Brevet FR2283394A1 — publié le 19760326

L'invention a pour objet un brûleur destiné à la destruction d'effluent gazeux et plus particulièrement de déchets peu combustibles. Le brûleur suivant l'invention est constitué d'un corps cylindrique tubulaire ouvert à l'une de ses extrémités et dans lequel sont montés coaxialement un gicleur d'arrivée des liquides ou boues à détruire, un gicleur de combustible et un gicleur de fluide atomiseur, l'espace annulaire compris entre l'ensemble de ces gicleurs et le corps cylindrique tubulaire étant destiné à autre alimenté en air secondaire sous pression à partir de l'extrémité fermée dudit corps, tandis que les extrémités des gicleurs, toutes situées sensiblement dans le meme plan transversa, à une certaine distance en retrait de l'extrémité ouverte du corps sont entourées d'un convergent muni d'ailettes intérieures inclinées de formation d'un écoulement tourbillonnaire de l'air secondaire.Grâce à cette structure on peut apporter à des déchets très peu combustibles des calories suffisantes pour permettre de les briller. Le gicleur de combustible peut etre conçu pour ee alimenté en combustible liquide ou bien titre conçu pour autre alimenté en combustible gazeux, le gaz pouvant d'ailleurs etre l'effluent à détruire. Dans un mode de réalisation avantageux, le gicleur à combustible est un gicleur à carburant liquide et l'ensemble des gicleurs est entouré d'une buse de carburant gazeux terminée par des ailettes inclinées de mise en rotation de la veine gazeuse, de façon qu'on puisse alimenter le brûleur sélectivement en carburant gazeux ou en carburant liquide0 Les ailettes inclinées disposées dans le convergent de sortie de l'air secondaire impriment à ce dernier, un mouvement tourbillonnaire qui présente l'avantage de créer une zone de vitesse maximale à la périphérie du jet de combustible, ce qui améliore. le mélange et assure un renouvellement des contacts. Il présente aussi l'avantage de créer une zone de recirculation du comburant immédiatement à l'avant du brtleur, ce qui favorise la stabilisation de la flamme. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'extrémité ouverture du corps, de préférence constituée par une pièce de réglage de flamme montée à coulissement dans ledit corps, est munie intérieurement d'ailettes inclinées en sens inverse de celui des ailettes du convergent d'air secondaire dont le mouvement ainsi contrarié facilite l'atomisation en fines gouttelettes du carburant liquide, ce qui augmente les contacts et rend le mélange plus homogène et, par consequent, la combus- tion plus complète. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dont la figure unique représente, en coupe longitudinale, un mode de réalisation d'un brûleur suivant l'invention. Le brûleur représenté sur le-dessin est destiné à la destruction d'effluents gazeux ou liquides ou bien encore de boues. I1 comporte un corps tubulaire cylindrique i ouvert à l'une de ses extrémités, qu'on appellera dans ce qui suit extrémité avant, tandis que son extrémite arrière est fermée par un couvercle 2 à l'intérieur duquel est monté, d'une manière amovible, un ensemble de distribution 3 entouré, dans cet exemple, d'une buse 4 qui supporte un convergent5 par l'intermédiaire d'ailettes inclinées 6. L'ensemble de distribution 3 est constitué lui-même d'un gicleur 11 d'arrivée des liquides ou boues à détruire, d'un gicleur 12 d'arrivée d'un combustible liquide, tel que de l'qui le ou du fuel, et d'un gicleur 13 d'arrivée d'un fluide atomiseur tel que de la vapeur ou de l'air comprimé. Ces trois gicleurs sont coaxiaux et leurs extrémités avant se trouvent sensiblement dans un meme plan transversal en retrait par rapport à l'extrémité avant du corps 1. L'extrémité avant de la buse 4 est très légèrement en retrait des extrémités des gicleurs, tandis que les extrémités avant et arrière du convergent 5 se trouvent, respectivement, en avant et en arrière du plan transversal précité Dans l'extrémité avant du corps tubulaire 1 est montée une pièce de règlage de flamme 15 de position règlable axialement dans l'extrémité du corps.Dans ltextrémité de cette pièce de règlage 15, se trouvent des ailettes 16 inclinées dans le sens inverse de celui des ailettes 6 montées dans le convergent 5 d'air secondaire. Dans ltextrémité avant de la buse de gaz 4 se trouvent des ailettes inclinées 17 et, dans le gicleur de fluide atomiseur 13, se trouvent des cannelures 18. L'extrémité arriere fermée de la buse de gaz 4 se srou- ve à une certaine distance du couvercle 2 du corps tubulaire -1 et elle peut être reliée à la source de gaz par une tubulure intérieure 21, un orifice 22 de la paroi du corps 1, une vanne 23 et une tubulure extérieure 24. La partie du corps 1 comprise entre le fond de la buse 4 et le couvercle 2 seut etre reliée à une source d'air soufflé, par exemple par un ventilateur, au moyen d'une conduite 27, d'une vanne de règlage 2E, et d'une conduite 29. Les vannes 23 et 28 peuvent être actionnées à la main ou bien par tout système automatique approprié. De préf é- rence, leurs règlages sont liés l'un à l'autre, comme indiqué symboliquement par la liaison en traits interrompus 32.L'extrémité arrière de la buse de gaz 4 porte un diffuseur 30 de répartition uniforme de l'air secondaire suivi d'ailettes 31 de redressement des filets d'air. L'extrémité arrière du gicleur 11 de liquides ou de boues est supportée dans l'extrémité arrière de l'ensemble de distribution 3 muni, d'un presse étoupe 33. Elle est munie à l'extérieur, dans cet exemple, d'un raccord 35 qui permet de la relier à plusieurs sources de liquides ou de boues à détruire. Les gicleurs 13 de fluide atomiseur, et 12 de carburant liquide peuvent être reliés, respectivement, à des sources correspondantes par l'intermédiaire d'un trou 34 de l'ensemble de distribution 3, un trou 36 d'un bloc de support 37 dudit ensemble de distribution, et un trou 38 de la paroi du corps 1, d'une part, et par des trous correspondants 41, 42, 43 d'autre part. L'ensemble de distribution 3 est immobilisé dans le corps 1 au moyen d'une vis de pression 46 montée dans un bossage 48 du corps tubulaire 1 et munie d'une poignée de serrage 47 de manière à appuyer la partie arrière dudit ensemble contre le support 37 lui-même appuyé contre la face interne de la paroi du corps 1. Le fonctionnement du brtleur est le suivant il permet de détruire soit des gaz qu'on admet dans la conduite 24, soit des liquides ou des boues qu'on admet par le raccord 35 dans le gicleur central 11. Dans le premier cas, le gaz sert lui-même de carburant, de sorte qu'on'pas besoin d'introduire un autre carburant dans ~'orifice 3 d' alimentation du gicleur 12, comme on doit le faire s'il s'agit de destruction de liquides ou de boues. Dans tous les cas, l'air secondaire admis dans la partie arrière du corps 1 par la conduite 27, traverse d'abord le diffuseur 30 de répartition uniforme de ia veine d'air conçu rant, puis passe entre les ailettes 31 qui redressent les filets d'air, il atteint ensuite le convergent 5 et passe en partie à l'intérieur de celui-ci où il subit un mouvement tourbillonnaire de la part des ailettes 6 et en partie à l'extérieur dudit convergent où il rencontre les ailettes de sortie 16 inclinées en sens inverse, ce qui facilite l'atomisation du carbutant et augmente les contacts en rendant le mélange plus homogène et, par conséquent, en améliorant la combustion. Le fluide atomiseur admis, par l'orifice 38, dans le gicleur 13, contriDue à assurer la pulvérisation des effluents à détruire. Le brtleur fonctionne normalement sous une pression moyenne, c'est-à-dire que le carburant liquide est admis à une pression de l'ordre de 0,5 à 2 bars. L'utilisation de vapeur comme fluide atomiseur présente deux avantages, l'un de nature chimique, le carbone réagit comme le gaz à-l'eau en favorisant une gazéification plus poussée du combustible, l'autre physique : sous l'effet de la pression élevée de pompage du combustible et de distribution de la vapeur d'eau, la pulvérisation steffsctue en très fines gouttelettes intirnement mélangées, les particules d'eau éclatent et se vaporisent rapidement en provoquant le déchirement des gouttelettes de combustible, ce qui fournit une base d'éléments très actifs pour la combustion. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, on peut y apporter des modifications, suivant les applications envisagées, sans sortir pour cela, du cadre de l'invention. R E V E N D i C A T I 0 N S 1) Brûleur pour destruction d'effluents gazeux ou liquides ou bien de boues, caractérisé en ce qu'il est constitué par un corps cylindrique tubulaire ouvert à l'une de ses extrémités et dans lequel sont montés coaxialement un gicleur d'arrivée des liquides ou boues à détruire, un gicleur de combustible, et un gicleur de fluide atomiseur, l'espace annulaire compris entre l'ensemble de ces gicleurs et le corps cylindrique tubulaire étant destiné à entre alimenté en air secondaire sous pression à partir de l'extrémité fermée dudit corps, tandis que les extrémités des gicleurs, toutes situées sensiblement dans le même plan transversal, à une certaine distance en retrait de l'extrémité ouverte du corps, sont entourées d'un convergent muni d'ailettes intérieures inclinées de formation d'un écoulement tourbillonnaire de l'air secondaire. 2) -Brûleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le gicleur à combustible est un gicleur à carburant liquide, et l'ensemble de gicleurs précité est entouré d'une buse de carburant gazeux terminée par des ailettes inclinées de mise en rotation de la veine gazeuse, de façon qu'on puisse alimenter le brûleur, sélectivement, en carburant gazeux ou en carburant liquide. 3) Brûleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'espace annulaire compris entre les gicleurs et le corps cylindrique et destiné à autre alimenté en air secondaire est muni d'un diffuseur de répartition uniforme de la veine d'air comburant suivi d'ailettes de redressement des filets d'air. 4) Brûleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le gicleur de fluide atomiseur est terminé par des cannelures longitudinales. 5) Brûleur suivant la revendication 17 caractérisé en ce que l'extrémité ouverte du corps est munie intéreurement d'ailettes inclinées en sens inverse de celui des ailettes du convergent d'air secondaire. 6) Brûleur suivant la rïendication 1, caractérisé en e que l'extrémité ouverte du corps est constituée par une pièce de règlage de flamme montée a coulissement dans ledit corps. 7) brûleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble de gicleurs est realisé sous la forme d'un ensemble ae distribution amovible à démontage rapiae par l'arrière du corps.