Brevet FR2399614A1 — publié le 19790302

La présente invention concerne un dispositif de réglage du débit d'air de combustion sur des brûleurs à air induit. On sait que les brûleurs à air induit utilisent le tirage naturel de l'appareil pour assurer l'arrivée de l'air de combustion. Ils sont notablement moins coûteux que les brûleur du type à air forcé assuré par un ventilateur. Pour faire varier le débit d'air en fonction de la charge du brûleur, on utilise pour un brûleur unique une bague rotative à fentes alternant avec des caches pouvant venir obturer plus ou moins complètement des fentes d'entrée d'air primaire dans le brûleur. On a proposé d'asservir la rotation de la bague au débit de combustible, soit directement, soit par l'intermédiaire d'une variable telle que la température au-dessus du foyer, la pression de la vapeur d'eau engendrée dans le cas où le brûleur alimente une chaudière, ou la composition des gaz de combustion. Une telle régulation est particulièremelat utile dans le cas des fours de pétrochimie, dans lesquels la charge, c'est-à-dire la puissance calorifique requise, varie assez fréquemment. Lorsque l'on utilise un dispositif de combustion à plusieurs brûleurs, le réglage simultané du débit d'air des différents brûleurs devient une opération très complexe, que l'on ne peut assurer automatiquement, de manière simple. On se contente donc d'un réglage manuel approximatif, qui entrain une consommation de combustible, qu'il soit gazeux ou liquide, supérieure à celle qui serait strictement nécessaire ; la qualité de la combustion est au demeurant aléatoire. La présente invention a pour but de remédier à de tels inconvénients, et d'assurer un réglage du débit d'air sur des dispositifs de combustion à plusieurs brûleurs qui maintienne un rendement optimal de combustion et une consommation de combustible minimale quelle que soit la puissance calorifique désirée, et qui-reste cependant simple et d'un maniement facile. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un caisson étanche entourant l'ensemble des brûleurs, muni dans sa partie centrale d'un registre unique d'arrivée d'air, asservi à une régulation, et des moyens pour assurer une répartition égale du débit d'air entre les différents brûleurs et pour chacun d'eux sur toute la périphérie de celui-ci. II comporte en outre de préférence au moins l'une des caractéristiques suivantes: - Les moyens pour assurer une répartition égale du débit d'air sont constitués par la paroi interne du caisson entourant l'ensemble des brûleurs - Les moyens pour assurer une répartition égale du débit d'air sont constitués par des déflecteurs intercalés entre les brûleurs - Le registre d'arrivée d'air est constitué par des ventelles planes en forme de secteur circulaire, inclinable chacune autour d'un axe radial à l'aide d'un organe de commande commun - L'axe de rotation de chaque ventelle est son axe de symétrie - La paroi interne du caisson est munie moins en partie d'un revêtement en un matériau isolant phonique. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux figures du dessin annexé, un dispositif de réglage de débit d'air de combustion sur un groupe de brûleurs à air induit selon l'invention. La figure 1 représente une coupe du caisson contenant les brûleurs par l'axe I-I de la figure 2 coupant diamétralement le registre, et fermant le dispositif commun de réglage du débit d'air entre ceux-ci. La figure 2 représente une vue des brûleurs, de la tale de répartition et du registre, selon une coupe par l'axe Il-Il de la figure 1. La figure 3 représente une vue en plan d'un caisson analogue à celui des figures I et 2, mais dans lequel la t8le de répartition du débit d'air est remplacée par des déflecteurs. ta figure 4 représente une vue en plan d'un registre d'admission d'air, à ventelles planes orientables autour d'axes radiaux horizontaux. Dans la figure 1, le bafi de support du foyer à brûleurs, est représenté schématiquement en 1. Le caisson étanche 2, qui contient les brûleurs, est disposé au-dessous du foyer vertical, entouré d'une enceinte réfractaire 3, à l'intérieur de laquelle est disposé un faisceau tubulaire, dont l'extrémité inférieure est représentée en 4, et dans lequel circule le fluide à vaporiser, soit de l'eau, soit tout autre fluide à vaporiser ou à réchauffer. Le caisson 2 est muni dans sa partie axiale d'une ouverture d'admission d'air de combustion 5, munie d'un registre 6, dont le degré d'ouverture est commandé par un servomoteur 7 en fonction des indications d'un signal de régulation arrivant par la ligne X, à partir d'un organe de détection d'une variable liée à la puissance calorifique consommée, par exemple la température du fluide réchauffé, la pression de la vapeur d'eau dans le cas de générateurs de vapeur, la composition des gaz de combustion, etc... Les brûleurs tels que 9, 10 comportent des orifices d'admission d'air primaire fl et d'air secondaire 12. Ils sont alimentés en combustible liquide ou gazeux, ou éventuellement à la fois en ces deux types de combustible. ll est représenté sur le brûleur 9 une alimentation en combustible liquide 13, accompagnée de l'alimentation en vapeur de pulvérisation 14. 1l est représenté sur le brûleur 10 une alimentation en combustible gazeux 15. La paroi du caisson 2, assurant la répartition du débit d'air de combustion (voir figure 2) est disposée à une distance variable autour des brûleurs, de façon à assurer une répartition égale du débit d'air entre les brûleurs et sur le pourtour de ceux-ci, ce qui correspond à une vitesse constante d'arrivée de l'air sur tout leur pourtour. Comme représenté en figure 3, la tôle continue de répartition du débit d'air peut être remplacée par des déflecteurs tels que 18, 19, fixés à la périphérie du caisson, et intercalés entre les brûleurs. En vue de réduire le niveau de bruit autour du caisson, celui-ci peut etre muni dans les zones susceptibles de transmettre le bruit vers l'extérieur d'une couche 17 d'isolant phonique. Le registre représenté en figure 4 se compose de ventelles telles que 20, mobiles autour d'axes radiaux tels que 21 sous l'effet de biellettes 22 reliées au mécanisme de commande contrôlé par le servo-moteur. La figure représente le registre en position fermée, correspondant à la position 23 du bras de commande actionné par le servo-moteur. H est représenté en 24 en trait interrompu la position correspondant à l'ouverture maximale du registre, le sens d'ouverture étant indiqué par la flèche 25. En position d'ouverture, les ventelles impriment à l'air de combustion un mouvement tourbillonnaire, qui ne gêne pas l'égalité de répartition de l'air sur le pourtour des brûleurs. Par contre, un disque unique à axe diamétral dirigerait préférentiellement l'air sur un des côtés du caisson. On comprendra que diverses modifications peuvent êtres apportées au dispositif de réglage qui vient d'être décrit en référence aux figures sans sortir du cadre de l'invention, certains de ses organes pouvant être remplacés par d'autres qui joueraient le même rôle technique. Par ailleurs, le dispositif de l'invention pourrait être également appliqué à des brûleurs d'axe horizontal, la forme du caisson pouvant alors être polyédrique à base carrée ou plus généralement polygonale. REVENDICAONS 1/ Dispositif de réglage du débit d'air de combustion sur des brûleurs à air induit, caractérisé en ce qu'il comporte un caisson étanche (2) entourant l'ensemble des brûleurs (9, 10), muni dans sa partie centrale d'un registre unique d'arrivée d'air asservi à une régulation, et des moyens pour assurer une répartition égale du débit d'air entre les différents brûleurs et pour chacun d'eux sur toute la périphérie de celui-cL 21 Dispositif selon la revendication 1, caaactérisé en ce que les moyens pour assurer une répartition égale du débit d'air sont constitués par la paroi interne du caisson entourant l'ensemble des brûleurs. 3J Dispositif selon la revendication l, caractérisé en ce que les moyens pour assurer une répartition égale du débit d'air sont constituée par des déflecteurs (18, 19, figure 3) intercalés entre les brûleurs. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le registre d'arrivée d'air est constitué par des ventelles planes en forme de secteur circulaire (20, figure 4), inclinables chacune autour d'un axe radial 21) à l'aide d'un organe de commande commun. 5/ Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'axe radial autour duquel les ventelles sont inclinables est leur axe de symétrie. 6! Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la paroi interne du caisson est munie en partie d'un revêtement en un matériau isolant phonique (17, figure 1).