations 8 et 9, ainsi que des bielles 24 d'entraînement en mouvement des registres 19 et 21. Le registre 19 est constitué d'une tôle roulée formant une virole cylindrique, munie (figure 1) en partie centrale d'une ondulation 19b pour la renforcer, s'étendant d'une première extrémité 19a en contact avec une bride 22 équipant la paroi 4 (en position de fermeture représentée figure 1), jusqu'à une deuxième extrémité (19d figure 2) ou elle est munie d'une tôle plane transversale 19c (figures 1 et 3) formant une bride ou couronne et venant en appui contre la bride 14 (faisant partie de la structure fixe de support du brûleur et de l'appareil de The register 21 mounted sliding along the axis 7, like the register 19, is substantially in the form of a cylindrical shell of circular section, the end 21a of which can come by sliding, in order to close the passage 33, in contact with a wall 23 delimiting the chamber 15 and through which the pipes 8 and 9 extend, as well as connecting rods 24 for driving the registers 19 and 21 in movement. The register 19 consists of a rolled sheet forming a ferrule cylindrical, provided (FIG. 1) in the central part with a corrugation 19b to reinforce it, extending from a first end 19a in contact with a flange 22 fitted to the wall 4 (in the closed position shown in FIG. 1), up to at a second end (19d in figure 2) or it is provided with a transverse flat sheet 19c (figures 1 and 3) forming a flange or crown and coming to bear against the flange 14 (forming part of the fixed burner support structure and from the
combustion) pour assurer une fermeture étanche dans cette position. combustion) to ensure a tight seal in this position.
Chacun des registres 19 et 21 est respectivement supporté, guidé et mis en mouvement par l'intermédiaire de bielles 27 et 29 (pour ce qui concerne le registre 19), lesquelles bielles 27 et 29 (en forme de fourche) sont liées par une articulation 27a, 29a à une biellette centrale 28 a laquelle est fixé le registre 19 par une articulation centrale 28a, pour former un parallélogramme de Watt, comme décrit dans le brevet susmentionné; deux parallélogrammes de Watt disposés symétriquement par rapport à un plan longitudinal médian, comme illustré figure 2 particulièrement, ainsi qu'un troisième parallélogramme de Watt 28, 34 servant de stabilisateur antirotation, Each of the registers 19 and 21 is respectively supported, guided and set in motion by means of connecting rods 27 and 29 (with regard to the register 19), which connecting rods 27 and 29 (in the form of a fork) are linked by a joint. 27a, 29a to a central link 28 to which the damper 19 is fixed by a central articulation 28a, to form a Watt parallelogram, as described in the aforementioned patent; two Watt parallelograms arranged symmetrically with respect to a median longitudinal plane, as illustrated in FIG. 2 in particular, as well as a third Watt parallelogram 28, 34 serving as anti-rotation stabilizer,
forment le système de guidage du registre 19. form the register guide system 19.
Chacune des fourches 27, 29 en demi arc de cercle est articulée, grâce à deux pivots (disposés symétriquement de part et d'autre d'un plan longitudinal contenant l'axe 7 et l'axe de la tige 24 de commande) 27b (respectivement 29b), par rapport à des barreaux ou tiges support Each of the forks 27, 29 in a semi-circular arc is articulated, by virtue of two pivots (arranged symmetrically on either side of a longitudinal plane containing the axis 7 and the axis of the control rod 24) 27b ( respectively 29b), with respect to bars or support rods
, partiellement représentés, qui sont liés à la structure fixe. , partially shown, which are linked to the fixed structure.
La virole du registre 19 est ainsi suspendue aux trois pivots ou articulations 28a des trois biellettes 28; selon une alternative, la troisième biellette 28 du troisième parallélogramme 34, 28 peut être remplacée par un guide empêchant la rotation de la virole 19. Un système identique ou de plus faibles dimensions, comportant des bielles ou fourches 30 et 32 et une biellette centrale 31, permet de la même manière le support, le guidage et l'entraînement en mouvement du registre 21; les registres sont respectivement actionnes par deux verins 25 et 26, par l'intermédiaire d'une tige ou bielle 24 s'étendant au travers de la cloison 23, et munie d'une liaison articulée avec la fourche The shell of the register 19 is thus suspended from the three pivots or articulations 28a of the three links 28; according to an alternative, the third link 28 of the third parallelogram 34, 28 can be replaced by a guide preventing rotation of the ferrule 19. An identical system or of smaller dimensions, comprising connecting rods or forks 30 and 32 and a central link 31 , allows in the same way the support, guiding and driving movement of the register 21; the registers are respectively actuated by two cylinders 25 and 26, by means of a rod or connecting rod 24 extending through the partition 23, and provided with an articulated connection with the fork
27 (respectivement 30) commandée.27 (respectively 30) ordered.
Par référence à la figure 3, un dispositif similaire à double registre coulissant est utilisé dans un appareil à combustion équipé de moyens With reference to FIG. 3, a similar device with a double sliding register is used in a combustion appliance equipped with means
de recyclage de fumées, et d'un brûleur mixte. smoke recycling, and a mixed burner.
Un tel brûleur comprend un conduit central d'alimentation 12 en air primaire, des moyens d'injection 8 de combustible liquide dans le foyer 3 disposés à l'intérieur du conduit 12 central (dans l'axe de ce dernier), un stabilisateur de flamme 55 disposé coaxialement à l'intérieur de ce conduit central 12, et plusieurs orifices 63 d'alimentation en air secondaire situés à l'extérieur des moyens d'injection 8 de combustible liquide et du conduit 12; des moyens d'injection 9 de combustible gazeux sont disposés en couronne entre les moyens d'injection 8 de combustible liquide et les orifices 13 o10 d'alimentation en air secondaire; ceux-ci peuvent être remplacés par un passage 11 annulaire unique disposé en couronne à l'extérieur desdits Such a burner comprises a central duct 12 for supplying primary air, means 8 for injecting liquid fuel into the hearth 3 arranged inside the central duct 12 (in the axis of the latter), a stabilizer for flame 55 disposed coaxially inside this central duct 12, and several orifices 63 for supplying secondary air situated outside the means 8 for injecting liquid fuel and the duct 12; injection means 9 for gaseous fuel are arranged in a ring between the injection means 8 for liquid fuel and the orifices 13 o10 for supplying secondary air; these can be replaced by a single annular passage 11 arranged in a ring outside said
moyens d'injection 9 et 8.injection means 9 and 8.
L'appareil comporte un anneau 53, en matériau réfractaire comprenant l'ensemble des orifices d'alimentation en air, d'injection de combustible et de recirculation des fumées, qui est monté à travers la paroi réfractaire 4 du foyer 3 de telle façon que sa face avant 53, à travers laquelle débouchent lesdits orifices, soit en saillie par rapport à celle-ci. Les orifices 63 sont placés périphériquement en quinconce entre les orifices 74 d'aspiration des fumées dans le foyer 3; ces orifices 74 d'aspiration peuvent être remplacés par un seul passage annulaire périphérique, mais la présence d'orifices multiples placés en quinconce permet d'éviter de réaspirer l'air secondaire dans lesdits orifices d'aspiration de fumées et permet (réciproquement) d'éviter que cette alimentation d'air secondaire empêche lesdites fumées d'être aspirées (selon flèche 61) pour être recirculées dans la tête du brûleur; ces deux fluides s'échangent leurs calories à l'intérieur du brûleur, grace à une paroi 601 commune séparant: - d'une part un caisson 60 de distribution desdites fumées recirculées, alimenté d'un côté par les orifices d'aspiration 74 des fumées dans le foyer 3, et réinjectant celles-ci après refroidissement, dans des conduits 59 de réinjection dans le foyer, à travers lesquels débouchent également les moyens d'injection 9 du combustible gazeux, l1 - d'autre part, un caisson de distribution 64 de l'air secondaire, qui d'un côté est alimenté (flèche 18) par un conduit d'alimentation 16, après passage dans le registre 19, et d'un autre côté (après réchauffement de cet air secondaire) injecte celui-ci dans le foyer par les canaux 11 terminés par les orifices 63 définis précédemment. Les moyens d'injection 9 de combustible gazeux et les moyens de réinjection des fumées, qui sont de préférence coaxiaux et ont leurs orifices 9 confondus, sont situés en couronne périphérique autour du The apparatus comprises a ring 53, made of refractory material comprising all of the air supply, fuel injection and smoke recirculation orifices, which is mounted through the refractory wall 4 of the hearth 3 so that its front face 53, through which said orifices open, or projecting relative to the latter. The orifices 63 are placed peripherally in staggered rows between the orifices 74 for sucking the fumes in the hearth 3; these suction orifices 74 can be replaced by a single annular peripheral passage, but the presence of multiple orifices staggered makes it possible to avoid re-aspirating the secondary air in said smoke suction orifices and allows (conversely) 'prevent this secondary air supply preventing said fumes from being sucked (according to arrow 61) to be recirculated in the burner head; these two fluids exchange their calories inside the burner, thanks to a common wall 601 separating: - on the one hand a box 60 for distributing said recirculated fumes, supplied on one side by the suction orifices 74 of the fumes in the hearth 3, and reinjecting them after cooling, in conduits 59 for reinjection into the hearth, through which also open the injection means 9 of the gaseous fuel, l1 - on the other hand, a distribution box 64 of the secondary air, which on one side is supplied (arrow 18) by a supply duct 16, after passage through the register 19, and on the other hand (after this secondary air has been heated) injects it ci in the hearth by the channels 11 terminated by the orifices 63 defined above. The means 9 for injecting gaseous fuel and the means for reinjecting the fumes, which are preferably coaxial and have their orifices 9 combined, are located in a peripheral ring around the
stabilisateur de flammes 55.flame stabilizer 55.
Pour créer un étagement de l'arrivée d'air par rapport à la flamme du combustible liquide, les orifices d'injection de ce combustible ainsi que de ceux du combustible gazeux et d'alimentation en air primaire, débouchent au fond d'une cuvette 56; celle-ci est disposée en creux par rapport à la paroi réfractaire 53 qui l'entoure et à travers laquelle débouchent lesdits orifices 63 et sont aspirées également les fumées du To create a staging of the air intake relative to the flame of the liquid fuel, the injection ports of this fuel as well as those of the gaseous fuel and of the primary air supply, open out at the bottom of a bowl 56; the latter is disposed in hollow relative to the refractory wall 53 which surrounds it and through which open said orifices 63 and the fumes from the
foyer 2; la cuvette peut être en forme de tronc de cône. focus 2; the bowl may be in the form of a truncated cone.
Les moyens d'injection 9 du combustible gazeux peuvent être des cannes d'alimentation séparées, disposées en couronne autour des moyens d'injection 8 du combustible liquide et situées dans le conduit 12 d'alimentation en air primaire, ou être remplacées par des buses montées sur un seul anneau disposé périphériquement en couronne autour du moyen d'injection 8 du combustible liquide, et alimentées par The injection means 9 for the gaseous fuel can be separate supply rods, arranged in a ring around the injection means 8 for the liquid fuel and located in the duct 12 for supplying primary air, or can be replaced by nozzles mounted on a single ring disposed peripherally in a ring around the injection means 8 of the liquid fuel, and supplied by
une seule canne d'alimentation.a single feeding rod.
Les moyens d'injection 8 du combustible liquide peuvent comporter des orifices multiples, créant plusieurs flammes indépendantes dans le foyer 3 qui peuvent être soit dirigées parallèlement à l'axe 7 du brûleur, soit divergentes et orientées vers les orifices d'alimentation 63 en air secondaire pour améliorer la combustion dudit combustible liquide après une première phase de The means 8 for injecting the liquid fuel may include multiple orifices, creating several independent flames in the hearth 3 which may either be directed parallel to the axis 7 of the burner, or divergent and oriented towards the air supply orifices 63 secondary to improve the combustion of said liquid fuel after a first phase of
combustion avec l'air primaire.combustion with primary air.
Le système de registres coulissants selon l'invention s'applique aussi avantageusement aux brûleurs décrits dans la demande EP 774 620, The sliding damper system according to the invention also advantageously applies to the burners described in application EP 774 620,
qui ne comportent pas de circuits de recirculation de fumées. which do not include smoke recirculation circuits.
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