FR2780770A1 - Recuperateur, appareil a recuperation pour bruleur a tube rayonnant et deflecteur - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un récupérateur pour brûleur.Elle se rapporte à un récupérateur qui comprend un premier tube d'air externe (34) placé dans une conduite (6) d'échappement et formant un premier passage annulaire (38), un second tube interne (60) de mélange formant un second passage annulaire (70), un déflecteur (80) de mélange ayant un rétrécissement, un conduit adjacent au rétrécissement assurant la communication entre le premier passage annulaire (38) et le tube (60) de mélange, et un organe directeur de circulation. Le rétrécissement augmente la vitesse de l'air et l'apparition d'une différence de pression entre le tube (60) de mélange et la conduite (6) d'échappement afin que les produits de combustion soient aspirés du premier passage annulaire (38) vers le tube (60) de mélange.Application aux brûleurs à tube rayonnant.

Description

La présente invention concerne des brûleurs à tube

rayonnant et, plus précisément, des brûleurs à tube rayon-

nant à récupération qui utilisent la pollution pour réduire

les émissions de NOx.

La réduction au minimum de la formation des oxydes d'azote pendant la combustion est devenue une condition indispensable dans de nombreuses applications des organes de chauffage par combustion, des chaudières, des générateurs de vapeur à combustible liquide et analogues. Cette condition s'applique aux fours de traitement thermique et à d'autres applications qui nécessitent des brûleurs à tube rayonnant

comme source de chaleur de traitement.

On sait qu'il existe deux sources fondamentales de formation d'oxydes NOx, qui sont essentiellement l'azote de l'air et l'azote lié au combustible. L'utilisation probable de nouveaux combustibles synthétiques disponibles qui

contiennent de grandes quantités d'azote combiné et l'aug-

mentation des contraintes de conservation d'énergie aug-

mentent encore la demande d'émissions à faible teneur

en NOx.

On a utilisé diverses formes de combustion étagée et de plus faibles températures de flamme avec des brûleurs classiques pour réduire les émissions de NOx. En outre, diverses formes d'appareil ont été utilisées pour "polluer" l'air de combustion par des produits de combustion afin que la température de flamme soit abaissée. Un tel appareil est décrit dans la demande mise à l'inspection publique de brevet japonais n 52-44 805 selon laquelle une partie des produits de combustion qui s'écoulent dans une conduite d'échappement se mélange à l'extérieur du four à l'air de combustion transmis au brûleur. Un autre appareil de ce type est représenté dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique n 56-12 904 selon laquelle un récupérateur est placé dans un courant de produits de

combustion. L'air de combustion est dirigé dans le récupé-

rateur afin qu'il soit chauffé par la chaleur transférée au tube par les produits de combustion. L'air chauffé est alors mélangé en dehors du four à une partie des produits de combustion. Le mélange est alors transmis à la conduite de

brûleur pour assurer la combustion.

Il est toujours nécessaire de disposer d'un ensemble à brûleur à tube rayonnant qui permette une réduction efficace des émissions d'oxydes NOx. L'invention concerne ainsi un récupérateur destiné à un ensemble à brûleur à tube rayonnant. Le récupérateur comporte un tube d'air placé à l'intérieur de la conduite d'échappement de l'ensemble à brûleur à tube rayonnant et radialement à distance de cette conduite. Le tube d'air et la conduite d'échappement forment un premier passage annulaire destiné au transport des produits de combustion dans un premier sens. Le tube d'air a une extrémité externe raccordée à une source d'air et une extrémité interne. Un tube de mélange est placé à l'intérieur du tube d'air et radialement à distance de celui-ci. Le tube de mélange et le tube d'air forment un second passage annulaire destiné au transport de l'air dans un second sens opposé au premier. Le tube de mélange a une extrémité externe raccordée pour la circulation d'un fluide à un conduit d'air de l'ensemble à brûleur à tube rayonnant et une extrémité interne. Un déflecteur de mélange est disposé à l'extrémité interne du tube d'air et à l'extrémité interne du tube de mélange. Le

déflecteur de mélange a un rétrécissement placé à l'extré-

mité interne du tube de mélange et destiné à limiter le

débit d'air circulant du tube d'air vers le tube de mélange.

Un conduit est positionné près du rétrécissement afin qu'il assure la communication pour le fluide entre le premier passage annulaire et le tube de mélange. Un organe directeur de circulation est positionné dans le premier passage annulaire près du conduit. L'organe directeur de circulation a une configuration telle qu'il dirige vers le conduit le courant de produits de combustion qui circule dans le premier passage annulaire. Le rétrécissement provoque une augmentation de vitesse de l'air qui s'écoule à son niveau, du tube d'air vers le tube de mélange. Cette augmentation de vitesse provoque l'apparition d'une différence de pression entre le tube de mélange et la conduite d'échappement avec aspiration des produits de combustion du premier passage annulaire vers le tube de mélange par l'intermédiaire du conduit. L'invention concerne aussi un appareil à tube rayonnant à récupération destiné à être utilisé avec un four ayant une paroi de four qui délimite une partie interne et une partie externe du four. L'appareil à tube rayonnant à récupération comporte une conduite de brûleur dépassant à travers la paroi du four et ayant une extrémité placée à l'intérieur du four et une extrémité placée à l'extérieur du four, une conduite d'échappement traversant la paroi du four et ayant une extremité à l'intérieur du four et une extrémité à l'extérieur du four, une conduite de raccordement de l'extrémité de la conduite de brûleur placée à l'intérieur du four et de l'extrémité de la conduite d'échappement placée à l'intérieur du four, et un conduit raccordant l'extrémité de la conduite de brûleur à l'extérieur du four et l'extrémité de la conduite d'échappement à l'extérieur du four. Un récupérateur est disposé à l'intérieur de la conduite d'échappement. Le récupérateur possède un premier tube placé à l'intérieur de la conduite d'échappement et radialement à distance de celle-ci et formant entre eux un passage annulaire pour les gaz d'échappement. Le premier tube a une extrémité externe adjacente à l'extrémité de la conduite d'échappement en dehors du four et une extrémité interne opposée à l'extrémité externe du premier tube et s'étendant vers la conduite de raccordement. Un orifice

d'entrée est adjacent à l'extrémité externe du premier tube.

L'orifice d'entrée raccorde l'intérieur du premier tube à une source d'air de combustion. Le second tube est placé à l'intérieur du premier tube et radialement à distance de celui-ci pour la formation d'un passage annulaire d'air entre eux. Le passage annulaire d'air relie la source d'air de combustion à l'extrémité interne du premier tube. Un déflecteur de mélange est positionné entre l'extrémité interne du premier tube et l'extrémité interne du second tube. Le déflecteur de mélange comporte une pompe à éjecteur disposée à l'extrémité interne du second tube et destinée à augmenter la vitesse de l'air de combustion qui s'écoule du passage annulaire d'air vers le second tube. Un orifice au

moins est adjacent à la pompe à éjecteur et raccorde l'inté-

rieur du second tube au passage annulaire de gaz d'échap-

pement. Cet orifice au moins forme un trajet pour que les gaz d'échappement qui s'écoulent dans le passage annulaire de gaz pénètrent dans le second tube dans lequel les gaz d'échappement se mélangent à l'air de combustion. Le conduit transporte le mélange des gaz d'échappement et de l'air de combustion vers la conduite de brûleur pour qu'il brûle avec

le combustible dans la conduite de brûleur. Un organe direc-

teur de circulation est disposé dans le passage annulaire de gaz d'échappement, en position adjacente à l'orifice au moins, afin qu'il dirige vers l'orifice au moins les gaz d'échappement qui s'écoulent dans le passage annulaire de

gaz d'échappement.

L'invention concerne aussi un déflecteur de mélange qui peut être positionné dans un tube d'échappement de four d'un ensemble à brûleur à tube rayonnant. Le déflecteur de mélange comporte un corps ayant une première extrémité, une seconde extrémité et un côté formé entre les extrémités. Une pompe à éjecteur est positionnée à l'intérieur du corps, près de la première extrémité. Cette pompe à éjecteur et le corps délimitent entre eux un canal. La pompe à éjecteur a un passage gradue qui la traverse entre la premiere extrémité et la seconde extrémité du corps et qui communique avec le canal. Un conduit s'étend entre le côté du corps et

une position adjacente au passage gradué. Un organe direc-

teur de circulation est positionné sur le corps près du

conduit. Cet organe directeur de circulation a une confi-

guration telle que, lorsque le déflecteur de mélange est positionné dans le tube d'échappement du four, l'organe directeur de circulation dirige dans le conduit les produits de combustion qui circulent dans le tube d'échappement du

four.

L'organe directeur de circulation peut être un carénage qui délimite, avec le corps, une ouverture positionnée en face de la seconde extrémité du corps. Le carénage et le

corps creux délimitent aussi un passage gradué de l'ouver-

ture vers le conduit.

L'organe directeur de circulation peut aussi être une paroi placée entre le conduit et la première extrémité du corps creux. La paroi possède une surface réceptrice positionnée en face de la seconde extrémité du corps creux

et la surface réceptrice entoure partiellement le conduit.

La seconde extrémité du corps creux peut avoir une

forme hémisphérique.

Un avantage de la présente invention est que les organes directeurs de circulation accroissent la quantité des produits de combustion qui se mélangent à l'air de combustion. Un autre avantage de l'invention est que la forme hémisphérique de l'extrémité du déflecteur de mélange qui s'étend en amont dans le courant de produits de combustion réduit ou élimine la turbulence indésirable du courant de produits de combustion dans la conduite d'échappement de

l'ensemble à tube rayonnant.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

seront mieux compris a la lecture de la description qui va

suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels:

la figure 1 est une vue en plan avec des parties arra-

chées d'un ensemble à tube rayonnant, représentant un récupérateur selon l'invention; la figure 2 est une coupe longitudinale du récupérateur de la figure 1; la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2;

la figure 4a est une vue en plan avec des parties arra-

chées d'un déflecteur de mélange dans un autre mode de réalisation de l'invention, destiné à être utilisé avec le tube rayonnant à récupération des figures i et 2; la figure 4b est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 4a; la figure 5a est une vue en plan avec des parties arrachées d'un déflecteur de mélange dans un autre mode de réalisation de l'invention destiné à être utilisé avec le tube rayonnant à récupération des figures 1 et 2; et la figure 5b est une coupe suivant la ligne V-V de la

figure 5a.

On se réfère à la figure 1 des dessins; un ensemble à organe de chauffage a tube rayonnant en U comporte un tube rayonnant 2 possédant un tube ou conduite 4 de brûleur et un tube ou conduite 6 d'échappement. La conduite 4 de brûleur et la conduite 6 d'échappement s'étendent à travers une paroi 8 d'un four délimitant l'intérieur 10 et l'extérieur 12 d'un four. Un tube ou conduite 14 de raccordement placé à l'intérieur 10 du four relie l'extrémité interne de la conduite 4 de brûleur à l'extrémité interne de la conduite 6 d'échappement. Un conduit ou chambre 16 placé à l'extérieur 12 du four raccorde l'extrémité externe de la conduite 4 de brûleur à l'extrémité externe de la conduite

6 d'échappement.

La conduite 4 de brûleur du tube rayonnant 2 possède un tube 18 destiné à transmettre un combustible, gazeux ou liquide, dans le tube rayonnant 2, et un allumeur 20 destiné à enflammer le combustible transmis par le tube 18 de

combustible. Un organe stabilisateur de flamme 22 est dis-

posé à l'extrémité d'évacuation du tube 18 de combustible afin qu'il répartisse uniformément l'air de combustion autour du courant de combustible. L'organe stabilisateur 22 crée aussi un vide partiel entre le courant de combustible

et le courant d'air de combustion pour favoriser la stabi-

lité de la flamme. L'allumage du combustible et de l'air 26 dans la conduite 4 de brûleur du tube rayonnant 2 produit un courant de produits de combustion 28 qui circule de la conduite 4 de brûleur vers la conduite 6 d'échappement par l'intermédiaire de la conduite 14 de raccordement. La conduite 6 d'échappement du tube rayonnant 2 est raccordée à un orifice d'échappement 30 (représenté en trait mixte) adjacent à son extrémité externe et destiné a évacuer les

produits de combustion 28 vers l'atmosphère.

On se réfère à la figure 2, toujours avec la figure 1, et un récupérateur 32 est disposé à l'intérieur de la conduite 6 d'échappement et est utilise pour le mélange d'une partie des produits de combustion 28 par de l'air de combustion et pour la formation d'un mélange transmis à la conduite 4 de brûleur pour sa combustion dans celle-ci. Le récupérateur 32 possède un premier tube externe ou tube d'air 34 placé pratiquement concentriquement à l'axe central

36 de la conduite 6 d'échappement afin qu'un passage annu-

laire d'échappement ou premier anneau 38 soit formé entre eux pour que les produits de combustion 28 puissent circuler vers l'orifice d'échappement 30. Le tube d'air 34 a une première extrémité 40 qui forme un raccord étanche au fluide avec la chambre 16 et une seconde extrémité interne ou chaude 42. Dans un mode de réalisation préféré, plusieurs ailettes annulaires 44 de transfert de chaleur sont formées à l'extérieur du tube d'air 34 et s'étendent radialement dans le passage annulaire 38 d'échappement. Dans une

variante, l'extérieur du tube d'air 34 peut posséder plu-

sieurs nervures longitudinales continues 46 qui sont paral-

lèles a l'axe central. Dans une autre variante, les nervures peuvent être interrompues sur leur longueur et décalées autour de la circonférence du tube d'air 34. Dans une autre

variante, aucune nervure ni ailette n'est placée à l'exté-

rieur du tube d'air 34. Les ailettes 44 favorisent le transfert de chaleur des produits de combustion 28 circulant

dans le passage 38 d'échappement à l'air de combustion pré-

sent dans le tube d'air 34. Des entretoises 48 sont placées entre le tube d'air 34 et la conduite d'échappement 6 afin

que leur espacement soit maintenu.

Un orifice 50 d'admission d'air est adjacent à la première extrémité 40 du tube d'air 34 et relie l'intérieur du tube d'air 34 à une source d'air de combustion qui est à l'extérieur de la conduite d'échappement 6. Un ventilateur 54 placé à l'extérieur de la conduite d'échappement 6 peut être utilisé pour introduire de l'air de combustion dans

l'orifice 50 d'admission d'air.

Un second tube interne ou tube de mélange 60 est posi-

tionné à l'intérieur du tube d'air 34 et a une première extrémité externe 62 qui dépasse par la première extrémité du tube d'air 34 et débouche dans la chambre 16, et une seconde extrémité interne ou chaude 64 positionnée près de l'extrémité chaude 42 du tube d'air 34. Le diamètre extérieur de l'extrémité chaude 64 du tube de mélange 60 a un filetage 66, pour une raison décrite dans la suite. L'intérieur du tube de mélange 60 forme un trajet pour la circulation du fluide entre l'extrémité chaude 64 du tube 60 de mélange et la chambre 16. Un joint étanche est formé au raccord de la première extrémité 62 du tube 60 de mélange et de la chambre 16. Le tube 60 de mélange est pratiquement concentrique à l'axe central 36 et est placé radialement entre le tube d'air 34 et le tube de mélange 60. Dans un mode de réalisation préféré, les nervures longitudinales 46 sont décalées suivant leur longueur, si bien que des espaces longitudinaux 72 séparent les nervures longitudinalement adjacentes 46. Dans une variante, aucune nervure ni ailette n'est formée entre le tube d'air 34 et le tube de

mélange 60.

Un déflecteur 80 de mélange est positionné à l'extré-

mité chaude 42 du tube d'air 34 pour permettre le mélange de l'air de combustion et des produits de combustion 28 et pour transmettre le mélange au tube 60 de mélange. Le déflecteur de mélange 80 possède un corps cylindrique 82 ayant une première extrémité 84 adjacente à l'extrémité chaude 42 du tube d'air 34 et à l'extrémité chaude 64 du tube de mélange , et une seconde extrémité 86 placée à l'extrémité amont

du récupérateur 32, dans les produits de combustion 28.

La première extrémité 84 du déflecteur de mélange 80

possède une cavité cylindrique 88 formée à l'intérieur.

Cette cavité cylindrique 88 a des filets 92 formés sur une partie de sa périphérie interne afin qu'ils coopèrent avec le filetage 66 formé sur le tube 60 de mélange. La première

extrémité 84 du déflecteur de mélange 80 a un rebord annu-

laire 96 destiné à être au contact d'un rebord annulaire 98 de l'extrémité chaude 42 du tube d'air 34 lorsque le déflecteur de mélange 80 est mis en coopération par vissage avec le tube de mélange 60. Le déflecteur 80 est fixé à l'extrémité chaude 42 du tube d'air 34 par soudage du rebord annulaire 96 au rebord annulaire 98 avec formation d'un joint étanche entre eux. De cette manière, la position du déflecteur de mélange 80 est fixée par rapport à l'extrémité chaude 42 du tube d'air 34 et à l'extrémité chaude 64 du tube de mélange 60. La seconde extrémité 86 du déflecteur de mélange 80 a une cavité 100 en forme de cuvette concentrique à l'axe central 36. Le déflecteur de mélange 80 a un trou central 102 concentrique à l'axe central 36. Le déflecteur 80 de mélange a aussi un passage tronconique 104 de transition formant un passage gradué entre la cavité 100 en forme de cuvette et le trou central 102. Dans un mode de réalisation préféré, le passage 104 de transition est chanfreiné ou a un rayon qui forme une transition uniforme entre la cavité 100 en forme de cuvette et le trou central 102. Cependant, cette disposition ne limite pas l'invention. En effet, selon l'invention, le trou central 102 a une section inférieure à celle de la cavité 88 et de la cavité 100 pour limiter la circulation de l'air entre elles. Le déflecteur 80 de mélange possède un couvercle circulaire 106 fixé de manière convenable, par exemple par soudage, à un rebord annulaire 108 placé à la seconde extrémité 86 du déflecteur de mélange

, si bien qu'un joint étanche est formé entre eux.

On se réfère à la figure 3 et toujours aux figures 1 et 2; le déflecteur 80 de mélange comporte un ou plusieurs canaux longitudinaux 120 disposés radialement à l'extérieur du trou central 102 et parallèlement à celui-ci. Les canaux assurent la communication entre la cavité 100 en forme de cuvette et le passage annulaire 70. Des organes radiaux 124 séparent les canaux adjacents 120. Ces organes 124 ont un ou plusieurs trous ou conduits radiaux 126 (représentés en trait mixte sur la figure 3), entre l'extérieur du corps cylindrique 82 et la cavité cylindrique 88 adjacente au trou

central 102.

Lors du fonctionnement, la combustion de l'air et du combustible dans la conduite 4 de brûleur donne un courant de produits de combustion ou de gaz de cheminée 28 qui s'écoule de la conduite 4 de brûleur vers le passage annulaire 38 d'échappement et qui sort par l'orifice d'échappement 30. Les produits de combustion 28 qui sont au contact des surfaces extérieures du déflecteur de mélange 80

et du tube d'air 34 entraînent la chaleur vers ceux-ci.

La combustion de l'air et du combustible dans la conduite 4 de brûleur chasse ou aspire l'air de combustion dans l'orifice 50 d'admission d'air, par l'intermédiaire du passage annulaire 70 et vers le déflecteur de mélange 80. Le courant de l'air de combustion provenant de l'orifice 50 et dirigé vers le déflecteur 80 circule dans un ou plusieurs canaux 120 formés dans le déflecteur de mélange 80 vers la cavité 100 en forme de cuvette. L'air qui entre dans cette cavité 100 est dirigé vers la transition de forme conique 104 et le trou central 102. L'air qui s'ecoule depuis l'orifice 50 d'admission d'air vers le trou central 102 est progressivement chauffé par la chaleur tirée du tube d'air 34 et du déflecteur de mélange 80. Selon l'invention, le déflecteur de mélange 80 provoque une inversion du sens de circulation d'air si bien que l'air est dirigé par le trou central 102 qui dirige l'air le long du tube 60 d'air vers

la première extrémité 40 du tube d'air 34.

La circulation de l'air entre la cavité 100 et le tube est limitée par le trou central 102 qui joue le rôle d'une pompe à éjecteur destinée à accroître la vitesse de l'air qui circule. Cette augmentation de vitesse provoque une réduction de la pression de l'air de combustion qui crée une dépression par rapport à la pression des produits de combustion 28 qui circulent dans le passage d'échappement 38. Cette dépression aspire les produits de combustion 28 dans la cavité 88 depuis le passage annulaire 38 et par l'intermédiaire des trous radiaux 126 pour leur mélange avec l'air chaud. Ce mélange pollué circule dans le tube de mélange 60 et dans la chambre 16 qui le transmet à la

conduite 4 de brûleur pour sa combustion.

On a déterminé que la transmission d'un mélange pollué contenant environ 18 à 19 % d'oxygène à la conduite 4 de brûleur réduisait les émissions de NOx à une valeur souhaitable. A cet effet, le diamètre du trou central 102 et celui des trous radiaux 126 sont sélectionnés afin qu'une quantité voulue de produits de combustion 28 se mélange à l'air de combustion et forme un mélange pollué contenant environ 18 % d'oxygène. Il faut noter que les émissions de NOx peuvent être ajustées par sélection convenable du dia- mètre du trou central 102 et du diamètre des trous

radiaux 126.

Dans le mode de réalisation préféré, le tube d'air 34 et le déflecteur de mélange 80 sont formés d'un matériau réfractaire convenable, par exemple d'une céramique ou

d'acier inoxydable HE 28-10, à titre non limitatif.

Dans le mode de réalisation décrit précédemment, la coopération du tube d'air 34 et de la conduite d'échappement

forme un passage annulaire 38 d'échappement, et la coopé-

ration du tube de mélange et du tube d'air forme un passage annulaire 70 d'air. Il faut cependant noter que les formes annulaires du passage d'échappement et du passage d'air peuvent être remplacées par toute autre forme convenable,

sans sortir du cadre de l'invention.

On se réfère maintenant aux figures 4a et 4b et tou-

jours aux figures i à 3; dans un autre mode de réalisation du déflecteur de mélange 80, le couvercle circulaire 106 peut être remplacé par un couvercle hémisphérique ou en

forme de dôme 130 fixé de manière étanche au rebord annu-

laire 108 à la seconde extrémité 86 du déflecteur de mélange 80. Lorsque le déflecteur de mélange 80 des figures 4a et 4b est positionné à l'extrémité chaude 42 du tube d'air 34, le couvercle en forme de dôme 130 dévie progressivement vers le passage annulaire 38 d'échappement les produits 28 de combustion circulant dans la conduite 6 d'échappement à partir de la conduite 14 de raccordement. Cette déviation progressive réduit la turbulence indésirable du courant des produits de combustion 28 dans le passage annulaire 38

d'échappement, notamment près des conduits 126.

En outre, le déflecteur 80 de mélange peut aussi comprendre un ou plusieurs organes directeurs de circulation 132 fixés à l'extérieur du corps cylindrique 82 par soudage ou d'une autre manière convenable. Chaque organe directeur de circulation 132 est positionné afin qu'il soit adjacent à un conduit 126. Dans le mode de réalisation des figures 4a et 4b, chaque organe directeur 132 a une paroi radiale 134 placée entre la première extrémité 84 du déflecteur 80 et le conduit correspondant 126. Chaque paroi 134 a une surface réceptrice 136 tournée vers la seconde extrémité 86 du

déflecteur 80 afin qu'elle reçoive les produits de combus-

tion 28 s'écoulant dans le passage annulaire 38 d'échap-

pement. La surface réceptrice 136 de chaque paroi 134 entoure de préférence partiellement un rebord externe 138 de son conduit correspondant 126. De préférence, la surface réceptrice 136 de chaque paroi 134 est partiellement cylindrique et coaxiale au rebord externe 138 du conduit

correspondant 126.

Lorsque le déflecteur de mélange 80, représenté sur les figures 4a et 4b, est positionné à l'extrémité chaude 42 du tube d'air 34, les parois 134 s'étendent dans le passage annulaire 38 et limitent la circulation des produits de combustion 28 dans celui-ci. Les parois 134 dirigent les produits de combustion 28 circulant dans le passage 38 vers

les conduits correspondants 126.

Dans un autre mode de réalisation représenté sur les figures 5a et 5b, chaque organe directeur 132 a un carénage ou couvercle 140 en forme de capot placé sur le conduit correspondant 126 et délimitant avec le corps cylindrique 82 une ouverture 142 tournée vers la seconde extrémité 86 du déflecteur 80. Chaque carénage 140 coopère avec le corps cylindrique 82 pour former un passage gradué 144 de son

ouverture vers son conduit correspondant 126.

Lorsque le déflecteur de mélange 80, représenté sur les figures 5a et 5b, est positionné à l'extrémité chaude 42 du tube d'air 34, les carénages 140 s'étendent dans le passage annulaire 38 d'échappement si bien que les ouvertures 142 reçoivent les produits de combustion 28 qui s'écoulent dans le passage annulaire 38. Les passages gradués 144 dévient les produits de combustion 28 reçus par les ouvertures 142

vers les conduits 126.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux récupérateurs, appareils et déflecteurs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (21)

REVENDICATIONS

1. Récupérateur destiné à un ensemble à brûleur à tube rayonnant possédant un tube rayonnant (2) avec une conduite (4) de brûleur et une conduite (6) d'échappement, un brûleur placé dans la conduite (4) de brûleur, un orifice (30) d'échappement destiné à évacuer les produits de combustion de la conduite (6) d'échappement, une entrée de combustible

destinée au brûleur et un conduit d'air destiné à trans-

porter l'air mélangé aux produits de combustion vers le brûleur, le récupérateur étant caractérisé en ce qu'il comprend: un premier tube d'air externe (34) placé à l'intérieur de la conduite (6) d'échappement et à distance radialement de celle-ci et formant un premier passage annulaire (38) pour le transport des produits de combustion dans un premier

sens, le tube d'air (34) ayant une extrémité externe raccor-

dée à une source d'air et une extrémité interne,

un second tube interne (60) de mélange placé à l'inté-

rieur du premier tube externe (34) d'air et radialement à distance de celui-ci, formant un second passage annulaire (70) pour le transport d'air dans un second sens opposé au premier et ayant une extrémité externe et une extrémité interne, l'extrémité externe du tube interne (60) de mélange communiquant avec le conduit d'air, et un déflecteur (80) de mélange positionné à l'extrémité interne du premier tube externe d'air (34) et à l'extrémité

interne du second tube interne (60) de mélange, le déflec-

teur (80) de mélange ayant un rétrécissement placé à l'extrémité interne du tube (60) de mélange et destiné à limiter la circulation de l'air allant du premier tube externe d'air (34) au second tube interne (60) de mélange,

un conduit adjacent au rétrécissement étant destiné à assu-

rer la communication pour le fluide entre le premier passage annulaire (38) formé dans la conduite (6) d'échappement et

le tube (60) de mélange et un organe directeur de circu-

lation (132) positionné dans le premier passage annulaire (38) près du conduit, l'organe directeur de circulation (132) ayant une configuration telle qu'il dirige les produits de combustion s'écoulant dans le premier passage annulaire (38) dans ledit conduit, et en ce que: le rétrécissement provoque une augmentation de la vitesse de l'air qui s'écoule dans celui-ci du tube d'air (34) au tube (60) de mélange, et l'augmentation de vitesse provoque l'apparition d'une différence de pression entre le tube (60) de mélange et la

conduite (6) d'échappement afin que les produits de combus-

tion soient aspirés du premier passage annulaire (38) vers

le tube (60) de mélange par l'intermédiaire du conduit.

2. Récupérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube d'air (34) et la conduite (6)

d'échappement sont pratiquement concentriques.

3. Récupérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube d'air (34) a au moins une ailette, parmi

plusieurs ailettes annulaires (44), qui dépasse vers l'exté-

rieur dans le premier passage annulaire (38), et plusieurs nervures longitudinales (46) placées dans le premier passage

annulaire (38), les nervures longitudinales (46) étant choi-

sies parmi un type continu, un type interrompu et un type décalé.

4. Récupérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une nervure longitudinale (46) dépassant radialement entre le tube d'air (34) et le tube (60) de mélange, et la nervure longitudinale (46) est au moins d'un type choisi parmi le type continu, le type

interrompu et le type décalé.

5. Récupérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube (60) de mélange et le tube d'air (34) sont

pratiquement concentriques.

6. Récupérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que: le déflecteur (80) de mélange comprend un corps dans lequel est formé le conduit qui s'étend entre le premier passage annulaire (38) et le rétrécissement positionné à l'intérieur du corps, et l'organe directeur de circulation (132) comprend un carénage (140) placé au-dessus du conduit, le carénage (140) et le corps délimitant une ouverture positionnée afin qu'elle reçoive les produits de combustion qui circulent dans le premier passage annulaire (38), le carénage (140) et le corps délimitant un passage de l'ouverture vers le conduit.

7. Récupérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que: le déflecteur (80) de mélange comporte un corps dans lequel est formé le conduit qui s'étend entre le premier passage annulaire (38) et le rétrécissement placé à l'intérieur du corps, et l'organe directeur de circulation (132) comporte une paroi placée entre le conduit et le premier tube externe

d'air (34) dans le premier passage annulaire (38).

8. Récupérateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la paroi a une surface réceptrice positionnée en face d'une extrémité du déflecteur (80) de mélange opposée au premier tube externe d'air (34), et la surface réceptrice

entoure partiellement le conduit.

9. Appareil à tube rayonnant à récupération destiné à être utilisé dans un four ayant une paroi de four délimitant

l'intérieur et l'extérieur du four, l'appareil à tube rayon-

nant à récupération étant caractérisé en ce qu'il comprend: une conduite (4) de brûleur traversant la paroi du four et ayant une extrémité à l'intérieur du four et une extrémité à l'extérieur du four, une conduite (6) d'échappement traversant la paroi du four et ayant une extrémité à l'intérieur du four et une extrémité à l'extérieur du four, une conduite de raccordement qui raccorde l'extrémité de la conduite (4) de brûleur à l'intérieur du four et l'extrémité de la conduite (6) d'échappement à l'intérieur du four, un conduit raccordant l'extrémité de la conduite (4) de brûleur à l'extérieur du four et l'extrémité de la conduite (6) d'échappement à l'extérieur du four, et un récupérateur placé à l'intérieur de la conduite (6) d'échappement, le récupérateur comprenant: un premier tube (34) placé dans la conduite (6) d'échappement et disposé radialement à distance de cette

conduite et formant un passage annulaire de gaz d'échap-

pement entre la conduite (6) d'échappement et le premier tube (34), le premier tube (34) ayant une extrémité externe adjacente à l'extrémité de la conduite (6) d'échappement placée à l'extérieur du four et une extrémité interne opposée à l'extrémité externe du premier tube (34) et s'étendant vers la conduite de raccordement, un orifice d'entrée adjacent à l'extrémité externe du premier tube (34) et destiné à raccorder l'intérieur du premier tube (34) à une source d'air de combustion, un second tube (60) placé à l'intérieur du premier tube (34) à distance radialement de celui-ci et formant un passage annulaire d'air entre le premier tube (34) et le second tube (60) et ayant une extrémité externe et une extrémité interne, le passage annulaire d'air raccordant la source d'air de combustion à l'extrémité interne du premier tube (34), et un déflecteur (80) de mélange positionné entre l'extrémité interne du premier tube (34) et l'extrémité interne du second tube (60), le déflecteur (80) de mélange comprenant:

une pompe à éjecteur positionnée à l'extré-

mité interne du second tube (60) et destinée à augmenter la

vitesse de l'air de combustion circulant du passage annu-

laire d'air dans le second tube (60), au moins un orifice adjacent à la pompe à éjecteur et raccordant l'intérieur du second tube (60) au passage annulaire de gaz d'échappement, l'orifice au moins formant un trajet pour que les gaz d'échappement circulant dans le passage annulaire de gaz d'échappement puissent pénétrer dans le second tube (60) dans lequel les gaz d'échappement sont mélangés à de l'air de combustion, le conduit transportant le mélange vers la conduite (4) de

brûleur afin qu'il présente une combustion avec le combus-

tible dans la conduite (4) de brûleur, et un organe directeur de circulation (132) positionné dans le passage annulaire de gaz d'échappement

près de l'orifice au moins et destiné à diriger dans l'ori-

fice au moins les gaz d'échappement qui s'écoulent dans le passage annulaire de gaz d'échappement.

10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'extrémité interne du premier tube (34) et l'extrémité interne du second tube (60) sont positionnées à

l'intérieur du four.

11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'extrémité externe du premier tube (34) est

positionnée à l'extérieur du four.

12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que la conduite (4) de brûleur contient un brûleur, une

entrée de combustible destinée à l'introduction d'un combus-

tible vers le brûleur, et un allumeur destiné à enflammer la

combinaison du combustible et du mélange des gaz d'échap-

pement et de l'air pour le dégagement de chaleur et de

produits de combustion.

13. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que la conduite (6) d'échappement comprend un orifice (30) d'échappement destiné à l'évacuation des produits de combustion.

14. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que: le déflecteur (80) de mélange comprend un corps dans

lequel est formé ledit orifice au moins qui raccorde l'inté-

rieur du second tube (60) au passage annulaire de gaz d'échappement, le déflecteur (80) de mélange ayant la pompe à éjecteur placée dans le corps, et l'organe directeur de circulation (132) comprend un carénage (140) placé sur le conduit, le carénage (140) et le corps délimitant une ouverture destinée à recevoir les

produits de combustion qui circulent dans le passage annu-

laire de gaz d'échappement, le carénage (140) et le corps

délimitant un passage allant de l'ouverture au conduit.

15. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que: le déflecteur (80) de mélange possède un corps dans

lequel est formé ledit orifice au moins qui raccorde l'inté-

rieur du second tube (60) au passage annulaire de gaz d'échappement, le déflecteur (80) de mélange ayant la pompe àa éjecteur placée dans le corps, et l'organe directeur de circulation (132) comporte une paroi disposée entre le conduit et le premier tube externe

d'air (34) dans le passage annulaire de gaz d'échappement.

16. Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que le paroi a une surface réceptrice placée en face de l'extrémité du déflecteur (80) de mélange opposée au premier tube externe d'air (34), et la surface réceptrice entoure

partiellement le conduit.

17. Déflecteur de mélange destiné à être positionné dans un tube d'échappement d'un ensemble à brûleur à tube rayonnant de four, le déflecteur (80) de mélange étant caractérisé en ce qu'il comprend: un corps ayant une première extrémité, une seconde extrémité et un côté placé entre les extrémités, une pompe a éjecteur placée à l'intérieur du corps près de la première extrémité, la pompe à éjecteur et le corps délimitant entre eux un canal, la pompe à éjecteur ayant un passage gradué s'étendant dans la pompe entre la première extrémité et la seconde extrémité du corps et communiquant avec le canal, un conduit qui s'étend entre le côté du corps et une position adjacente au passage gradué, et un organe directeur de circulation (132) positionné sur le corps près du conduit, cet organe directeur (132) ayant une configuration telle que, lorsque le déflecteur (80) de mélange est positionné dans le tube d'échappement du four, l'organe directeur (132) dirige les produits de combustion circulant dans le tube d'échappement du four dans le conduit.

18. Déflecteur de mélange selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'organe directeur de circulation (132) est un carénage (140), le carénage (140) et le corps délimitent une ouverture placée en face de la seconde

extrémité du corps, et le carénage (140) et le corps déli-

mitent un passage de l'ouverture au conduit.

19. Déflecteur de mélange selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'organe directeur de circulation (132) comporte une paroi (134) placée entre le conduit et la

première extrémité du corps.

20. Déflecteur de mélange selon la revendication 19, caractérisé en ce que la paroi (134) possède une surface réceptrice (136) positionnée en face de la seconde extrémité

du corps, et la surface réceptrice (136) entoure partiel-

lement le conduit.

21. Déflecteur de mélange selon la revendication 17, caractérisé en ce que la seconde extrémité du corps a une

forme hémisphérique.