Brevet FR2005865A1 — publié le 19691219

L'invention concerne un type de brûleur où la flamme est dirigée sur la totalité de la surface des éléments de chauffage des chaudières. On connait des brûleurs formés d'une ou de deux rangées d'ajutages par lesquels les gaz de combustion pénètrent dans la chaudière. Ces types de brûleurs présentent l'inconvénient que la flamme tend à se déplacer vers le haut (spécialement dans les chaudières dans lesquelles le tirage initial se fait par la partie supérieure) à la partie supérieure de la chaudière, d'où les gaz sont rapidement évacués vers le conduit de fumée. Il en résulte que les éléments de chauffage de la partie inférieure et latérale de la chaudière ne sont pas soumis à l'action de chauffage de la flamme phénomène qui mène, d'une part, à une diminution du rendement thermique de la chaudière et d'autre part, à une sollicitation thermique réduite seulement à une partie des éléments supérieurs de la chaudière. Le brûleur à volets basculants, selon l'invention, élimine ces inconvénients en ce que, afin d'augmenter le rendement thermique de la chaudière 2, la flamme se dirige de l'extérieur de la chaudière vers la partie inférieure de la chambre de combustion, respectivement vers les éléments de chauffage de la partie inférieure de la chaudière, par le montage à la sortie des gaz des ajutages 11 et 12 de deux volets allongés en talle 3 et 4 prolongés par une courbure adéquate , de sorte que le mélange de combustion dû à l'effet de succion est dirigé par les volets 3 et 4, vers la partie inférieure de la chambre de combustion, respectivement vers les éléments de la base de la chaudière. Les volets 3 et 4, peuvent être manoeuvrés de l'extérieur de la chaudière par leur rattachement au brûleur 1 avec un système oscillant a , leur mouvement étant manoeuvré par l'intermédiaire de deux vis 5 et 6, qui, par vissage, permettent de lever ou de descendre les volets a dirigeant ainsi la flamme à l'intérieur de la chaudière. Ci-dessous, on donne un exemple de réalisation de l'invention en relation avec les figures 1 et 2 qui représentent - La figure 1, une section longitudinale à travers une chaudière type "P.a.Metalica Buc." qui met en évidence la combustion à volets en comparaison avec la combustion simple. - La figure 2, une vue en perspective du brûleur pourvu de volets métalliques pour diriger la flamme et les deux vis 5 et 6, qui permettent le déplacement des volets 3 et 4 de l'extérieur. Conformément à la figure 1, dans une chaudière type "P.a.Metalica" - formée dtéléments en acier, où par leur construction, le tirage initial se fait par la partie supérieure de la chaudière, les gaz étant ensuite dirigés à la partie inférieure, vers le canal d'évacuation 8, on a monté un brûleur 1. Le brûleur 1, connu en soi, peut cotre formé de deux rangées d'ajutages ll et 12 pour introduire les gaz de combustion dans la chaudière 2. Sous les ajutages 11 et 12, dans un système de penture d , sont disposés deux volets métalliques de forme allongée avec une conrbure adéquate afin d'assurer, en fonction de la pression des gaz, la réalisation de l'effet de succion en dirigeant le mélange de combustion le long des surfaces de ces volets, phénomène qui conduit la flamme vers les éléments de la partie inférieure de la chaudière 2. Le volet supérieur 3 a une courbure plus petite que celle du volet inférieur 4, ce qui assure d'une part la conduite correspondante de la flamme et d'autre part élimine la possibilité du surchauffage du volet supérieur 3. Grace à la pression qui se crée sur les surfaces courbes des volets 3 et 4, il se produit simultanément aussi une dispersion de la flamme à l'intérieur de la chaudière. Le débit des gaz d'alimentation est réglé par le robinet 7, en fonction des conditions nécessaires pour la combustion des gaz. Grâce à la dispersion de la flamme, réalisée avec ces volets sur toute la surface inférieure de la chaudière et au tirage, la flamme, respectivement les radiations caloriques des gaz brûlés sont déplacées vers le haut le long des parois latérales, chauffant toute la surface des éléments de la chaudière, après quoi elles sont dirigées par le canal d'évacuation 8, vers la cheminée, La position des volets 3 et 4 peut etre réglée de l'extérieur en fonction des conditions nécessaires pour la combustion à l'aide des vis 5 et 6, pourvues de manettes a et b passant par le guidage c réalisant avec leurs bouts le relèvement ou l'abaissement des deux volets 3 et 4. Les écrous 10 sont soudés latéralement sur le brûleur 1. La figure 2 représente une perspective du brûleur, qui met en évidence la simplicité du guidage de la flamme à l'aide des volets 3 et 4, ainsi que la possibilité du réglage de l'extérieur des volets à l'aide des deux vis 5 et 6. Pour éviter le chauffage au rouge du volet supérieur 3, on applique audessus de l'ajutage inférieur 12 une plate-bande métallique 9, qui ne permet pas aux gaz de surchauffer le bout supérieur du volet 3. Les avantages du brflleur selon l'invention sont les suivants - I1 est facile à réaliser et peut etre appliqué à toutes les centrales thermiques en fonction, spécialement avec des chaudières sectionnelles de tubes en acier. - La flamme peut être dirigée dans la chaudière de l'extérieur. - La surface des éléments en contact avec la flamme est majorée de 35 % de la surface des éléments de la chaudière, par rapport à la combustion simple (voir figure 1). - A cause des dépressions créees sur les volets, le débit du fluide entraI- né par le jet du milieu ambiant est considérablement augmenté. L'effet de la radiation calorique est augmenté par rapport à celui de la combustion antérieure, à cause de la dispersion de la flamme sur les éléments de base et latéraux de la chaudière. - Ceci a pour effet de chauffer l'eau de la partie inférieure de la chaudière jusqu'à 950C, réalisant ainsi une température uniforme et constante de l'eau, dans tout le volume intérieur de la chaudière. - A cause de la déviation de la flamme, le temps et l'espace nécessaires pour la combustion du carburant sont considérablement augmentés, menant implicitement à la hausse du rendement calorique de la chaudière, par suite de 1'é- limination des quantités de gaz non brûlés, évacués par la cheminée. - Elimination de la concentration de la flamme sur un groupe d'éléments situés à la partie supérieure de la chaudière (voir figure 1) ce qui provoque l'ébullition de l'eau à cause des températures qui dépassent 1000C, et qui conduit à une mauvaise circulation de l'eau dans cette zone, favorisant des dépôts exagérés de bourbe et d'incrustations et le chauffage au rouge des éléments de cette zone. Le fonctionnement avec des brûleurs à volets, dans toutes les chaudières thermiques, mettra en évidence une efficacité économique appréciable proportionnelle à la réduction de la consommation de gaz par l'accroissement du rendement des chaudières et la prolongation de la durée de service des chaudières des centrales thermiques, qui desservent les quartiers de maisons d'habitation. REVENDICATIONS 1. Brûleur pour combustible à volets pour diriger la flamme, caractérisé en ce que, pour diriger et disperser la flamme à la sortie des gaz des ajuta- ges (11 et 12) , on a appliqué deux volets métalliques (3 et 4). 2. Brûleur pour combustible à volets pour diriger la flamme selon la revendication 1, caractérisé en ce que, par suite de la dépression créée sur la surface des volets il se produit un accroissement considérable (jusqu'à 20fois) du débit de fluide entrainé du milieu ambiant par le jet et implicitement l'accélération du couraht à l'intérieur du canal (les ajutages 11 et 12). 3. Brûleur pour combustible à volets pour diriger la flamme, selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la direction de la flamme peut être dirigée de l'extérieur de la chaudière en déplaçant les deux volets (3 et 4) à l'aide des vis (5 et 6). 4. Brûleur pour combustible à volets pour diriger la flamme selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que, pour éviter le chauffage au rouge du volet supérieur (3), on a appliqué une plate-bande métallique (9) au-dessus de l'ajutage (12).