FR2471933A1 - Burner fuel mixing feed - has helical blades in air and fuel pipes to give components rotating movement before mixing - Google Patents

Abstract

The fuel supply has a feed pipe (1). The inside of the pipe is fitted with two helically set vanes (22) to give the fuel a rotary movement in the pipe. The combustion air is supplied from the external pipe (27) which ends in the vessel (26). The vessel is closed by the plate (29) and is opened at the bottom through the deflector (28). The deflector consists of parallel helical vanes fitted to the outside of the fuel pipe. The fuel air mixture is discharged through the plate (25).

Description

La présente invention a pour objet un dispositif destiné a assurer la mise en giration suivant un pas régulier et la répartition irconférentielle régulière des matières transportées pneumatiquement dans une gaine cylindrique, et plus particulièrement des fines combustibles (sciures, poudres de ponçage, pailles et papiers haches, balles de riz et de bournesol, coques de café, etc ...) susceptibles d'alimenter les bradeurs de générateurs de gaz chaud, chaudières ou fours industriels
A cet effet, ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte au moins une et préférablement deux ailettes hélicoïdales soudées par l'un de leur côté à la paroi intérieure de la gaine cylinddrique, chaque ailette s'enroulant a l'intérieur de la gaine suivant un pas régulier et se développant sur trois quarts de tour environ.The present invention relates to a device intended to ensure the gyration according to a regular pitch and the regular irconferential distribution of the materials transported pneumatically in a cylindrical sheath, and more particularly of fine fuels (sawdust, sanding powders, straws and chopped papers , rice and bournesol husks, coffee shells, etc.) capable of supplying sellers of hot gas generators, boilers or industrial ovens
To this end, this device is characterized in that it comprises at least one and preferably two helical fins welded by one of their side to the inner wall of the cylindrical sheath, each fin winding inside the sheath following a regular pitch and developing around three quarters of a turn.

D'autres caractéristiques de ee dispositif seront décrites plus en dtail ci-après a à titre indicatif et nullement limitatif, en référence au dessin annexé, sur lequel
La figure 1 montre de côté la disposition de deux ailettes à l'intérieur d'une gaine cylindrique.Other characteristics of this device will be described in more detail below a by way of indication and in no way limitative, with reference to the appended drawing, in which
Figure 1 shows from the side the arrangement of two fins inside a cylindrical sheath.

La figure 2 est une vue en bout dans le sens de la flèche II de la figure 1.  FIG. 2 is an end view in the direction of the arrow II in FIG. 1.

La figure 3 montre en perspective la disposition des ailettes et la répartition des fines en aval du dispositif. Figure 3 shows in perspective the arrangement of the fins and the distribution of fines downstream of the device.

Les figures 4 et 5 montrent schématiquement en coupe verticale, respectivement de côte et de face, ce dispositif adapté sur un bru leur à fines. Figures 4 and 5 show schematically in vertical section, respectively on the side and from the front, this device adapted to a drizzle to fine.

La figure 6 montre de côté une variante d'application de ce dispositif. Figure 6 shows a side view of an alternative application of this device.

La figure 7 est une vue en bout faite suivant la flèche VII de la figure 6. FIG. 7 is an end view taken along arrow VII of FIG. 6.

Ce dispositif vise à assurer la mise en giration suivant un pas régulier et la répartition circonférentielle régulière des fines combustibles transportées pneumatiquement dans une gaine cylindrique 1. This device aims to ensure the gyration according to a regular pitch and the regular circumferential distribution of the fine fuels transported pneumatically in a cylindrical sheath 1.

Suivant un mode de réalisation préféré, ce dispositif est essentiellement constitué par deux ailettes hélicoidales 2 et 3, soudées par llun de leur côté, respectivement 4 et 5, à la paroi intérieure de la gaine 1, chaque ailette s'enroulant à l'intérieur de la gaine suivant un pas P régulier et se développant sur trois quarts de tour environ. According to a preferred embodiment, this device is essentially constituted by two helical fins 2 and 3, welded by one on their side, respectively 4 and 5, to the inner wall of the sheath 1, each fin winding inside of the sheath following a regular pitch P and developing over approximately three quarters of a turn.

Ces ailettes s'amorcent chacune en amont en un point, respectivement 6 et 7, diamétralement opposé sur la gaine 1 de diamètre D. These fins each start upstream at a point, respectively 6 and 7, diametrically opposite on the sheath 1 of diameter D.

L'ailette 2 s 'enroule sur son arête extérieure 4 en s'appuyant sur la gaine 1, selon une hélice de pas P dans le sens des flèches f (figure 2), et se développe sur trois quarts de tour environ sur cette hélice vers l'aval jusqu'en un point 8 qui sera défini plus loin. The fin 2 is wound on its outer edge 4 by pressing on the sheath 1, according to a helix of pitch P in the direction of the arrows f (FIG. 2), and develops over approximately three quarters of a turn on this propeller downstream to a point 8 which will be defined later.

L'arête intérieure de l'ailette 2, de l'amont vers l'aval, est tout d'abord rectiligne en 12 et tangente en 14 à un cylindre virtuel 10 de diamètre d, coaxial à la gaine cylindrique 1 de diamètre D, le diamètre d de ce cylindre d virtuel étant tel que le rapport d soit préférablement compris entre 3 et 5. The inner edge of the fin 2, from upstream to downstream, is firstly rectilinear at 12 and tangent at 14 to a virtual cylinder 10 of diameter d, coaxial with the cylindrical sheath 1 of diameter D, the diameter d of this virtual cylinder d being such that the ratio d is preferably between 3 and 5.

Cette arête intérieure s'enroule ensuite en 16 sur trois quarts de tour environ en s'appuyant sur le cylindre virtuel 10 depuis le point 14 jusqu'à un point 18, suivant une hélice de même pas P. This inner edge is then wound in 16 over about three quarters of a turn, by resting on the virtual cylinder 10 from point 14 to a point 18, following a helix of the same pitch P.

L'ailette 3 se déduit de l'ailette 2 par rotation de 1800 autour de l'axe de la gaine 1. Son arête extérieure 5 s'enroule en s'appuyant sur la gaine 1 selon une hélice de pas P dans le sens des flèches f (figure 2) et se développe sur trois quarts de tour environ vers l'aval depuis le point 7 jusqu'au point 9, tandis que son arête inférieure est tout d'abord rectiligne en 13 et tangente en 15 au cylindre virtuel 10 et s'enroule ensuite autour de lui en 17 sur trois quarts de tour environ depuis le point 15 jusqu'à un point 19, suivant une hélice de même pas P. The fin 3 is deduced from the fin 2 by rotation of 1800 around the axis of the sheath 1. Its outer edge 5 is wound by pressing on the sheath 1 according to a pitch helix P in the direction of arrows f (Figure 2) and develops about three-quarters of a turn downstream from point 7 to point 9, while its lower edge is first straight at 13 and tangent at 15 to virtual cylinder 10 and then wraps around it in 17 about three quarters of a turn from point 15 to point 19, following a helix of the same pitch P.

Les figures 1 et 2 montrent que les points 8 et 9 d'une part et 18 et 19 d'autre part sont coplanaires et diamétralement opposés respectivement sur la gaine 1 et sur le cylindre virtuel 10. FIGS. 1 and 2 show that the points 8 and 9 on the one hand and 18 and 19 on the other hand are coplanar and diametrically opposite respectively on the sheath 1 and on the virtual cylinder 10.

Toute particule transportée pneumatiquement dans la gaine 1 dans le sens de la flèche II (figure 1) percute ltune ou l'autre des ailettes 2 et 3 et s'y appuie en prenant-un mouvement de giration qui, par centrifugation, la projette contre la paroi de la gaine pour constituer un tube 20 de particules (figure 2). Any particle transported pneumatically in the sheath 1 in the direction of the arrow II (figure 1) strikes one or the other of the fins 2 and 3 and is supported there by taking a movement of gyration which, by centrifugation, projects it against the wall of the sheath to form a tube 20 of particles (Figure 2).

On staperçoit que ce tube 20 se forme en aval du dispositif giratoire à une distance sensiblement égale à deux fois le diamètre D de la gaine 1 et se maintient, dans les conditions habituelles d'un transport pneumatique (vitesse comprise entre 15 et 30 m/s) jusqu'à une distance d'environ 15 D.  It can be seen that this tube 20 is formed downstream of the gyratory device at a distance substantially equal to twice the diameter D of the sheath 1 and is maintained, under the usual conditions of pneumatic transport (speed between 15 and 30 m / s) up to a distance of approximately 15 D.

Si on coupe la gaine en aval du dispositif giratoire à- une distance comprise entre 2 D et'15 D, on S Baperçoit que le tube 20 se transforme en cône. Chaque particule entraîne par le courant d'air est en effet soumise à deux forces, une force de translation longitudinale parallèle à l'axe de la gaine 1 et une force de centrifugation perpendiculaire à celui-ci.  If the sheath is cut downstream of the gyratory device at a distance of between 2 D and 15 D, we see that the tube 20 turns into a cone. Each particle entrained by the air stream is in fact subjected to two forces, a longitudinal translational force parallel to the axis of the sheath 1 and a centrifugal force perpendicular thereto.

L'ouverture du cône est donc conditionnée par la vitesse du transport pneumatique et par le pas P de l'hélice des ailettes 2 et 3. Pour une vitesse donnée, le cône sera d'autant plus ouvert que le pas P sera plus court. The opening of the cone is therefore conditioned by the speed of the pneumatic transport and by the pitch P of the propeller of the fins 2 and 3. For a given speed, the cone will be all the more open as the pitch P will be shorter.

Le diamètre du cylindre virtuel 10 réservé entre les ailettes 2 et 3, qui n'ont aucun contact entre elles, est conditionné par la granulométrie des particules transportées. The diameter of the virtual cylinder 10 reserved between the fins 2 and 3, which have no contact with each other, is conditioned by the particle size of the particles transported.

Il ne doit préférablement jamais etre inférieur au tiers du diamètre D de la gaine 1 afin d'éviter tout bourrage des particules les plus longues entre les ailettes 2 et 3 (fétus de paille, fibres de papier, etc...).It should preferably never be less than a third of the diameter D of the sheath 1 in order to avoid any jamming of the longest particles between the fins 2 and 3 (straw mash, paper fibers, etc.).

L'invention trouve notamment son application dans les bru leurs à fines, sciures, paille déchiquetée et autres particules (figures 4 et 5), équipant des générateur de gaz chaud, des chaudières ou des fours industriels. The invention finds its application in particular in burners with fines, sawdust, shredded straw and other particles (Figures 4 and 5), equipping hot gas generators, boilers or industrial ovens.

L'injecteur de ces fines qui constituent le combustible amené pneumatiquement au foyer 21 par la gaine 1 de diamètre D est interrompu au-delà du dispositif giratoire 22 à une distance comprise entre 2 D et- 15 D. La matière fine décrit dans le foyer 21 un cône hélicoide 23. The injector of these fines which constitute the fuel pneumatically brought to the hearth 21 by the sheath 1 of diameter D is interrupted beyond the gyratory device 22 at a distance of between 2 D and 15 D. The fine material described in the hearth 21 a helical cone 23.

Le brûleur proprement dit 24 est emboité dans la paroi 25 du foyer 21 et reçoit par ailleurs un air de combustion amené dans un boîtier 26 par une gaine 27. Des ailettes helicovdes 28 extérieures à-la gaine d'injection 1 mettent éventuellement en rotation cet air de combustion selon un cone 29 enveloppant le cne de fines combustibles 23. The actual burner 24 is fitted into the wall 25 of the hearth 21 and also receives combustion air brought into a housing 26 by a sheath 27. Helical fins 28 external to the injection sheath 1 possibly rotate this combustion air according to a cone 29 enveloping the cone of fine fuels 23.

Les ailettes hélicoides 28 sont soudées sur la gaine 1 à l'extérieur de celui-ci de sorte que l'injecteur de particules soit déboitable du boîtier 26 par l'intermédiaire d'une bride 29. The helical fins 28 are welded to the sheath 1 outside of the latter so that the particle injector can be removed from the housing 26 by means of a flange 29.

La figure 4 montre que la gaine 27 amenant au bradeur l'air de combustion présente une ouverture 31 fermée par un clapet articulé 32 disposé sur la gaine d'air de combustion, qui s'applique à la paroi de la gaine et ferme l'ouverture 31 quand le ventilateur pulse l'air de combustion, et retombe par son propre poids en cas d'arrêt intempestif de ce ventilateur afin d'autoriser l'admission d'air frais au boîtier 26 du brûleur par tirage naturel pour permettre son refroidissement et, par conséquent, pour éviter sa déformation éventuelle à la température. FIG. 4 shows that the sheath 27 bringing the combustion air to the bradeur has an opening 31 closed by an articulated valve 32 disposed on the combustion air sheath, which applies to the wall of the sheath and closes the opening 31 when the ventilator pulses the combustion air, and falls by its own weight in the event of untimely stopping of this ventilator in order to allow the admission of fresh air to the housing 26 of the burner by natural draft to allow its cooling and, therefore, to avoid its possible deformation at temperature.

Les figures 6 et 7 montrent, à titre d'exemple, une autre -application de ce dispositif giratoire, consistant à permettre une séparationdu tube de particules formée par ledit dispositif en plusieurs jets de particules égaux ou non.  Figures 6 and 7 show, by way of example, another -application of this gyratory device, consisting in allowing a separation of the particle tube formed by said device into several jets of particles equal or not.

En aval du dispositif giratoire 22 et à une distance comprise entre 2 D et 15 D est disposé dans la gaine 1 un séparateur 33 constitué, suivant lflexemple illustré sur les figures ó et 7, par trois cloisons longitudinales 34 disposées à 120 C l'une de l'autre sur l'axe de la gaine 1, ce séparateur débouche en aval sur trois conduites 35 raccordées chacune à une gaine secondaire 36. Downstream of the gyratory device 22 and at a distance of between 2 D and 15 D is disposed in the sheath 1 a separator 33 constituted, according to the example illustrated in FIGS. 6 and 7, by three longitudinal partitions 34 arranged at 120 C each on the other on the axis of the sheath 1, this separator opens downstream on three conduits 35 each connected to a secondary sheath 36.

On s'aperçoit que le le tube de particules 20 formé dans la gaine 1 en aval du dispositif giratoire a été divisé par le séparateur 33 en trois jets secondaires égaux de particules 37, alors qu'en l'absence du dispositif giratoire, les jets secondaires 37 auraient été inegaux et aléatoires.Ce disposé sitif giratoire associé à un séparateur permet donc de doser avec précision les jets secondaires de particules et d'alimenter ainsi plusieurs brûleurs par exemple
Les gaines secondaires 36 pourraient d'ailleurs être cylindriques et comporter également un tel dispositif giratoire transformant alors les jets secondaires de particules 37 en tubes qui, divisés chacun par un séparateur judicieusement disposé en aval, transformerait chacun de ces tubes secondaires 37 en plusieurs jets de particules.It can be seen that the particle tube 20 formed in the sheath 1 downstream of the gyratory device has been divided by the separator 33 into three equal secondary jets of particles 37, while in the absence of the gyratory device, the jets secondary 37 would have been unequal and random. This gyratory arrangement combined with a separator therefore allows precise metering of secondary particle jets and thus feeding several burners for example
The secondary sheaths 36 could moreover be cylindrical and also include such a gyratory device then transforming the secondary jets of particles 37 into tubes which, each divided by a separator judiciously disposed downstream, would transform each of these secondary tubes 37 into several jets of particles.

il est du reste bien entendu que de nombreuses modi- fications peuvent être apportées au dispositif giratoire qui a été décrit ci-dessus, en référence au dessin annexé, sans que l'on s'écarte pour cela du cadre de la présente invention.  it is moreover understood that numerous modifications can be made to the gyratory device which has been described above, with reference to the appended drawing, without departing from the scope of the present invention.

Claims (7)

- REVENDICATIONS- CLAIMS 1. Dispositif destiné à assurer la mise en giration suivant un pas régulier et la répartition circonférentielle régulière des matières transportées pneumatiquement dans une gaine cylindrique et plus particulièrement des fines combustibles (sciures, poudres de ponçage, pailles et papiers hachés, balles de riz et de tournesol, coques de café, etc ...), caractérisé en ce qu'il comporte au moins une et préférablement deux ailettes hélicoldales 2 et 3 soudées par l'un de leur côté à la paroi intérieure de la gaine cylindrique 1, chaque ailette s'enroulant à l'intérieur de la gaine suivant un pas P régulier et se développant sur trois quarts de tour environ. 1. Device intended to ensure the gyration according to a regular pitch and the regular circumferential distribution of the materials transported pneumatically in a cylindrical sheath and more particularly of fine fuels (sawdust, sanding powders, chopped straws and papers, rice husks and sunflower, coffee shells, etc ...), characterized in that it comprises at least one and preferably two helical fins 2 and 3 welded by one of their side to the inner wall of the cylindrical sheath 1, each fin winding inside the sheath at a regular pitch P and developing around three quarters of a turn. 2. Dispositif giratoire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ces ailettes s'amorcent chacune en amont en un point, respectivement 6 et 7, diamétralement opposé sur la gaine 1 de diamètre D, l'arête extérieure 4 de l'ailette 2 s'appuyant sur la gaine 1, selon une hélice de pas P dans le sens des flèches f (figure 2), et se développant sur trois quarts de tour environ sur cette hélice vers l'aval jusqu a un point 8 tandis que son arête intérieure, de l'amont vers l'aval, est tout d'abord rectiligne en 12 et tangente en 14 à un cylindre virtuel 10 de diamètre b, coaxial à la gaine cylindrique 1 de diamètre D, puis s'enroule ensuite en 16 sur trois quarts de tour environ en s'appuyant sur le cylindre virtuel 10 depuis le point 14 jusqu'à un point 18, suivant une hélice de même pas P.  2. Gyratory device according to claim 1, characterized in that these fins each start upstream at a point, respectively 6 and 7, diametrically opposite on the sheath 1 of diameter D, the outer edge 4 of the fin 2 leaning on the sheath 1, according to a pitch helix P in the direction of the arrows f (figure 2), and developing over approximately three quarters of a turn on this propeller downstream to a point 8 while its edge inside, from upstream to downstream, is firstly rectilinear at 12 and tangent at 14 to a virtual cylinder 10 of diameter b, coaxial with the cylindrical sheath 1 of diameter D, then is wound at 16 on about three-quarters of a turn using the virtual cylinder 10 from point 14 to point 18, following a helix of the same pitch P. 3. Dispositif giratoire suivant la revendication 1, caractériséen ce que l'ailette 3 se déduit de l'ailette 2 par rotation de 1800 autour de l'axe de la gaine 1 et son arête extérieure 5 s'enroule donc en s'appuyant sur la gaine 1 selon une hélice de pas P dans le sens des flèches f (figure 2) et se développe sur trois quarts de tour environ vers l'aval depuis le point 7 jusqu'au point 9, tandis que son arête intérieure est tout d'abord rectiligne en 13 et tangente en 15 au cylindre virtuel 10 et enroule ensuite autour de lui en 17 sur trois quarts de tour environ depuis le point 15 jusqu'à un point 19, suivant une hélice de même pas P de telle sorte que les points 8 et 9 d'une part et 18 et 19 d'autre part sont coplanaires et diamétralement opposés recpectivement sur la gaine 1 et sur le cylindre virtuel 10. 3. Gyratory device according to claim 1, characterized in that the fin 3 is deduced from the fin 2 by rotation of 1800 around the axis of the sheath 1 and its outer edge 5 is therefore wound by pressing on the sheath 1 according to a pitch helix P in the direction of the arrows f (FIG. 2) and develops about three-quarters of a turn downstream from point 7 to point 9, while its inner edge is completely d 'first rectilinear at 13 and tangent at 15 to the virtual cylinder 10 and then wraps around it in 17 about three quarters of a turn from point 15 to point 19, following a helix of the same pitch P so that the points 8 and 9 on the one hand and 18 and 19 on the other hand are coplanar and diametrically opposite respectively on the sheath 1 and on the virtual cylinder 10. 4. Dispositif giratoire suivant ltune quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le diamètre d du d cylindre virtuel 10 est tel que le rapport d/D soit préférable- ment compris entre 1/3 et 3/5. 4. Gyratory device according to any one of claims 2 and 3, characterized in that the diameter d of the virtual cylinder d 10 is such that the ratio d / D is preferably between 1/3 and 3/5. 5. Application aux bruleurs du dispositif giratoire suivant les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la gaine 1 de diamètre D est interrompue au voisinage de la paroi 25 du foyer 21 et au-delA du dispositif giratoire 22, à une distance comprise entre 2 D et 15 D, et en ce que le brûleur proprement dit 24, emboîté dans la paroi du foyer, reçoit par ailleurs un air de combustion amené dans un boîtier 26 par une gaine 27, cet air de combustion étant avantageusement mis en giration par des ailettes helicoldes 28 soudées à la gaine 1, à l'extérieur de celle-ci et son voisinage de son extrémité qui débouche dans le boîtier 26 précité. 5. Application to the burners of the gyratory device according to claims 1 to 4, characterized in that the sheath 1 of diameter D is interrupted in the vicinity of the wall 25 of the hearth 21 and beyond the gyratory device 22, at a distance between 2 D and 15 D, and in that the burner proper 24, fitted into the wall of the hearth, moreover receives combustion air brought into a housing 26 by a sheath 27, this combustion air advantageously being turned by helical fins 28 welded to the sheath 1, outside of the latter and its vicinity of its end which opens into the aforementioned housing 26. 6. Brûleur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la gaine 27 amenant au brûleur l'air de combustion présente une ouverture 31 fermée par un clapet articulé 32 disposé sur la gaine d'air de combustion, qui s'applique à la paroi de la gaine et ferme l'ouverture 31 quand le ventilateur pulse l'air de combustion et retombe par son propre poids en cas d'arrêt intempestif de ce ventilateur afin d'autoriser l'admission flair frais auboitier 2Gdu brûleur par tirage naturel.  6. Burner according to claim 5, characterized in that the sheath 27 supplying the combustion air to the burner has an opening 31 closed by an articulated valve 32 disposed on the combustion air sheath, which applies to the wall of the sheath and closes the opening 31 when the fan pulses the combustion air and falls by its own weight in the event of untimely stopping of this fan in order to authorize the admission of fresh air to the 2G burner box by natural draft. 7. Application aux répartiteurs du dispositif giratoire suivant les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que, en aval du dispositif giratoire et à une distance comprise entre 2 D et 15 D, est disposé dans la gaine 1 un séparateur 33 constitue par au moins une et préférablement trois cloisons longitudinales 34 disposées alors à 1200 l'une de l'autre sur l'axe de la gaine 1, ce séparateur débouchant en aval sur au moins deux et préférablement trois conduites 35 raccordées chacune à une gaine secondaire 36.  7. Application to the distributors of the gyratory device according to claims 1 to 4, characterized in that, downstream of the gyratory device and at a distance between 2 D and 15 D, is disposed in the sheath 1 a separator 33 constitutes by at least one and preferably three longitudinal partitions 34 then disposed at 1200 from one another on the axis of the sheath 1, this separator opening downstream on at least two and preferably three conduits 35 each connected to a secondary sheath 36.