Brevet FR2009936A1 — publié le 19700213

la présente invention concerne un brûleur atmosphérique tous gaz à mélange préalable d'air primaire, qui peut être modifié par changement des buses de gaz pour l'utilisation de diverses sortes de gaz. Un brûleur tous gaz de ce genre doit remplir les conditions suivantes pour l'utilisation des sortes de gaz les plus diverses : flamme silencieuse, sécurité d'arrêt et sécurité contre le retour de flamme, égalisation des fluctuations de pression de gaz, flamme aussi courte que possible et non éclairante, comportement hygiénique parfait en présence des pressions de gaz les plus diverses. L'invention consiste dans un brûleur tous gaz du type mentionné en ce que trois barres profilées, une extérieure, une intérieure et une inférieure sont emboîtées les unes dans les autres pour former une boîte de brûleur dans laquelle la barre profilée intérieure renferme avec la barre profilée inférieure line chambre principale, tandis que des chambres auxiliaires latérales et une chambre de sortie supérieure sont formées entre la barre profilée intérieure et la barre profilée extérieure et en ce que la chambre principale est reliée à la chambre de sortie par des orifices prévus dans la barre profilée intérieure et aux chambres latérales auxiliaires par des orifices également prévus dans la barre profilée intérieure, la chambre de sortie présentant des orifices de brûleur pour la flamme principale et les chambres auxiliaires latérales des orifices de brûleur pour les flammes de sur-allumage et de maintien, les orifices reliant la chambre principale à la chambre de sortie ayant ensemble une section beaucoup plus grande que les orifices reliant les chambres auxiliaires à la chambre principale. La construction conforme à l'invention, qui tient compte des conditions énoncées au début, peut être réalisée d'une manière particulièrement rationnelle en raison de la composition de la boîte à l'aide de barres profilées s'engageant les unes dans les autres ; elles permettent la disposition des fentes pour la sortie des flammes et la réalisation de diverses zones de pression dans la boîte, de façon que l'on puisse obtenir les meilleurs rendements du brûleur. Une forme de réalisation d'un brûleur tous gaz selon l'in 69 16534 2 2009936 vention est illustrée au dessin annexé. La fig« 1 est une- coupe longitudinale du "brûleur suivant la ligne I-I de la fig. 2. . la fig. 2 est une coupe correspondante suivant la ligne 5 II-II de la fig. 1• la fig. 3 est une coupe partielle suivant la ligne II-II de la fig. 1 à plus grande échelle. la fig. 4 est une vue en perspective d'une partie de la fig. f o 10 la boîte de brûleur 1 est fermée sur un côté par le dis positif de pré-mélange constitué par l'équerre de maintien 2, le tube de mélange 3, la plaque de retenue 3a et le porte-buses 3b et sur l'autre côté par un bloc d'extrémité 5 muni d'un dispositif de maintien, la boîte 1 est constituée par 15 des barres profilées engagées les unes dans les autres, à savoir une barre profilée extérieure 1a, une barre profilée intérieure 1b, et une barre profilée inférieure 1_c, qui s'étendent sur toute la longueur du brûleur et qui sont reliées de façon étan-che aux gaz par un joint soudé 6 ou un rebord 7 placé sur 20 le bord inférieur du brûleur, les barres profilées sont des sections telles qu'elles forment quatre chambres séparées les unes des autres A, B1, B2 et G, qui sont reliées successivement par des orifices 8, 9, 10a, 10b, 11a et 11b. la barre profilée intérieure 1b renferme avec la barre profilée infé-25 rieure 1ç la chambre principale A, tandis que des chambres latérales B1, B2 et une chambre de sortie supérieure G sont formées entre la barre profilée intérieure 1b et la barre profilée extérieure 1a.-la chambre principale A communique avec la chambre de sortie C par les orifices 8 prévus dans la 3° barre profilée intérieure 1b à savoir dans son aile supérieure et avec les chambres auxiliaires latérales B1, B2 par des orifices 10a, 10b prévus également dans la barre profilée intérieure, mais dans ses parties latérales supérieures, la chambre de sortie C comporte des orifices de brûleur en forme de fente 55 9. la chambre de sortie C est formée essentiellement par un renflement arrondi 14 sur le dessus de la barre profilée extérieure ta. Ce renflement a la section d'un U retourné, les bords supérieurs 12 de la barre profilée extérieure 1a sont fortement biseautés ou arrondis, mais de façon qu'ils restent 69 16534 3 2009936 sur chacun des deux côtés du pas du renflement 14 la bande horizontale 15 dans laquelle des orifices de brûleur secondaires 11a, 11b sont percés. De très bonnes conditions de combustion sont obtenues 5 lorsque la somme des sections des orifices de même nom, à savoir 8 = F1, 9 = P2, 10a = F 3 a = 10b = F3b, 11a = Ma = 11b = F4b sont dans les rapports suivants les uns par rapports aux autres: F1 : F2 =1,3 : 1 bis 1 t 1 P3a : Ï1 = 1 : 7 10 F3a t 3?4a =1 s 4 • On obtient ainsi de la chambre principale A dans la chambre de sortie 0 une chute de pression d'environ 2/3 à environ la moitié de la surpression totale du brûleur, de la chambre principale A dans les chambres auxiliaires latérales B1 15 et B2 d'environ l/50ème de la surpression totale du brûleur. Comparativement aux orifices 9 de brûleur, il ne se forme à partir des orifices 11a et 11b qu'une très faible quantité de mélange gaz-air, de sorte qu'un bon effet des flammes de maintien se produit aussi en présence d'élévations de pression. 20 Les dimensions en hauteur et en largeur du renflement 14 ne dépassent pas 0,25 à 0,3 fois les dimensions extérieures du brûleur. La paroi du renflement 14 est traversée par les orifices de brûleur 9 en forme de fente qui sont rassemblés en groupes 8t qui sont pratiqués à une distance de diffusion de 25 15 à 20 mm sur le renflement 14, les orifices de brûleur 9 étant disposés à l'intérieur de leur groupe à la distance de 1,5 à 3 mm. Le rassemblement des orifices 9 en groupes de fente produit un effet de flamme de maintien supplémentaire déjà à l'intérieur de ces groupes. Par ailleurs, un meilleur mé-30 lange de l'air secondaire avec le mélange gaz-air est obtenu. L'amenée de l'air secondaire qui se fait dans l'appareil de chauffage à gaz en règle générale de bas en haut est en-outre améliorée par le fort biseau ou arrondi de la barre profilée 1a sur les bords 12. 35 Un sur-allumage des groupes des orifices de brûleur en for me de fente 9 est assuré du fait que les orifices des brûleurs auxiliaires 11a, 11b sont à de plus faibles distances les uns des autres que les groupes de fente. 69 16534 + 2009936 Une plaque directrice 13 est disposée entre la plaque de retenue^ 3a et le "bord intérieur 5 dans l'intérieur de la boîte du brûleur, cette plaque directrice se rétrécissant progressivement dans le sens vertical par l'allure arquée de la 5 chambre principale A en allant vers la plaque d'extrémité 5« Le mélange de gaz et d'air passe par le tube mélangeur 3 dans la chambre principale A, y produit une surpression, s'écoule par les orifices 8 de la barre profilée intérieure 1b dans la chambre de sortie C, où elle sort par les orifices de 10 brûleur 9 en formant la flamme principale. Deux courants auxiliaires du mélange de gaz et d'air sortent de la chambre principale A par les orifices 10a et 10b vers la barre profilée intérieure 1b dans les chambres auxiliaires latérales B1, B2 disposées symétriquement, à partir desquelles ils sor-15 tent par les orifices de brûleurs auxiliaires 11a, 11b en formant des flammes de sur-allumage et de maintien. Les groupes des orifices de brûleur formés de fentes 9 produisent une flamme large ên forme de disque bien aéré de grande résistance à l'extinction, également au cas où le brûleur est soumis à une 20 forte charge et la bonne distribution de pression du mélange d'air et de gaz dans la chambre de sortie 0 contribue à l'obtention de ces résultats. Le fait que la boîte de brûleur 1 est divisée en une chambre principale A et line chambre rie? sortie C, qui ne communiquent que par les orifices 8, assure en 25 outre une protection particulière et supplémentaire contre le retour des flammes, en particulier lorsqu'on utilise des gaz à grande vitesse d'inflammation. La plaque directrice 13 facilite la sortie rapide du mélange de gaz d'air lors de la mise en route du brûleur et contribue à obtenir un sur-allumage doux, 30 en particulier avec des gaz à grande vitesse d'inflammation. 69 16534 5 2009936 REVENDICATIONS 1 - Brûleur atmosphérique tous gaz à pré-mélange central d'air primaire, qui peut être transformé par changement des buses pour l'utilisation de diverses sortes de gaz, caractéri-5 sé en ce que trois barres profilées, une extérieure 1a, ime intérieure 1b, et une inférieure 1ç sont emboîtées les unes dans les autres pour former une boîte de brûleur dans laquelle la barre profilée intérieure 1b renferme avec la barre profilée inférieure 1£ une chambre principale A, tandis que des 10 chambres auxiliaires latérales B1, B2 et une chambre de sortie supérieure C sont formées entre la barre profilée intérieure 1b et la barre profilée extérieure 1a, et en ce que la chambre principale A est reliée à la chambre de sortie C par des orifices 8 prévus dans la barre profilée intérieure 1b 15 et aux chambres latérales auxiliaires B1, B2 par des orifices 10a, 10b également prévus dans la barre profilée intérieure 1b, la chambre de sortie C présentant des orifices de brûleur 9 pour la flamme principale et les chambres auxiliaires latérales B1, B2 des orifices de brûleur 11a, 11b pour les 20 flammes de sur-allumage et de maintien, les orifices 8 reliant la chambre principale A à la chambre de sortie C ayant ensemble une section beaucoup plus grande que les orifices 10a, 10b reliant les chambres auxiliaires B1, B2 à la chambre principale A0 25 2 - Brûleur atmosphérique tous gaz suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les sommes des sections des orifices de même nom (8 = F1, 9 = **2, 10a = F5a, 11a = î*4a) prévues dans la barre profilée intérieure 1b et dans la barre profilée auxiliaire 1a sont les unes par rapport aux autres dans le rap-30 port suivant : F1 j Ï2 =1,3 P3a : PI =1 Pîa : P4a = 1 1 bis 1 î 1 7 4 . 3 - Brûleur atmosphérique tous gaz suivant l'une des reven-35 dications 1 et 2 caractérisé en ce que la barre profilée extérieure 1a comporte sur le dessus un renflement arrondi 14 69 16534 6 2009936 à section en U retourné, dont la hauteur et la largeur ne sont pas plus de 0,25 0,3 fois les dimensions extérieures correspondantes du brûleur, dont la paroi est percée d'orifices de brûleurs en forme de fente 9 qui sont rassemblés en grou-^ 5 pes et qui sont prévus à une distance de diffusion de 15 à 20 mm sur le renflement 14 de la barre profilée extérieure 1a les orifices de brûleurs 9 étant disposés à l'intérieur de leurs groupes à une distance de 1,5 à 3 mm» 4 - Brûleur atmosphérique tous gaz suivant l'une des re-10 vendications 1 à 3 caractérisé en ce que les bords supérieurs 12 de la barre extérieure 1a sont fortement biseautés ou arrondis mais de façon qu'une bande 15 soit ménagée pour les orifices de brûleurs auxiliaires 11a, 11b sur chacun des deux côtés du pieds du renflement 14. 15 5 - Brûleur atmosphérique tous gaz suivant l'une des re vendications 1 à 4 caractérisé par la disposition entre une plaque de retenue 3a et une plaque d'extrémité 5 dans l'intérieur de la boîte du brûleur d'une plaque directrice 13 qui se rétrécie progressivement dans la direction verticale 20 vers la plaque d'extrémité 5 en raison de l'allure arquée de la chambre principale A.