BE605087A - - Google Patents

Description

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  " Brûleur " 
La présente invention est relative à un brûleur pour combustibles liquides et plus particulièrement pour fuels lourds et extra-lourds. 



   Les brûleurs les plus utilisés à l'heure actuelle assurent le mélange combustible-comburant par une    action   de pulvérisation obtenue par la rencontre du liquide   sortant d'un   gicleur avec un jet d'air ou de vapeur animé d'une vitesse relativement grande. 



  Cette pulvérisation   s'effectue   à   l'entrée   du foyer, un ventilateur devant assurer l'amenée et le brassage de l'air. 

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   Les brûleurs de ce type donnent de bons résultats lorsque l'on utilise des fuels légers mais présentent de gros inoonvé- nients lorsqu'ils sont utilisés pour la combustion de fuels lourds et extra-lourds : l'orifice de giclage, qui est très petit pour permettre une dispersion suffisamment accentuée des molécules du fuel s'encrasse très facilement et exige d'autre part une   fluidi-   té du fuel suffisante pour l'écoulement, ce qui entraine l'obli- gation de pourvoir l'installation de moyens efficaces de réchauf- fement du fuel sur son trajet depuis le réservoir jusqu'au gi- cleur; d'autre part le poids important des molécules à vaporiser nécessite une pression plus élevée d'air comburant et un réchauf- fage supplémentaire de cet air refroidi par la ventilation.

   C'est pourquoi les brûleurs pour fuels lourds sont des installations oompliquées du point de vue mécanique, et peu économiques. 



   La présente invention a pour but de remédier aux incon- vénients des brûleurs connus en présentant un brûleur permettant l'utilisation aisée de fuels lourds et extra-lourds de façon économique, de même d'ailleurs que l'utilisation de fuels légers.      



   A cet effet, le brûleur selon l'invention comprend une première pompe d'amenée de combustible du réservoir de combusti- ble vers une seconde pompe, rotative, ladite seconde pompe étant pourvue d'un orifice d'admission de fluide comburant, disposé dans le voisinage de l'orifice d'admission du combustible, l'orifice de sortie de ladite seconde pompe étant raccordée par un conduit à un gicleur disposé à l'entrée   ci' un: -couloir   communiquant avec la chambre de foyer d'une chaudière. 



   Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, ladite seconde pompe est une pompe rotative à palettes, l'orifice d'admission de combustible et l'orifice d'admission de fluide comburant étant situés dans une zone de   l'enveloppe   de la pompe ayant une. longueur périphérique au moins égale à la distance, prise suivant la périphérie de l'enveloppe, entre deux palettes 

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 successives, de sorte qu'une quantité prédéterminée de combusti- ble et de,comburant est admise dans chaque logement constitué par deux palettes successives, la surface interne de l'envdoppe de la pompe et la surface périphérique du déorps porte-palettes de la pompe. 



   Contrairement donc au processus de vaporisation du fuel par de l'air ou de la vapeur, on obtient dans le brûleur selon l'invention la dispersion d'une quantité prédéterminée de   oombu-   rant dans une quantité prédéterminée de fuel et c'est une émulsion du combustible et du comburant qui traverse sous une pression déterminée le gicleur pour pénétrer dans un couloir précédent la chambre de foyer. 



   Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention une certaine quantité d'air peut être mélangé à l'émulsion sor- tant du gicleur. Dans ce but, ledit conduit, le gicleur et une partie au moins de l'élément dans lequel est ménagé ledit couloir sont disposés à l'intérieur d'un carter présentant des ouvertu- res mettant en communication l'intérieur du carter avec l'atmos- phère ambiante. 



   Il est à noter qu'un des avantages du brûleur selon l'invention est de fonctionner sans ventilateur et sans préchauf- fage du fuel pendant le fonctionnement normal du brûleur. Un préohauffage   momentanné   peut être utilisé uniquement si l'on veut rendre l'allumage du brûleur automatique.

   A cet effet, selon une forme de réalisation de l'invention, la pompe rotative est obturée par un couvercle évidé, un moyen de chauffage électrique, tel qu'une résistance, étant logé dans l'évidemment et recouvert par une plaque de recouvrement de façon à être entièrement incorporé dans ledit couvercle, des moyens étant prévus pour fermer le circuit de l'allumage lors de la mise en fonctionnement du brd- leur, avant la mise en marche des pompes et des bougies d'allumage, 

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 et ouvrir ce circuit après un laps de temps déterminé, ce qui provoque la mise en route des pompes el is mise   SOLE   te 3ion des bougies. 



   Le brûleur selon l'invention présente l'avantage de permettre l'utilisation d'huiles de rebut, telles que les huiles de vidange, en tant que matière combustible avec une combustion quasi totale de l'huile, sans émanations de fumée. En outre, le brûleur selon l'invention permet l'utilisation de fuels lourds et extra-lourds dans les brûleurs de petites et moyennes instal- lations de chaufferies, qui actuellement emploient principalement des fuels légers, plus coûteux. 



   D'autres détails et particularités de l'invention ressor- tiront de la description donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif d'une forme de réalisation de l'invention. 



   La figure 1 est une vue en élévation, aveo parties en coupe et brisures partielles, d'un brûleur selon l'invention. 



   La figure 2 est une section suivant la ligne II-II de la figure 1. 



   La figure 3 est une vue en élévation et en coupe d'un détail du brûleur de la figure 1. 



   La figure 4 est une vue à plus grande échelle, en bout, d'une pièce du détail de la figure 5. 



   La figure 5 est un schéma représentant une variante de réalisation d'une partie du brûleur selon l'invention. 



   Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments analogues. 



   Une pompe à engrenage 1 est raccordée, par un conduit 2 à un réservoir de fuel, par un conduit 3 à une conduite 4 abou- tissant d'une part à une pompe à palettes, 5, par l'intermédiaire d'un raccord 6 et d'une vanne de réglage à pointeau, 7, et d'au- tre part audit réservoir, par l'intermédiaire d'une vanne de 

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 réglage 8. Les pompes 1 et 5 sont   entraînées   par un moteur élec- trique 9. Dans l'enveloppe , 10, de la pompe à palettes 5 sont mé- nagés deux évidements, 11 et 12 dans lesquels aboutissent les orifices d'admission et de sortie de la pompe 5. Les orifices d'admission sont au nombre de deux : l'orifice 13 est dans sa partie 14, de plus grand diamètre taraudée et reçoit un manchon fileté 15 de fixation de la vanne à pointeau 7.

   La vanne à poin- teau 7 est pourvue d'une manette de réglage 16 du pointeau 17. 



  L'orifice 18, fileté, est un orifice d'admission d'air; une buse 19 y est associée par vissage. La longueur périphérique de l'é-   videmment   11 prise le long de la paroi interne, 20, de l'enveloppe 10 est sensiblement égale à la distance prise également le long de la paroi 10, entre deux palettes successives. 



   Dans l'orifice de sortie, 21, de la pompe 5 est fixé,par filetage, un conduit 22 raccordé au moyen de raccords   23   et 24 et de l'élément de conduit 25 au conduit 26 terminé par un presse- étoupe 27. Le conduit 26 est supporté oonoentriquement dans un carter 27 par une paroi 28 qui porte également deux bougies d'allumages dont une, 29, est visible à la figure 1. Le carter 28 est un manchon ouvert au une extrémité et présentant des ori- fices d'aération 30 sur sa paroi périphérique. Dans le presse** étoupe 27 est vissé l'extrémité filetée d'un gicleur 32 décrit ci- après plus en détail. Le gicleur 32 est situé en regard de l'en- trée d'un couloir 33, ménagé dans une brique   réfraotaire,   34, destinée à être maçonnée dans l'entrée de la chambre de foyer      d'une chaufferie.

   Le couloir présente un profil tronconique et ' ses dimensions sont avantageusement approximativement les sui- vante : petit diamètre 45 mm; grand diamètre 95 mm; longueur 215 mm. 



   Le gicleur 32 se compose d'un manchon 33 traversé longi- tudinalement par un canal 34 borgne à proximité d'une des parois d'extrémités, 35. La section du canal 54 est identique à la sec- 

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 tion du passage du conduit 26 et du presse-étoupe 27 Le manchon est fileté extérieurement en deux endroits, 31 et 36, séparés par une portion 37 de plus grande épaisseur et de section hexago- nale. A la partie filetée 36 succède une partie lisse 38 et le manchon se termine par une portion de moindre diamètre, 39, percée d'une série de trous 40 mettant en communication le canal 34 avec l'extérieur du manchon.

   Enfin, la paroi terminale 35 présente six rainures radiales 41, Sur la partie filetée 36 du manchon 32 est vissée l'extrémité d'un chapeau 42 généralement cylindrique dont la paroi terminale 43, légèrement concave, est percé d'un orifice de giclage 44. De façon avantageuse, les trous 40 ont un diamètre de l'ordre de 3 mm, les rainures 41 ont une section carrée de 1 mm de côté environ et l'orifice de giclage a un diamètre de l'ordre de 1, 5mm. La section de la partie évidée du chapeau circulaire 42 est régulière et présente un diamètre sensiblement égal au diamètre de la partie 38 du manchon 32. 



   La pompe 5 est obturée par un couvercle 45 dont la zone centrale est évidée en 46, du côté de l'intérieur de la pompe; une cuvette chauffante 47, est placée dans l'évidemment 46 et maintenue au moyen de vis 48. Une plaque de recouvrement, 49, bouche l'évidemment 46. Le couvercle 45 et la plaque 49 sont fixés à l'enveloppe 10 de la pompe par des boulons 50. 



   Le fonctionnement du brûleur est le suivant : le fuel est pompé par la pompe à engrenage 1 vers la pompe à palette 5, dans laquelle il pénètre par l'orifice 13 avec un débit pouvant être minutieusement réglée Dans la pompe, il est intimement brassé avec une portion d'air happé à travers l'orifice 18. Une quan- tité prédéterminée de fuel et d'air est admise dans chaque logement constitué par deux palettes successives 51, la paroi interne 20 de l'enveloppe 10 et la surface périphérique 52 du corps 53 de la pompe à palettes. Par la rotation de la pompe, le fuel et l'air 

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 sont brassés et à la sortie 21 de la pompe 5 est évacuée une émulsion de fuel et d'air.

   Cette émulsion sort par les orifices 40, les rainures 41 et l'orifice de giclage 44 du gicleur 32- sous forte pression et sous forme d'une nappe de molécules convenablement séparées de fuel et d'air qui s'engouffre dans le couloir 33, avec une certaine quantité d'air supplémentaire présent à l'entrée du couloir 33. Pour l'allumage, on chauffe préalablement les pièces de la pompe à palettes, qui par   oonvec-   tion chaufferont le fuel lorsque la pompe sera mise en rotation. 



  Ce chauffage est effectué, au moyen de la plaque chauffante 47 qui est par exemple une résistance électrique, pendant quelques secondes, après quoi le préchauffage est intérrompu et le moteur mis en marche ainsi que les bougies mises sous tension pour pro- duire l'étincelle d'allumage. 



   La distance entre le gicleur 32 et l'entrée du couloir 33 dépend du fuel utilisé comme combustible. Dans le cas de fuels lourds et extra-lourds, cette distance varie avantageusement entre 1 et 2 cm. Dans le cas de fuels légers, le gicleur.est introduit dans le couloir à une profondeur allant jusque la moitié de la longueur du couloir. 



   Le brûleur selon l'invention présente l'avantage de permettre l'utilisation de fuels lourds et extra-lourde ainsi que d'huiles de vidange sans utiliser de système continu de chauffage indispensable, dans les brûleurs connus, pour donner au fuel une fluidité suffisante. En outre, grâce aux orifices re- lativement grands du gicleur, il n'y a pas de risque d'encrasse- ment. 



   On a représenté à la figure 5 un schéma mettant en éviden- ce une variante de réalisation du préchauffage à l'allumage du brûleur selon l'invention. Comme dans l'exemple de réalisation représenté aux figures 1 à 4, le moteur 9 entraine une pompe à 

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 engrenage dont l'admission est reliée à un réservoir de fuel par une conduite 2 et dont la sortie est reliée par un conduit 4 d'une part à une conduite de retour au réservoir, par l'intermédiaire d'une vanne 8 et d'autre part à une pompe à   palettes 5.   Les par- ties du braleur au-delà de la pompe à palettes 5 n'ont pas été représentées, étant donné qu'elles ne se différencient pas de celles décrites plus haut. Une vanne électromagnétique 55 est bran- chée sur la conduite 56 relient le conduit 4 à la pompe à palettes 
5.

   La vanne électromagnétique fonctionne de telle sorte que lorsqu'elle n'est pas sous tension, la conduite 56 est bloquée et le fuel n'arrive pas à la pompe 5. Un contacteur thermo-élec- trique, indiqué schématiquement en 57 est destiné à être logé dans le couvercle 45 de la pompe à palette 5, de façon à ouvrir ou fermer le circuit électrique de l'électro-aimant 58 de la valve électromagnétique 55. Le circuit électrique comprend égale- ment un relais à double effet, 59, un bouton-poussoir 60 pour la mise en marche du brûleur et un second bouton-poussoir 61 pour l'arrêt du brûleur. 



   Le préchauffage à l'allumage fonctionne comme suit : 
La fermeture momentanée du bouton-poussoir 60 provoque la mise en marche du moteur 9 l'excitation du relais 59, et la fermetu- dont l'un re de ses conttacts, /61, shunte le bouton-poussoir 60 et dont l'autre.,   62,agit   dans le circuit de 1'électro-aimant 58. La valve électro- magnétique n'est cependant pas excitée étant donné que le   contac-   teur thermo-électrique 57 ne ferme le circuit de 1'électro-aimant 
58 que lorsque la température dans la pompe   à.palettes   5 atteint une valeur déterminée, suite à l'échauffement produit par les fixes frottements entre les pièces tournantes et les pièces/de la pompe 
5.

   Le fuel n'arrive donc pas à la pompe 5 jusqu'au moment où à l'in :térieur de celle-ci ne règne une température suffisamment élevée qui provoque la fermeture du contacteur 57 et la fermeture du 

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 circuit électrique de la valve électromagnétique 55 ;   1&   conduite 56 est débloquée et le fuel pénètre dans la pompe à palettes 5 où il est réchauffé par les éléments chauds de celle-ci, de sorte que l'émulsion est éjectée du gicleur 32 à une température suffi- sante pour en permettre son allumage par une étincelle provoquée entre les bougies d'allumage 29. Pour l'arrêt du brûleur, l'on pousse sur le bouton-poussoir 61, ce qui provoque l'ouverture des circuits du moteur   8,du   relais 58 et de la valve électromagnétique 55.

   Il est à noter que pendant l'arrêt du brûleur, l'arrivée du combustible vers la pompe à palettes 5 est bloquée. 



   Il est bien entendu que l'invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation déorite et que bien des variantes peuvent y être apportées sans sortir du cadre de l'invention. 



   C'est ainsi que le système de préchauffage à l'allumage pourrait être réalisé au moyen d'une résistance électrique entou- rant le conduit 26; c'est ainsi également qu'il pourrait être réalisé par un tout autre système disposé sur le trajet du fuel entre le réservoir et la pompe à engrenage; c'est ainsi également que par une variation du. dosage air-fuel dans la pompe à palettes, l'on pourrait supprimer l'arrivéed'air seconûaire à l'entrée du couloir; c'est ainsi en outre que le couloir peut être ménagé dans une pièce en   fonte     @   , etc,., c'est ainsi éga- lement que la distance entre le gicleur et la sortie de la pompe à palettes peut être beaucoup plus grande que celle représentée :

   l'on pourrait ainsi fixer les pompes sur la carcasse du réservoir et le restant des éléments du brûleur à l'entrée du foyer de la chaufferie, dans des pièces séparées. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1. Braleur pour combustibles liquides, et plus particu- lièrement pour fuels lourds et extra-lourds, caractérisé en ce qu'il comprend une première pompe d'amenée du combustible du <Desc/Clms Page number 10> réservoir de combustible vers une seconde pompe, rotative, ladite seconde pompe étant pourvue d'un orifice d'admission de fluide comburant, disposé dans le voisinage de l'orifice d'admission du combustible, l'orifice de sortie de ladite seconde pompe étant raccordée par un conduit à un gicleur disposé à l'entrée d'un couloir communiquant avec la chambre de foyer d'une chaudière.

   2. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite seconde pompe est une pompe rotative à palettes, l'orifice d'admission de combustible et l'orifice d'admission de fluide domburant étant situés dans une zone de l'enveloppe de la pompe de longueur périphérique au moins égale à la distance prise, suivant la périphérie de l'enveloppe, entre deux palettes successi- ves, de sorte qu'une quantité prédéterminée de combustible de comburant est admise dans chaque logement constitué par deux pa- lettes successives, la surface interne de l'enveloppe de la pompe et la surface périphérique du corps, porte-palettes de la pompe.

   3. Brûleur selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite première pompe est une pompe à engrenage.

   4. Brûleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit couloir, dont le profil est tron- conique, est ménagé dans une brique réfractaire destinée à être maçonnée à l'entrée du foyer, la grande base du tronc de cône correspondant à la sortie du couloir.

   5. Brûleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les dimensions dudit couloir sont approximativement les suivantes : longueur du coubliir - 215 mm.; diamètre à l'entrée du couloir - 45 mm; diamètre à la sortie du couloir - 95 mm.

   6. Brûleur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que pour la combustion de fuels lourds et extra-lourds, le gicleur est disposé à une distance d'environ 1 à 2 cm. de l'entrée du couloir. <Desc/Clms Page number 11>

   7. Brûleur suivant l'une quelconque des revendications EMI11.1 5, crctri6 or. ce ukl. pour -La ccnbiszizn de fuelz lgêrs, . le gicleur est disposé à l'intérieur du couloir.

   8. Brûleur suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce que le gicleur comprend un manchon traversé longitudinalement par un canal borgne, manchon dont l'extrémité où débouche le canal est rendue solidaire du- dit conduit et dont l'autre extrémité est recouverte par un cha- peau cylindrique percé d'un orifice central de giclage, la partie du manchon, qui est située dans le chapeau présentant une zone de diamètre correspondant sensiblement au diamètre interne du chapeau et une zone terminale de diamètre inférieur, ladite zone terminale étant percée sur sa périphérie d'une série de trous mettant en communication ledit canal borgne avec l'in- térieur du chapeau, et la paroi terminale du manchon, adjacente à la paroi percée du chapeau,

   présentant une série de rainures radiales de guidage de l'émulsion sortant par lesdits trous vers lédit orifice de giclage.

   9. Brûleur suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les trous de ladite zone terminale ont un diamètre de l'ordre de 3 mm, les rainures ont une section sensiblement carrée, de 1 mm. environ de côté et l'orifice de giclage a un diamètre de l'ordre de 1,5 mm.

   10. Brûleur suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 9, caractérisé en ce que le fluide comburant est constitué par l'air ambiant qui pénètre dans la pompe rotative, de préférence par l'intermédiaire d'une buse associée audit orifice d'admission de comburant.

   11. Brûleur suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 10, caractérisé en ce que ledit conduit, le gicleur et une partie au moins de l'élément dans lequel est ménagé ledit couloir sont disposés à l'intérieur d'un carter, présentant des <Desc/Clms Page number 12> ouvertures niellant en communication l'inréreur iu carter avec l'atmosphère ambiante.

   12. Brûleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisa en ce que la pompe rotative est obturée par un couvercle évidé, un moyen de chauffage électrique, tel qu'une résistance, éant logé dans l'évidement et recouvert par une plaque de recouvrement de façon à être entièrement in- corporé dans ledit couvercle, des moyens étant prévus pour fer- mer le circuit de l'allumage lors de la mise en fonctionnement du brûleur avant la mise en marche des pompes et des bougies d'allumage et ouvrir ce circuit après un laps de temps détermi- né, ce qui provoque la mise en route des pompes et la mise sous tension des bougies.

   13. Brûleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'une valve électromagnétique est branchée sur la conduite d'amenée du combustible vers la pompe rotative, le circuit électrique de ladite valve étant condi- tionné de façon à être ouvert ou fermé suivant l'état d'un contacteur thermo-électrique disposé dans la pompe rotative, de telle sorte que pendant l'arrêt du brûleur et au début du fonctionnement des pompes, la valve électromagnétique bloque la conduite d'amenée de combustible vers la pompe rotative et ce jusqu'au moment où le contacteur thermo-électrique, amené à une température déterminée par l'échauffement produit dans le pompe par les frottements des pièces en contact au cours de la la ?-rotation de la pompe,

   provoque la fermeture du circuit de/valve et le déblocage de la conduite d'amenée de combustible vers la pompe rotative.

   14. Brûleur selon l'une quelconque des revendications l à 13, caractérisé en ce aue des moyens, de réglage de la pres- . combustible sion du combustible sont disposés sur le trajet du / 1 entre -les deux pompes. <Desc/Clms Page number 13> EMI13.1

   15. 3r11e 3elo 1',axne :üe.cor :Àe des reielicë0 1 14, car;icr0risé en ce -;:.'.1.e le cobu.c'sible utilisé es-t, de l'allé de rebut:.

   16. Brûleur t el que décrit ci-avant ou conforme aux dessins annexes.