Brûleur à vaporisation pour combustibles liquides. L'invention concerne les brûleurs pour combustibles liquides, dans lesquels on fait arriver le combustible dans une cuvette de vaporisation entourée par une paroi qui déli mite latéralement l'espace situé au-dessus de la cuvette. Le mot vaporisation doit être considéré comme désignant la gazéification ou la vaporisation d'un combustible liquide résul tant de son chauffage. sans qu'il ait été amené antérieurement à l'état de fine division (ato misé). Dans les brûleurs du type auquel s'ap plique l'invention, le combustible se trouve dans la cuvette sous forme de couche plus ou moins mince et, si on le désire, absorbé par une substance absorbante.
Il se gazéifie sous l'action de la chaleur de la flamme formée au- deagus de la cuvette.
L'invention a pour objet un brûleur ayant peu de tendance à s'encrasser, même en brû lant des distillats lourds et. en régime variable.
Ce résultat. est obtenu suivant l'invention en disposant. d'une manière spéciale l'arrivée de l'air dans la chambre de combustion. L'ori fice d'entrée de l'air est disposé dans la cu vette de vaporisation approximativement au centre de l'espace de combustion qui se trouve au-dessus de la cuvette, tandis que des dispo sitifs ont pour but de donner à l'air sortant par cet orifice une composante de vitesse tan gentielle, outre la composante de vitesse ver ticale. Ce résultat peut être obtenu en fai sant arriver l'air par l'orifice de sortie d'une chambre à air comportant au moins fine ame- née d'air tangentielle, cet orifice de sortie ayant de préférence une forme annulaire.
On a constaté qu'en disposant le brûleur de cette manière, on peut obtenir un tourbil lon ayant à peu près la forme d'un tore et formé de gaz en combustion et de gaz brûlés au-dessus du combustible à vaporiser, entre l'orifice d'entrée de l'air et la paroi de l'es pace de combustion, ce tourbillon donnant lied à une vaporisation intense du combustible au- dessus de la cuvette et à un mélange intime des gaz formés avec l'air.
Le dessin ci-joint représente, schématique ment et à titre d'exemple, une forme d'exécu tion de l'objet de l'invention.
La fi-. 1 est une coupe verticale du brû leur et la fig. 2 est une coupe transversale horizontale suivant la ligne II-II de la fig.1.
Dans le dessin, 1 désigne une cuvette ou un plateau circulaire de vaporisation, dont le fond est légèrement incliné vers le centre et dans laquelle le combustible liquide arrive par des tuyaux d'alimentation 6, débouchant à sa périphérie. La cuvette 1 comporte att voisi nage de son centre un orifice annulaire 3 qui forme l'orifice de sortie d'une chambre 4 à laquelle se raccordent. tangentiellement plu sieurs tuyaux d'arrivée d'air 5, deux dans le dessin. L'espace qui se trouve au-dessus de la cuvette est délimité latéralement par une paroi eylindrique 2 en matière réfractaire.
Lorsque l'air arrive dans la chambre à air par les tuyaux 5, il se forme à l'intérieur de cette chambre une masse d'air rotative qui en sort par l'orifice annulaire 3. S'il ne se pro duit pas de perturbations, l'air sort de la chambre sous forme de filets séparés qui se trouvent sur Lun hyperboloïde de révolution. Mais la paroi 2 fait naître, par sa présence, une zone de basse pression de l'air autour de l'orifice 3, ce qui a pour effet de faire reve nir les gaz par aspiration vers cet orifice en formant ainsi un tourbillon annulaire ou en forme de tore entre l'orifice 3 et la paroi 2.
Ce tourbillon balaie la surface de la cuvette de vaporisation et, lorsque le brûleur fonc tionne, provoque une vaporisation intense du combustible amené dans la cuvette, ainsi qu'un mélange intime des gaz qui se forment avec l'air sortant de la chambre à air. Il en résulte une vaporisation totale et une com bustion très complète du combustible. On pourrait aussi donner à l'air sortant par l'ori fice une composante de vitesse tangentielle en disposant dans cet orifice des ailettes ou des aubes, mais cette solution doit être considérée comme étant plus compliquée et moins effi cace. Il est à recommander, pour obtenir Lui écoulement plus régulier, de disposer plus de deux tuyaux 5 d'arrivée d'air tangentielle.
La paroi extérieure de la chambre 4 peut se com poser, par exemple, d'ailettes ou d'aubes et peut être disposée dans un espace dans lequel on fait arriver l'air sous pression. On peut encore obtenir plus facilement le type d'écou lement de l'air qu'on désire en donnant à l'ori fice de sortie de l'air Lune forme conique diver gente au lieu d'une forme cylindrique.
La hauteur et le diamètre de la paroi cylindrique 2 doivent être choisis, en corré- lation avec la manière dont l'air sort par l'ori fice, de façon que le tourbillon annulaire qu'on désire se forme effectivement.
La forme générale du brûleur qui convient le mieux est celle d'un solide de révolution. S'il s'agit d'installer un brûleur de forme allongée dans Lui espace de forme oblongue, on peut y disposer plusieurs brûleurs cylindri ques côte à côte.
Vaporization burner for liquid fuels. The invention relates to burners for liquid fuels, in which the fuel is fed into a vaporization bowl surrounded by a wall which laterally delimits the space located above the bowl. The word vaporization should be considered as designating the gasification or vaporization of a liquid fuel resulting from its heating. without having previously been brought to the state of fine division (atomized). In burners of the type to which the invention applies, the fuel is in the bowl in the form of a more or less thin layer and, if desired, absorbed by an absorbent substance.
It gasifies under the action of the heat of the flame formed above the bowl.
The object of the invention is a burner having little tendency to clog, even when burning heavy distillates and. in variable regime.
This result. is obtained according to the invention by arranging. in a special way the arrival of air in the combustion chamber. The air inlet orifice is located in the vaporization tank approximately in the center of the combustion space which is above the bowl, while devices are intended to provide the vapor. The air exiting through this orifice a tangential speed component, in addition to the vertical speed component. This result can be obtained by bringing in the air through the outlet orifice of an air chamber comprising at least fine tangential air supply, this outlet orifice preferably having an annular shape.
It has been found that by arranging the burner in this manner, it is possible to obtain a vortex having approximately the shape of a torus and formed of combustion gases and of burnt gases above the fuel to be vaporized, between the the air inlet port and the wall of the combustion space, this vortex resulting in intense vaporization of the fuel above the bowl and an intimate mixture of the gases formed with the air.
The accompanying drawing represents, schematically and by way of example, one embodiment of the object of the invention.
The fi-. 1 is a vertical section of the burner and FIG. 2 is a horizontal cross section along the line II-II of fig.1.
In the drawing, 1 designates a bowl or a circular vaporization tray, the bottom of which is slightly inclined towards the center and in which the liquid fuel arrives via supply pipes 6, opening out at its periphery. The bowl 1 comprises near its center an annular orifice 3 which forms the outlet orifice of a chamber 4 to which are connected. tangentially several air inlet pipes 5, two in the drawing. The space which is located above the bowl is delimited laterally by an eylindrical wall 2 made of refractory material.
When the air enters the air chamber through the pipes 5, a rotating mass of air is formed inside this chamber which leaves it through the annular orifice 3. If no disturbances, the air comes out of the chamber in the form of separate threads which lie on a hyperboloid of revolution. But the wall 2 creates, by its presence, a zone of low air pressure around the orifice 3, which has the effect of making the gases return by suction towards this orifice, thus forming an annular vortex or in the form of a torus between the orifice 3 and the wall 2.
This vortex sweeps the surface of the vaporization bowl and, when the burner is in operation, causes intense vaporization of the fuel supplied to the bowl, as well as an intimate mixture of the gases which form with the air leaving the air chamber. . This results in total vaporization and very complete combustion of the fuel. It would also be possible to give the air leaving through the orifice a tangential velocity component by placing fins or vanes in this orifice, but this solution must be regarded as being more complicated and less efficient. To obtain a more regular flow, it is recommended to have more than two tangential air inlet pipes 5.
The outer wall of the chamber 4 may consist, for example, of fins or vanes and may be arranged in a space into which the pressurized air is made to arrive. The desired type of air flow can still be more easily obtained by giving the Moon air outlet a diverging conical shape instead of a cylindrical shape.
The height and diameter of the cylindrical wall 2 must be chosen, in relation to the manner in which the air exits through the orifice, so that the desired annular vortex actually forms.
The most suitable general burner shape is that of a solid of revolution. If it is a question of installing an elongated burner in its oblong space, several cylindrical burners can be placed there side by side.