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"Brûleur pour combustible liquide"
La présente invention a pour objet des brûleurs pour combustibles liquides tels que pétrole, mazout ou huile solaire du type assurant la vaporisation par contact avec la surface chauffée d'un évaporateur dont l'intérieur communique avec un canal mélangeur recevant de l'air et s'ouvrant dans une chambre de combustion dans laquelle une partie au moins des parois de l'évaporateur se trouve exposée à la flamme du brûleur, cette chambre de combustion eommuniquant avec l'enceinte à chauffer par la flamme, par exemple l'intérieur d'une chaudière ou d'un four.
Des brûleurs de ce genre ont déjà été utilisés avec des fourneaux de cuisine ainsi qu'avec des chaudières ou des fours.
Quelle que soit l'application, 1'évaporateur est plus ou moins -enveloppa par la flamme du brûleur de manière à assurer une éva-
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poration efficace du combustible liquide; l'avantage obtenu ainsi est toutefois perdu à nouveau dans le cas des brûleurs pourfourneaux de cuisine, en raison de ce que le canal mélangeur est disposé en dehors de la portée de la flamme du brûleur de telle sorte qu'il se trouve exposé à la température environnante. Ce fait, associé à l'alimentation en air froid du canal mélangeur provoquera une condensation partielle des vapeurs de combustible sur les parois du canal mélangeur de manière à réduire Inefficacité de la combustion.
D'autre part, cet inconvénient ne se retrouve plus lorsqu'on utilise le brûleur dans des chaudières ou fours où la chambre de combustion se trouve à l'intérieur de la chaudière ou du four tandis que l'évaporateur et le canal mélangeur se trouvent à l'intérieur de ladite chambre de manière à être ex- posés à la flamme du brûleur. Ce dispositif présente toutefois l'invonvénient qu'en pratique la totalité du brûleur se trouve à l'intérieur de la chaudière ou du four de telle sorte que son accès est difficile en cas de réparation ou de nettoyage.
Il existe également ce risque que, le mélange de gaz combustible et d'ait étant chauffé à la température de combustion dès le canal mélangeur, il en résulte une combustion peu économique et une grande formation de suie, ce qui implique un risque d'explosion.
La présente invention a pour objet de supprimer ces in- convénients en prévoyant un brûleur du type ci-dessus assurant un chauffage suffisant mais modéré du canal mélangeur. Conformément à l'invention, le canal mélangeur comporte une chemise de chauffage dont l'intérieur communique avec la chambre de combustion. Ainsi une quantité de chaleur limitée se trouvera appliquée à l'intérieur de la chamise de manière à maintenir le passage mélangeur à une température suffisante pour empêcher toute condensation des vapeurs combustibles dans le canal, sans qu'elle soit suffisamment élevée pour provoquer l'allumage du mélan-
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ge combustible dans le dit canal mélangeur.
Le dispositif décrit permet également l'exécution du brûleur d'une manière telle qu'en pratique la totalité du brûleur puisse être disposée à l'intériour de la chaudière ou du four et être ainsi facilement accessible en cas de nettoyage ou de réparation.
Dans un mode d'exécution préféré, on peut obtenir un ensemble très compact et très maniable en incorporant la chemise de chauffage à.l'enveloppe entourant le brûleur proprement dit.
Le brûleur forme a.insi un bloc autonome susceptible d'être monté facilement sur la chaudière ou sur le four et d'être facilement enlevé pour réparation, le, cas échéant.
On a représenté à titre d'exemple sur le dessin ci-joint un mode préféré d'exécution de l'inventin. Sur ce dessin:
La figure 1 est une vue en élévation et en coupe d'un brûleur de vapeurs combustibles conforme à l'invention.
La figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2.
La figure 4 représente en coupe un détail à plus grande échelle, la coupe étant faite suivant la ligne IV-IV de la fi- gur-e 2.
La figure 5 représente l'ensemble du brûleur de vapeurs combustibles.
Sur le dessin, 1 désigne la partie inférieure du carter enfermant le brûleur. Cette partie inférieure 1 est fixée, par exemple par des boulons 2, sur la façade 3 d'une chaudière ou autre enceinte à chauffer au moyen du brûleur. Le carter 1 comporte une garniture réfractaire 4 formant les parois de la cham" bre de combustion 5, cette dernière s'ouvrant dans le foyer de la chaudière par l'ouverture 6, présentant une bride et formée dans la façade de la chaudière. La paroi supérieure de la chambre de combustion 5 présente une ouverture circulaire 7 destinée
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à recevoir avec un certain jeu le fond d'une chambre cylindrique 8 formant évaporateur de combustible.
Cet évaporateur 8, s'ouvrant à son extrémité supérieure., est boulonné par sa bride 9 sur la paroi inférieure d'une cuvette annulaire 10 dont la paroi cylindrique intérieure 11 forme le prolongement direct de la paroi cylindrique de l'évaporateur. L'ensemble de l'évaporateur 8 et de la cuvette 10 est porté par la paroi supérieure du carter ou enveloppe cylindrique 12 boulonnée au haut de la partie inférieure du carter de manière que le fond de l'évaporateur 8 se trouve sensiblement dans le plan de la surface supérieure de la chambre de combustion 5. La. cuvette circulaire 10 comporte un couvercle 13 fermant la cuvette en même temps que l'évaporateur 8.
L'intérieur de la cuvette annulaire 10 représenté en 14 forme une partie du canal mélangeur. Une cloison transversale 15 est prévue dans la cuvette 10 du côté opposé à la. chaudière et cette cloison dévie une extrémité du passage constitué par l'intérieur 14 de la cuvette pour la, raccorder tangentillement à l'ouverture radiale 16 ménagée dans la paroi cylindrique extérieure de la cuvette 10 (figure 2). Cette ouverture 16 communique avec l'extrémité d'une .dérivation incurvée en demi-cercle 17 dont l'autre extrémité s'ouvre dans la paroi arrière de la chambre de combustion 5.
La section droite rectangulaire de cette dérivation 17 croit progressivement de la partie supérieure à 1 a partie inférieure de la dite dérivation (voir figures 1 et 3) de manière à former une transition progressive entre le canal 14 et la chambre de combustion 5 à section droite plus considérable.Au point de jonction entre la, dérivation 17 et la chambre de combustion 5 se trouve intercalée une cloison transversale 18 en gaze métallique destinée à empêcher tout ntour de flamme dans le canal mélangeur 14-17.
A l'extrémité du canal 14 opposé à la sortie 16 (figure 4)
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est prévue une ouverture 19 dans la paroi 11, ouverture qui as- sure la communication entre l'intérieur de l'évaporateur 8 et le canal 14. Un tube d'alimentation en air traverse la paroi ex- térieure de la cuvette 10 en un point radialement opposé à l'ou- verture 19 mais à niveau plus élevé que ce' dernier (voir figure
4). Un tube d'alimentation en combustible liquide 21 pénètre dans l'évaporateur 8 au voisinage du fond de ce dernier. Le tu- be d'alimentation en air 20 est relié à la sortie d'un ventila- teur 22 entraîné par le moteur électrique 23. Ce dernier entrai- ne également la pompe à combustible 24 qui peut être une pompe à engrenages' et qui est reliée au tube d'amenée de combustible
21.
Etant donné que la consommation normale de combustible ne forme qu'une fraction de la capacité de la pompe, une canalisa- tion en retour 25 est branchée sur ce tube d'alimentation 21 pour ramener l'excès de combustible au réservoir de combustible.
Cette canalisation en retour comporte une soupape de retenue 26 soumise à l'action d'un ressort pour déterminer une certaine contre-pression dans la dérivation 25, contre-pression qui est suffisante pour faire monter le combustible dansle tube d'amenée 21 jusqu'au niveau de l'extrémité supérieure de cette dernière.
Le tube d'alimentation en combustible 21 comporte une soupape régulatrice 27 qui peut être par exemple une vis pointeau, reliée mécaniquement à un volet oscillant 28 monté dans la tubulure d'alimentation en air 20; cette disposition permet, par rotation de l'arbre commun 29 de la soupape régulatrice 27 et du volant oscillant 28, de régler simultanément dansle même sens l'ouverture des tubes 20 et 21. Pour l'exécution automatique de ce réglage, on monte un thermostat 30 de type appropria sur la fagade de la chaudière et on la relie par une tige ou chaine 31 au levier 32 fixé à l'arbre 29, de manière à régler les éléments 27 et 28 suivant la température de la chaudière.
La soupape 27 et le volet 28 peuvent être compensés de manière telle que, pour
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des conditions normales de fonctionnement du ventilateur 22 et de la pompe 24, on puisse obtenir un mélange convenable de va- peur combustible et d'air pour toute position de l'arbre 29.
On peut assurer- jusqu'à un certain point cette compensation au moyen d'un volet accessoire indépendant 33 prévu dans le tube d'alimentation en air 20 et que l'on peut régler au moyen de la. vis 34.
En fonctionnement, le tube 21 fournit de l'huile lourde ou autre combustible liquideà l'évaporateur 8 qui est chauffé par la flamme du brûleur. En venant en contact avec les parois chaudes de l'évaporateur, l'huile se trouvera vaporisée instan- tanément et les vapeurs s'écouleront par l'ouverture 19 dans le canal annulaire 14 qui reçoit de l'air proveant du ventilateur
22 par l'intermédiaire du tube d'alimentation 20. Les courants d'air et de gaz combustible pénétrant dans le canal 14 en des points diamétralement opposés provoqueront une légère turbulen- ce à l'entrée du canal 14 comme représenté en figure 4.
Toute- fois le canal présente des dimensions assez grandes pour que le mélange s'écoule ultérieurement d'une manière régulière sans tourbillons sensibles le long des courbes douces des canaux 14 et 17 pour aboutir à la chambre de combustion 5 dans laquelle se produit la combustion du mélange. Une partie de la chaleur engendrée par cette combustion peut s'échapper par le jeu annulaire ménagé entre le fond de l'évaporateur 8 et le bord de l'ou- verture 7 pour pénétrer dans l'intérieur' de 1 enveloppe 12 entourant la cuvette 10. Par suite, les parois du canal 14 se trouveront chauffées à un degré tel que cela empêche toute condensation des vapeurs combustibles sur les dites parois.
D'autre part, la température des parois du canal 14 ne sera pas suffisante pour que l'on risque un allumage du mélange combustible a- Tant qu'il n'atteigne la chambre de combustion 5.
Le chauffage du mélange gazeux dans le canal 14 facilite-
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ra d'ailleurs l'obtention d'un mélange homogène en obligeant les constituants à se mélanger par diffusion. Les gaz chauds pénétrant dans l'enveloppe 12 peuvent s'échapper dans l'atmos- phère par les lumières 37 ménagées dans ladite enveloppe. Pour empêcher toute condensation d'huile dans la dérivation 17 qui n'est pas chauffée dans le cas représenté, on prévoit pour cet- te dérivation un revêtement calorifuge 36.
La vaporisation du combustible dans l'évaporateur 8 pro- voquera un dépôt charbonneux dans ce dernier. Un tel dépôt peut toutefois être enlevé facilement au moyen d'un dispositif de nettoyage comprenant une tige 37 montée dans un alésage prévu dans la paroi extérieure de la cuvette 10 de manière à pouvoir coulisser le long de son axe en pénétrant dans l'ouverture: en regard 19. L'extrémité de cette tige sortant de l'enveloppe 12 porte une poignée constituée par un bouton 38 (figure 4) tandis que l'extrémité intérieure de la tige porte une tête 39 de dia- mètre légèrement inférieur à celui de l'ouverture 19. On compren- dra que lorsqu'on manoeuvre la tige 37, tout dépôt charbonneux se trouvant dans l'ouverture 19 se trouvera refoulé dansl'évaporateur 8.
Un ressort 40 sert à faire sortir automatiquement la tige 37 de l'ouverture 19.
Lorsque. le brûleur est froid et doit être mis en route, il faut commencer- par chauffer l'évaporateur 8. On peut effectuer ce chauffage préliminaire par tout moyen approprié tel que brûleur à gaz, dispositif de chauffage électriques, etc. Dans l'exemple représenté, le chauffage préliminaire est assuré en faisant chauffer de l'huile dans un petit réservoir 41 disposé au fond du carter général 1, au-dessous d'une ouverture 42 ménagée dans la chambre de combustion 5.
Ce réservoir est relié au tube 43 branché sur le. tube d'alimentation en combustible 41 et que l'on peut fermer au moyen de la soupape 44; le dit récipient 41 est également relié au tube d'alimentation en air 20
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par l'intermédiaire d'une dérivation 45 de cette dernière, dérivation comportant un volet d'obturation 46 à commande manuel- le.
Pour mettre en route le brûleur, on fait démarrer le moteur 23 et on ferme la soupape- 27 et le volet 28, la. soupape 44 et le volet 46 étant au contraire ouverts. Ainsi le réservoir 41 reçoit du combustible et de l'air. On introduit alors un allumoir par l'ouverture 47 ménagée dans la paroi du réservoir et fenmée normalement par un volet articulé 48. Le combustible se mettra alors à brûler d'une manière suffisamment intense pour chauffer le fond de l'évaporateur 8. Après un certain temps, on ouvre la soupape 27 et le volet de manière que le fonctionnement normal du brûleur comme le mélange gazeux qui seforme dans le canal mélangeur s'allument au contact de la flamme de combustible brûlant dans le réservoir 41. Enfin,
on ferme la soupape 44 et le volet 46 pour étouffer la combustion dans le réservoir 41.