Brevet FR2394755A1 — publié le 19790112

La présente invention a trait aux brûleurs quUon répartit sur le trajet d'un courant gazeux et qui tirent l'oxygène nécessaire à la combustion à partir de ce courant lui-mème. Les brûleurs du genre en question comportent des applications particulières dans les canaux ou autres passages par lesquels s'écoulent les gaz perdus des installations de chauffage, tels que les chaudières à chaleurs perdues, les foyers, les séchoirs, les aérothermes, etc... où ils peuvent prélever 1pair comburant à partir du gaz lui-meme qui renferme normalement une forte proportion d'oxygène, Toutefois les bradeurs du genre en question peuvent tout aussi bien s'utiliser dans une atmosphère à base d'air ou dBoxygène. Les gaz perdus provenant de diverses sources, par exemple de l'échappement des turbines à gaz, renferment dtordinaire-des quanti- tés notables d'oxygène qu'on peut utiliser, lorsque cela est nécessaire, en guise de comburant pour la combustion de combustibles primaires, tels que les huiles de pétrole, le gaz naturel ou autres combustibles gazeux, y compris le méthane et le propane. Du fait qu'on se trouve généralement en présence de grandes quantités de gaz perdus par rapport à une quantité relativement faible de combustible primaire, on doit, pour assurer le mélange rapide de celui-ci et des gaz, le brûler dans des brûleurs agencés de ma niera à constituer une grille à tuyères multiples disposées de façon régulière en travers du trajet des gaz. Un problème majeur lié aux brûleurs du genre en question, plus particulièrement lorsqu'ils sont disposes-sur le trajet de gaz perdus, est celui de l'échauffement excessif du bradeur considéré par les gaz et par le rayonnement renvoyé en arrière par la flamme lors qu'on brille le combustible primaire. La présente invention vise à permettre d'établir un bradeur du genre précité qui résolve ce problème tout en étant d'un faible prix de revient. Conformément à la présente invention un bradeur à refroidissement par fluide liquide ou gazeux comprend une ailette creuse faisant partie intégrante d'un tube destiné au passage du fluide, cette ailette comprenant une entrée de combustible et un certain nombre de tuyères disposées sur l'une au moins de ses faces longitudinales, de manière telle que le fluide qui traverse le tube refroidisse le brtleur. Les bradeurs peuvent entre disposés soit verticalement, soit horizontalement, soit dans toute autre position, à la façon déter minée par les tubes. L'ailette creuse est préférablement constituée par une bande métallique continue à profil en U dont les bords libres longitudinaux sont soudés au tube, lequel constitue ainsi paroi de fermeture pour le U de la bande. L'ailette est avantageusement pourvue d'une bande métallique continue soudée parallèlement à sa face longitudinale et qui constitue un "corps chicane" pour favoriser le mélange des gaz qui s'écoulent au droit du brdleur avec le combustible de celui-ci au moment où il brûle, Le terme corps chicane" vise à désigner une surface étendue propre à assurer le mélange de fluides qui sLtcoulent sur elle. Suivant une variante l'ailette creuse est constituée par une bande métallique plate dont l'un des bords longitudinaux est soudé au tube, et par une bande recourbée dont les bords libres longitudinaux sont respectivement soudés l'un au tube et l'autre au bord longitudinal encore libre de la première bande. La bande plate peut dépasser au-delà de la bande recourbée pour constituer le "corps chicane11. Le tube dans lequel passe le fluide de refroidissement peut également être pourvu d'un "corps chicane" qui dépasse à partir de sa surface externe pour coopérer avec le "corps chicane" d'un brû- leur adjacent ou d'un autre tube semblable situé au voisinage de celui considéré. L'invention concerne également un ensemble en forme de grille comprenant un certain nombre de bradeurs et de tubes de passage de fluide de refroidissement disposés en parallèle, le tout suivant l'un quelconque des sept paragraphes précédents. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages quelle est susceptible de procurer, Fig. l est une coupe d'un bradeur à refroidissement par fluide suivant l'invention. Fig. 2 est une vue en bout de l'ensemble en forme de grille d'une installation comprenant plusieurs bradeurs du genre représenté en fig. l. Fig. 3 est une coupe d'un bradeur comportant une autre forme d'exécution de l'ailette creuse. Si l'on se réfère aux détails du dessin, le bradeur représenté en fig. l comprend une ailette creuse continue 1 solidaire d'un tu be 2 destiné au passage d'un fluide de refroidissement. L'ailette est réalisée à partir d'une bande métallique continue 3 repliée en U et qui est soudée au tube par ses bords libres longitudinaux 4 de manière telle que la paroi extérieure de celui-ci constitue une paroi supplémentaire 5 de ailette. La fermeture de ltespace interne du brtleur est complétée par des plaques d'extrémité soudées 6 dont une seule a été indiquée en fig. 1.Bien que le bradeur ait été représenté vertical, on peut le disposer à toute orientation désirée, par exemple horizontalement, le tout suivant la disposi tison des tubes de passage du fluide. L'ailette creuse 1 comporte une entrée 7 pour le combustible primaire, lequel peut être liquide ou gazeux suivant les casv Dans sa paroi opposée à l'entrée 7 il est prévu une série de perforations 8 réalisant une rangée de tuyères à flammes. Le brûleur peut également entre équipé d'une bande métallique continue soudée sur son conté de manière à constituer un. corps chicane" 9. Celui-ci intervient pour favoriser le mélange des gaz perdus renfermant de l'air ou dew xygène, avec le combustible en cours de combustion.Outre le "corps chicane" 9, le tube 2 luimême peut également comporter une bande de métal soudée de manière à dépasser à partir de sa face extérieure en vue de constituer un second "corps chicane" 10 destiné à favoriser le mélange des gaz et du combustible0 Comme le montre fig. 2, suivant le rôle que doit jouer l'installation, l'on peut agencer parallèlement les uns aux autres un certain nombre de bradeurs et de tubes à fluide de refroidissement de façon à réaliser un ensemble en forme de grille, dans lequel les "corps chicane" 9 et 10 sont disposés les uns à c8té des autres et coopèrent pour assurer le mélange des gaz perdus avec le combustible primaire en combustion. On a représenté en fig. 3 une variante de construction dXun bruleur suivant l'invention. Ici l'ailette creuse 1 est constituée par deux bandes métalliques continues il et 12. Dans l'exemple représenté la bande il est incurvée de façon à présenter dans un plan transversal un profil en forme de gouttière avec deux bords longitudinaux l-la et 11b orientés substantiellement à angle droit l'un par rapport à l'autre, tandis que l'autre bande 12 est constituée par un profilé plat continu orienté à un certain angle par rapport au tube à fluide 2. La bande plate 12 est soudée au tube 2 par -l'un 13 de ses bords longitudinaux et elle est percée d'une rangée de tuyères 8.Quant à la bande incurvée 11, lrun lla de ses bords libres longitudinaux est soudé au tube 2, tandis que l'autre 11b l'est au caté longitudinal libre 16 de la bande 12. La partie recourbée de la bande 11 est équipée d'une entrée de combustible 7, comme dans la forme d'exécution de fig. l. Des plaques d'extrémité 6, dont une seule est visible en fig. 3, complètent la fermeture du brûleur. La bande plate 12 peut s'étendre au-delà du bord longitudinal 11b de la bande 11 pour constituer un "corps chicane" 17. En variante ce "corps chicane'l peut entre réalisé par le moyen d'une bande métallique séparée soudée à la paroi extérieure de la bande 11. I1 doit d'ailleurs entre entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. C'est ainsi par exemple qu'il n'est pas essentiel que les gaz perdus renferment de l'oxygène, car celui destiné à former comburant pour le combustible primaire peut être fourni à partir d'une arrivée d'air supplémentaire (non représentée) prévue derrière la rangée de brA- leurs et de tubes de refroidissement. Par ailleurs il convient de signaler que normalement le fluide de refroidissement utilisé est de préférence de l'eau ou de l'huile. REVENDICATIONS 1. Bradeur à refroidissement par fluide, caractérisé en ce qu'il comprend une ailette creuse formant partie intégrante d'un tube de passage du fluide de refroidissement, cette ailette comportant une entrée de combustible et plusieurs tuyères disposées sur lune au moins de ses faces longitudinales, de manière que le fluide qui circule dans le tube refroidisse le bradeur. 2. Brûleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est disposé verticalement. 3. Bradeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est disposé horizontalement. 4. Bradeur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ailette creuse est constituée par une bande continue à profil en U dont les bords libres longitudinaux sont soudés au tube, lequel forme ainsi une paroi de fermeture pour le profil en U de la bande. 5. Brûleur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ailette est équipée dgune bande métallique continue qui lui est soudée parallèlement à sa face longitudinale extérieure, de manière à constituer un "corps chicane", cçest- -dire une surface propre à favoriser le mélange des gaz qui s 'écoulent au droit du brûleur avec le combustible en cours de com bastion. 6. Bradeur suivant ltune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ailette creuse est constituée par une bande plate dont un bord longitudinal est soudé au tube et par une bande incurvée dont les bords longitudinaux libres sont respectivement soudés au tube et au bord resté libre de la bande plate. 7. Brûleur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la bande plate dépasse au-del de la bande incurvée pour constituer un corps chicane, 8. Bradeur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube de refroidissement est lui meme pourvu d'un "corps chicane" qui dépasse à partir de sa surface externe pour coopérer avec un "corps chicane" solidaire d'un brûleur adjacent ou d'un tube de refroidissement situé au voisinage de celui considéré, 9. Ensemble en forme de grille comprenant un certain nombre de bradeurs et de tubes de refroidissement disposés en parallèle, et établis suivant l'une quelconque des revendications précédentes.