Brevet FR2269031A1 — publié le 19751121

La présente invention concerne une assiette de diffuseur de brûleur pour chaudière thermique fonctionnant au fuel dont le rôle est d'accrocher la flamme près du nez du brûleur en vue d'obtenir une bonne combustion. Les diffuseurs utilisés jusqu'à présent sont constitués de deux assiettes tronconiques superposées percées en leurs centres de façon que le brûleur puisse y pénétrer, les deux assiettes étant réalisees d'un seul bloc obtenu par fonderie. Les assiettes sont espacées de telle sorte qu'une partie de l'air sous pression envoyé parallèlement au corps du brûleur soit déviee entre les deux assiettes intérieure et extérieure et puisse sortir par le bord périphérique de l'assiette extérieure.On obtient grâce à ces diffuseurs, une turbulence de l'air de combustion qui permet un épanouissement de la flamme au niveau du nez du brûleur qui sans cela pourrait se produire plus loin dans la chambre de combustion, une concentration de chaleur en un point déterminé pour faciliter l'inflammation du combustible, un mélange intime de combustible et de comburant. Les diffuseurs connus sont réalisés en acier réfractaire comportant 12Z de nickel et 25Z de chrome. Cependant la température de la flamme s'élève a 13000C au niveau de l'assiette déflectrice extérieure et cette température crée des détériorations rapides de cette partie du diffuseur. L'assiette est brdlée par fragilisation du métal et par corrosion due aux cendres de mazout. Elle est déformée par suite de contraintes thermiques au droit des nervures supportant l'assiette extérieure. Elle est corrodée aussi par l'alternance du milieu gazeux tantôt oxydant tantôt reducteur, cette alternance étant due au mode de combustion qui est a faible excès d'air et qui empeche l'autoprotection du métal.De plus l'assiette détériorée est cause d'une augmentation de la teneur en anhydride sulfurique de la fumée libérée dans l'atmosphère. Ceci provoque la pollution de l'environnement étant donné que l'anhydride sulfurique se combine facilement a la vapeur d'eau pour créer de l'acide sulfurique fortement nocif. Les diffuseurs actuels en acier réfractaire nécessitent d'hêtre remplacés au bout de huit La dix mois de fonctionnement. Leur remplacement demande l'arrêt de la chaudière, l'atteinte de son refroidissement et l'installation d'échafaudages dans la chambre de combustion pour accéder aux diffuseurs disposés a une hauteur qui peut être de quinze mètres, On voit que cette réparation est couteuse tant par les travaux demandés que par le temps perdu par le non fonctionnement de l'installation. L'assiette des diffuseurs selon la présente invention remédie a ces inconvénients. Celle-ci permet en effet de diminuer très largement la périodicité de l'entretien et de réduire le taux d'anhydride sulfurique nuisible pour les parties terminales du générateur et pour ltenvironnement. La présente invention a pour objet un diffuseur de bruleur comportant deux assiettes superposées tronconiques percées en leur centre, espacées et solidaires entre elles, l'assette extérieure étant en contact de la flamme et possédant des pattes de fixation sous ladite assiette extérieure, l'assiette interieure comprenant en son centre des pattes de guidage du brûleur et des pattes de support sous ladite assiette, caractérisé en ce que ladite assiette extérieure est amovible et quelle est réalisée en céramique réfractaire. Selon une particularité de l'invention ladite céramique est en matériau connu sous le nom commercial de REFRAX 20C. Selon une autre particularité de l'invention lesdites pattes de support de ladite assiette intérieure et lesdites pattes de fixation de ladite assiette extérieure sont adjacentes, se faisant face et que des trous percés dans lesdites pattes du support et lesdites pattes de fixation permettent de les réunir ensemble par des moyens de fixation. En se référant aux figures schématiques 1 à 3 ci-jointes on va décrire ci-après un exemple de mise en oeuvre de la présente invention, exemple donné à titre purement illustratif et nullement limitatif. Les mêmes éléments représentés sur plusieurs de ces figures portent sur toutes celles-ci les mêmes références. La figure 1 représente une vue perspective éclatée de 11 assiette extérieure et de l'assiette intérieure constituant le diffuseur. La figure 2 représente une coupe axiale partielle du diffuseur tel qu'il est assemblé. La figure 3 représente une coupe transversale du diffuseur de la figure 2 selon les axes III-III. Telle que représentée sur la figure 1, on voit une assiette extérieure 1 en forme de tronc de cône et sous l'assiette des pattes de fixation 2 oblongues au nombre de quatre par exemple. Le tronc de cône forme un angle au sommet pouvant être de 140 . Dans notre exemple de réalisation les diamètres extérieur et intérieur du tronc de cône sont respectivement de 210 et 110 millimètres et l'épaisseur de l'assiette est de 12 millimètres. L'épaisseur de la patte de fixation 2 est de 16 millimètres, sa largeur de 25 millimètres et sa-longueur de 80 millimètres. Un trou cylindrique 3 est percé dans le sens de son épaisseur. Il a dans notre exemple un diamètre de 12 millimètres. L'assiette extérieure 1 est réalisée par moulage avec un matériau en céramique réfractaire constitué de carbure de silicium aggloméré avec un liant, le nitrure de silicium. Ce matériau est commercialisé par la Société Carborundum sous le nom de REFRAX 20C. L'assiette réalisée avec ce matériau sert de bouclier thermique au diffuseur et peut supporter jusqu'à 17000C. Du fait de sa conductibilite thermique élevée, de son inertie chimique empêchant les acides de l'attaquer et de sa résistance à l'abrasion, l'assiette extérieure ne se détériore qu'au bout d'un temps considérablement supérieur à celui des anciens diffuseurs. Sous l'assiette extérieure. 1 on voit une assiette intérieure 4 tronconique formant couronne autour d'un anneau 5 supportant des pattes de support 6 et des pattes de guidage 7 du brûleur non représenté. Cette pièce réalisée en acier inoxydable de structure connue, peut provenir éventuellement d'un diffuseur ancien modèle dont on aurait enlevé l'assiette extérieure par sciage des pattes portant sur l'assiette intérieure. Les pattes du support 6 comportent des trous cylindriques 8. L'assiette extérieure 1 est superposée au-dessus de l'assiette intérieure 4 de telle sorte qu'il y ait un espace entre les deux assiettes et que les trous 3 et 8 soient en face l'une de l'autre. Sur la figure 2 on voit le diffuseur monté avec les trous 3 et 8 superposés. On remarque que les pattes de fixation 2 sont introduites par l'espace vide existant entre l'anneau 5 et l'assiette intérieure 4. Sur la figure 3 on voit le système de fixation des pattes de fixation 2 sur les pattes du support 6. Un boulon 9 est vissé de biais dans les trous 3 et 8 contre une cale triangulaire 11 et un écrou 10. il est possible ainsi de remplacer l'assiette extérieure 1 sans avoir à substituer le reste du diffuseur. Le diffuseur objet de la présente invention permet d'ameliorer la fiabilité d'un brûleur tout en permettant le remplacement aisé de l'assiette extérieure. Les applications particulières intéressantes concernent les générateurs de vapeur de petite et grande capacité fonctionnant au fuel oil. REVENDICATIONS 1/ Diffuseur de brûleur comportant deux assiettes superposées tronconiques percées en leur centre, espacées et solidaires entre elles, l'assiette extérieure étant au contact de la flamme et possédant des pattes de fixation sous ladite assiette extérieure, l'assiette intérieure comprenant en son centre des pattes de guidage du brûleur et des pattes de support sous ladite assiette, caractérisé en ce que ladite assiette extérieure (1) est amovible et qu'elle est réalisée en cér-ique réfractaire. 2/ Diffuseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite céramique réfractaire est constituée de carbure de silicium aggloméré à du nitrure de silicium. 31 Diffuseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite céramique est en matériau connu sous le non commercial de REFRAX 20C. 4/ Diffuseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites pattes de support (6) de ladite assiette intérieure (4) et lesdites pattes de fixation (2) de ladite assiette extérieure (1) sont adjacentes et que des trous (3, 8) percés dans lesdites pattes de support (6) et lesdites pattes de fixation (2) se faisant face permettent de les reunir ensemble par des yens de fixation (9, 10).