Brevet FR2253983A1 — publié le 19750704

La présente invention se rapporte å un brûleur d gazéification pour le chauffage d'enceintes de grandes dimensions, de préférence avec du fuel-oil lourd ou du mazout, constitué par un injecteur disposé dans un tube d'arrivée d'air formant une gaine autour de cet injecteur et placé en retrait par rapport audit tube, et utilisable en particulier de façon avantageuse pour le chauffage des fours-tunnelsO La pratique a montré que la gazéification de fuel-oil lourd n'est pas possible sous une forme économique. La solution qui consiste à empocher, à l'aide de grandes quantités d'air, un craquage ou un colmatage du brûleur, a abouti à une inversion totale du processus de combustion dans un four-tunnel.Dans ce cas, il ne faut plus tenir compte des conditions relatives à la technique de cuisson des matières céramiques, mais au contraire on doit adapter les méthodes de combustion ou de cuisson et le mode de fonctionnement d'un four-tunnel aux propriétés des appareils ou dispositifs de combustion de ce type.Cela signifie qu'uns quantité d'air identique à celle fournie pour les brt- leurs dans la zone de cuisson doit être prélevée en avant de cette zone à la zone de refroidissement, du fait que lors du passage par aspiration de l'air additionnel dans la zone de préchauffage, la température de l'air augmenterait à un degré tel que les agglomérés frais ne pourraient pas supporter l'élévation de température correspondante, qui passerait de 60-100' environ à 3000Co On a décrit, dans la demande de brevet allemand ne-10433.924 un brûleur dans lequel ce problème doit être résolu, avec de l'air relativement frais et la température de pulvérisation juste nécessaire pour le fucl-oil lourd.Dans ce cas, le fuel-oil est injecté dans un tube de mélange qui comporte à une extrémité un orifice de sortie étranglé à partir duquel le mélange de combustible et d'air s'échappe pour pénétrer dans la zone de combustion proprement dite et au droit duquel ce mélange sten- flamme de lui-mEme sous l'effet de la température élevée qui~ règne à cet endroit, Au voisinage de l'orifice de sortie, qui est délimité par un embout rapporté en un matériauocéramique résistant à la chaleur ou par une conformation particulière du tube de mélange comportant des~canaux de passage d'air, afin d'obtenir un faible coefficient de conduction thermique, la surface interne du tube de mélange est balayée constamment par le courant de mélange de combustible et d'air, de sorte que la température superficielle se trouve au-dessous de la température critique pour le craquage et la formation de dépôts. Toutefois, il n'est pas exclu que, malgré les moyens constructifs importants utilisés selon cette réalisation, il se produise un craquage de l'huile ou du fuel-oil sur la paroi interne du tube de mélange, de sorte qu'il se forme un film d'huile qui a un effet défavorable sur le comportement du brûleur en cours de fonction nementO Les recherches qui ont abouti à l'invention ont montré qu'il n'est pas nécessaire de réaliser le mélange du fuel-oil et de l'air à l'intérieur d'un dispositif presque fermé, mais qu'il suffit, par l'utilisation d'une pression de travail élevée, de réaliser une distribution du fuel-oil à l'intérieur d'un tube d'admission fermé, qui est entouré par une gaine ou enveloppe d'air.La sortie à partir du tube intérieur doit alors s'effectuer à un degré tel, à l'extérieur de l'embouchure du brûleur, qu'un retour du fuel-oil dans la gaine d'admission de l'air ne soit pas possible. De cette façon, la température de l'air peut être maintenue à 60-800C environ, La température du fuel-oil demeure à 120 C environ, ce qui est la température de travail usuelle. Pour le dosage exact et pour la production de la pression d'éjection requise à l'intérieur de l'appareil de combustion, on peut utiliser les pompes d'injection connues, qui dosent exactement de petites quantités de fuel-oil sous une pression élevée dans le tube intérieur de l'appareil ou du dispositif de combus tion. Le but de l'invention est en conséquence de réaliser un brûleur à gazéification pour le chauffage d'enceintes de grandes dimensions de préférence avec du fuel-oil lourd, constitué par un injecteur disposé dans un tube d'arrivée d'air formant une gaine autour de cet injecteur et placé en retrait par rap-port à ce tube, au moyen duquel on puisse parvenir au résultat désiré, Les moyens constructifs utilisés doivent demeurer réduits et on doit pouvoir, sans difficulté, réaliser un montage ultérieur dans des installations existantes.Mais on doit éviter principalement que l'huile puisse parvenir sur la gaine extérieure et y subisse un craquages On parvient à ce résultat, suivant l'invention, par le fait que l'injecteur reçoit le fuel-oil à brûler sous une pression d'injection élevée, et que l'orifice de sortie de l'injecteur et la gaine extérieure sont disposés et agencés l'un par rapport à l'autre de telle sorte que le jet sortant de l'injecteur parvienne dans la chambre de combustion sans venir au contact de la gaine0 Lors du montage de l'injecteur dans la partie terminale de la gaine orientée vers la chambre de combustion, son orifice de sortie doit alors être agencé de telle sorte que le fuel-oil sorte de l'injecteur sous forme d'un jet plat et large, tandis que lorsque l'injecteur est monté dans la partie médiane de la gaine ou dans la partie terminale de celle-ci qui est opposée à la chambre de combustion, son orifice de sortie doit être agencé de telle sorte que le fuel-oil sorte de l'injecteur sous forme d'un jet étroit, De cette manière, il ne se produit à l'intérieur du brûleur aucun mélange entre le fuel-oil et l'air, et le fuel-oil ne peut pas venir en contact avec la paroi interne de la gaine et y subir un craquage. Par ailleurs, l'injecteur est protégé vis-à-vis de la chaleur de rayonnement, étant donné que dans chaque cas la gaine résistant à la chaleur et l'écran d'air réalisent une large protection de cet injecteur.En outre, les moyens constructiMs requis sont ici extrtmement réduits, de sorte que non seulement on obtient-un mode de fonctionnement satisfaisant, en particulier sans craquage du fuel-oil, avec un faible entretien, mais aussi on peut réaliser une fabrication économique du brûleur relativement aux agencements de brûleurs déjà connus. D'autres particularités et avantages de l'invention apparateront à la lecture de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif et sur lesquels La Fig. 1 montre de façon schématique une installation de chauffage par fuel-oil destinée à un four-tunnel, en vue de réaliser le chauffage à l'aide de fuel-oil lourd. La Fig. 2 montre l'agencement du brûleur utilisé dans 1'ins tallation représentée sur la FigO lo La FigO 3 montre un autre mode de réalisation-du brûleur selon la Fig. 2o Le four-tunnel à chauffer est désigné sur la Fig. 1 par la référence i; il est garni dans la zone de cuisson de brûleurs 2 auxquels de l'huile lourde devant être brûlée est amenée à partir d'un réservoir intermédiaire 5, au moyen d'un conduit 6. Le réservoir intermédiaire 5 est relié par un conduit 4 à un réservoir principal 3 de sorte que la consommation du fuel-oil dans le réservoir intermédiaire 5 est automatiquement compensée. Le fuel-oil, qui est prélevé par pompage au moyen d'une pompe de circulation 7 au réservoir intermédiaire 5, passe par un échangeur de chaleur 8, de sorte que le fuel-oil amené aux brûleur 2 alimentant la zone de cuisson 9 est préchauffé0 Les brûleurs 2, qui sont représentés en coupe de façon détaillée sur les Fig. 2 et 3, sont constitués chaque fois par un injecteur 23,33 et par une gaine ou un tube d'arrivée d'air 26,36 entourant cet injecteur et constituant une enveloppe en un matériau résistant à la chaleur, ces éléments étant engagés chaque fois dans une lumière 21931 du four-tunnel 1, qui peut être obturée au moyen d'un couvercle 22,32. Suivant la Fig. 2, l'injecteur 23 est logé dans la gaine 26 de ,telle sorte qu'il se trouve dans sa partie terminale infériez re. En outre, le jet de fuel-oil 25 sortant par l'orifice 24 de l'injecteur 23 ne vient pas en contact avec la paroi intérieure de la gaine 26, étant donné que ces éléments sont positionnés l'un par rapport à l'vautre de façon appropriée.Le fuel-oil, qui est amené à l'injecteur sous une pression élevée par le conduit 6, s'échappe alors sous la forme d'un jet plat et large 25, de sorte que l'air admis par l'intermédiaire du raccord 27 entrasse avec lui le fuel-oil pulvérisé par la pression élevée et gazés~ fié jusque dans la zone de combustion ou de cuisson 9, sans que ce.fuel-oil parvienne alors sur la paroi intérieure de la gaine 26. Dans le cas du mode de réalisation selon la Fig. 3, l'injecteur 33 est au contraire disposé dans la partie supérieure de la gaine 36. L'orifice de sortie 34 de l'injecteur -33 est alors a-gencé de telle sorte que le fuel-oil admis sous une pression élevée- soit éjecté sous la forme d'un jet étroit ou cohérent 35, de sorte qu'ici encore ce fuel-oil ne vient pas en contact avec la paroi intérieure de la gaine 36. En outre, 1'air admis par 1 'intermédiaire -du raccord-37 subit un mélange satisfaisant avec le fuel-oil pulvérisé et gazéifié, de sorte qu'il se produit, après que le mélange combustible a quitté la gaine 36, une bonne combustion dans la zone de cuisson 9. Dans les deux modes de réalisation de brûleur considérés, les injecteurs 23,33 sont recouverts et protégés par la gaine 26,36 et le courant d'air, de sorte que la chaleur de rayonnement ne peut pas agir sur eux et que les endommagements possibles sont en conséquence presque totalement exclus. En outre1 un entretien motteux des brûleurs 2 n'est pas nécessaire, étant donné que les jets de fuel-oil 25,35 ne viennent pas en contact avec les gaines 26,36 et que le fuel-oil ne subit en conséquence aucun craquage. Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. REVENDICATIONS 1,- Brûleur à gazéification pour le chauffage d'enceintes de grandes dimensions, de préférence avec du fuel-oil lourd, en particulier pour le chauffage de fours-tunnels, constitué par un injecteur disposé dans un tube d'arrivée d'air servant de gaine pour cet injecteur et placé en retrait par rapport à ce tube, caractérisé en ce que l'injecteur (23,33) reçoit le fucl-oil à brûler sous une pression élevée et en ce que l'orifice de sortie (24,34) de cet injecteur (23,33) et la gaine (26,36) sont adaptés et positionnés l'un par rapport à l'autre de telle sorte que le jet (25,35) de fuel-oil sortant de l'injecteur parvienne dans la zone de combustion ou de cuisson (9) sans contact avec la gaine (26,36)o 2.- Brûleur à gazéification suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque l'injecteur (23) est disposé dans la partie terminale de la gaine (26) orientée vers-la zone de combustion (9), son orifice de sortie (24) est agencé de telle sorte que le fuel-oil quitte cet injecteur (23) sous la forme d'un jet large et plat (25)on 3.- Brûleur à gazéification suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque l'injecteur (33) est disposé dans la partie médiane de la gaine (36) ou bien dans la partie terminale de cette gaine opposée à la zone de combustion (9), son orifice de sortie (34) est agencé de telle sorte que le fuel-oil sorte de cet injecteur (33) sous la forme d'un jet étroit ou cohérent (35)0