Brevet FR2034117A1 — publié le 19701211

La présente invention concerne un brûleur de mélanges gazeux combustibles permettant de transformer la plus grande partie de leur capacité calorifique en chaleur rayonnante. On sait que pour des usages industriels très divers, on réalise des surfaces de chauffe par rayonnement, en mettant en oeuvre la combustion du charbor-.. La présente invention vise ui brflleur mettant en oeuvre des mélanges gazeux combustibles, en particulier à base de produits pétroliers s dont la capacité calorifique est transformée principalement en chaleur rayonnante, accessoirement en chaleur transmise par convection. Le brûleur selon l'invention est essentiellement caracté risé par le fait qu'il est constitué par un semble réfractaire présentant une ou plusieurs surfaces rayonnantes et percé de chambres de combustion dans chacune desquelles débouche un injecteur en liaison avec une chambre de distribution de mélange combustible. Suivant d'autres caractéristiques : - la tête d'injecteur est de forme générale cylindrique et percée de plusieurs orifices inclinés par rapport à l'axe de l'injecteur et débouchant sur sa surface supérieure de façon à se répartir régulièrement sur une ou plusieurs couronnes ; - l'axe des orifices de l'injecteur a sensiblement la même inclinaison que celle de la paroi latérale de la chambre de combustion ; - la tête de l'injecteur fait saillie dans la chambre de combustion afin de laisser une zone froide au-dessus des orifices de l'injecteur, ce qui permet de réduire la transmission de chaleur vers la partie inférieure de l'injecteur ;; - la chambre de combustion, centrée sur l'injecteur, a une forme légèrement tronconique, de hauteur supérieure au diamètre de sa plus grande base - le chambres de combustion et les injecteurs correspon- dants sont placés dans une masse réfractaire rayonnante entourée de masses réfractaires isolantes de façon à délimiter les surfaces de rayonnement choisies ; - les surfaces constituant la base des chambres de combustion sur la surface rayonnante peuve@t être réparties de façon quelconque sur cette surface, en lignes, en quinconces, etc. D'autres caractéristiques et avantages résultant de la présente invention rassortiront mieux de la description qui va suivre faite en regard du dessin annexé représentant, en coupe, un exemple de réalisation du brûleur selon l'invention, et sur lequel on n'a fait figurer qu'un seul injecteur avec sa chambre de combustion. @n se référant à ce dessin, l'ensemble des injecteurs 1 est alimenté par une chambre de distribution 2 2 dans laquelle arrive cn 7 le mélange combustible. Celui-ci peut provenir d'un venturi classique (non représenté) alimenté par un gaz combustible sous pression et par l'air atmosphérique, l'appareil presentant une extrême souplesse car la pression d'alimentation du gaz combustible à l'entrée du venturi peut varier de 60 millibars à 3 bars.Le mélange combustible peut également etre obtenu par la compression d l'air et du combustible. Pans la presente orme de réalisation, le brûleur est du type "sandwich", c'est-à-dire qu'il comporte quatre qualités de réfractaires : une rayonnante 4, une isolante 5 sur les côtés, une autre isolante 6 our la face arrière ainsi que des plaques isolantes souples 7. @ titre d'exemple, ces différentes qualités peuvent être constituées par les matériaux suivants : le réfrac- taire rayonnant 4 est constitué par 80 %' de carilalite et 2G % d'alumine tabulaire fine, le réfiactaire isolant 5 par de la vermiculite liée par du ciment fondu, le réfractaire isolant 6 par de l'Achromine chimique e-t les plaques souples 7 par de la porcelaine fondue, filée et presse en nappe. L'inclinaison des orifices de sortie des injecteurs est telle ce le jat de gaz enflammé arrive pratiquement tangentiellement sur la surface latérale des chambres de combustion, de façon à éviter l'écrasement de la flamme sur ladite surface et la création d'un point froid. On obtient ainsi des surfaces rayonnantes à haute température (1500 C environ). Les pertes vers l'arrière sont réduites ; les @flammes restent circonserites dans les chambres de combustion 8. La chale@r est done diffusée, en très @rande partie, par le rayonnement, qui peut être réglé a@ec beaucoup de progressivité et de souplesse, et, accessoirement, par convection gracie à ld circulation des produits de combustion. On pourra avantageusement donner à ces brûleurs une forme sensiblement parallélépipédique à section rectangulaire de façon à pouvoir les assembler dans des casiers métalliques. Ceux-ci peuvent être placés sur glissières et former ainsi un tiroir monobloc amovible par rapport au foyer. On peut facilement leur adjoindre un tableau de régulation et d'automatisme. On obtient ainsi des surfaces de chauffe très homogènes et dont les dimensions peuvent être réglées à la demande et s'adap ter à n'importe quel type de foyer. Les brûleurs selon l'invention peuvent trouver leur application dans les domaines industriels les plus divers, par exemple dans la métallurgie aussi bien que dans les chaudires de type charentais, utilisées pour la distillation de boissons alcoolisées. I1 est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter des équivalences dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de ladite invention qui est défini dans les revendications annexées. - REVENDICATIONS 1) Brûleur radiant transformant la majeure partie de la capacité calorifique de mélanges gazeux combustibles en chaleur rayonnante, caractérisé par le fait qu'il est constitué par un ensemble réfractaire présentant une ou plusieurs surfaces rayonnantes et percé de chambres de combustion dans chacune desquelles débouche un injecteur en liaison avec mie chambre de distribution de @élange combustible. 2) Brûleur radiant selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une chambre de combustion, centrée sur l'injecteur, a une forme légèrement tronconique de hauteur supérieure au diamètre de sa plus grande base. 3) Brûleur radiant selon les revendications 1 et 2, cara térisé par le fait que la tête d'injecteur est de forme générale cylindrique et percée de plusieurs orifices inclinés par rapport à l'axe de l'inJecteur et débouchant sur sa surface supérieure de façon à se répartir régulièrement sur une ou plusieurs couronnes,l'axe des orifices ayant sensiblement la même inclinaison que celle de la paroi latérale de la chambre de combustion. 4) Brûleur radiant selon les revendications 1 à 3,caractéri- sé@@ar le le fait que les chambres ae combustion e-t les injecteurs correspondants sont disposés dans une masse réfractaire rayonnante entourée de masses réfractaires isolantes de façon à délimiter les surfaces de rayonnement choisies. 5) Brûleur radiant selon les revendications 't à 4,caractéri- sé par le fait que les surfaces constituant la base des chambres de combustion sur la surface rayonnante peuvent être réparties de façon quelconque sur cette surface,en lignes,en quinconces,etc. 6) Brûleur radiant selon les revendications 1 à 5,caractéri- sé par le fait qu'il a une foras générale sensiblement parallélépipépique à @ection rectangulaire,pouvant être monté sur un support en casiers Metalliques. 7) Assemblages de brûleurs selon les revendications 1 à 6 disposés dans des casiers @étalliques. 8) Assemblages de brûleurs selon la revendication 7,comprenant des tiroirs amovibles constitués par des brûleurs selon les revendications 1 à 6 placés sur glissières. 9) Appareillages comportant des brûleurs et des assemblages selon les revendications 1 à 8,pouvant comporter tout dispositif de régulation et d'automatisme.