Brevet FR2480907A1 — publié le 19811023

La présente invention concerne d'une manière générale les mélangeurs destinés à l'équipement de brûleurs à gaz en vue de l'alimentation de ceux-ci en un mélange d'air et de gaz dans des-proportions déterminées0 La présente invention vise plus particulièrement ceux de ces mélangeurs qui comportent un venturi, un injecteur de gaz disposé dans l'axe de ce venturi, en amont de celuici, et des moyens d'admission propres à une introduction de l'air nécessaireO Suivant la nature de ces moyens d1admission, divers types de mélangeurs d'alimentation pour brûleurs à gaz peuvent être considérés0 I1 y a tout d'abord le cas où, le gaz entrant étant à une pression suffisante, de lordre de 2 bars par exemple, pour assurer par lui-même l'entranement mécanique du mélange formé, l'air utilisé pour ce mélange est simplement de l'air atmosphérique, le moyens dBadeission correspondants étant constitués par des prises d'air disposes au droit du débouché de l'injecteur de gaz, à entrée du venturi. I1 y a ensuite le cas où, le gaz entrant n'étant pas à une pression suffisante, une certaine énergie est insufflée à l'air mis en oeuvre, pour ltentrainement convenable du mélange formé. Par exemple, de l'air soufflé par un ventilateur peut être mis en oeuvre, et dans ce cas, le plus souvent, un tel air soufflé forsA la totalité de l'air utilisé. Mais la pression susceptible autre ainsi imprimée par soufflage à l'air utilisé demeure réduite, de l'ordre de 20 à 100 millibars par exemple0 Il y a, enfin, le cas où, une énergie supérieure étant recherchée pour l'air à utiliser, une fraction au moins de celui-ci est formée d'air comprimé, un tel air comprimé étant fréquemment disponible dans les installations intéressées, à une pression de l'ordre par exemple de 4 bars. Une première solution consiste à effectuer d'abord un prémélange d'air atmosphérique et d'air comprimé, pour entrainement de l'ensemble par cet air comprimé, puis à entraîner ensuite par cet ensemble le gaz entrant, comme par un air soufflé par ventilateur. Une autre solution consiste à introduire directement l'air comprimé dans le mélangeur, soit, par exemple, à l'aide d'une rampe annulaire disposée dans le col même du venturi., à l'entrée de celui-*i, soit, encore, à l'aide de petites buses disposées annulattjoent autour de 11 injecteur de gaz. Toutes ces solutions ont en commun de conduire à des rendements relativement médiocres nécessitant une consommation importante en air comprimé, En pratique, il faut, en effet, à ce jour, que la fraction d'air comprimé mis en oeuvre pour l'air à utiliser soit de l'ordre de 20 * du total de celui-ci0 Or, l'air comprimé est un fluide cher. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition qui, dans le cas de la mise en oeuvre d'air comprimé pour un mélangeur d'alimentation pour brûleur à gaz, permet de minimiser la consommation en air comprimé nécessaire0 De manière plus précise, elle a pour objet un mélangeur d'alimentation pour brûleur à gaz, du genre comportant un venturi, un injecteur de gaz disposé dans l'axe du venturi, en amont de celui-ci, une prise d'air atmosphérique disposée au droit du débouché-dudit injecteur et des moyens d'admission en air comprimé, ce mélangeur étant caractérisé en ce que lesdits moyens d'admission en air comprimé sont disposés dans l'injecteur à gaz ;; il s'agit, en pratique, d'une simple buse qui s'étend à l'intérieur de l'injecteur à gaz, dans l'axe de celui-ci, et donc dans l'axe du venturi0 Il apparat en effet déterminant, pour le rendement de l'ensemble, et les essais le confirment, que l'admission d'air comprimé se fasse dans l'axe du venturi0 Quoi qu'il en soit, les conditions étant égales par ailleurs, le mélangeur d'alimentation pour brûleur à gaz suivant l'invention permet avantageusement de se contenter d'une consommation réduite en air comprimé. En pratique, en effet, la fraction d'air comprimé à mettre en oeuvre dans l'air à utiliser peut etre simplement de l'ordre de 5 A0 de l'ensemble, pour un air comprimé ayant la pression indiquée ci-dessusO les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence au dessin schématique annexé sur lequel : la figure 1 est une vue en perspective d'un mélangeur d'alimentation pour brûleur à gaz suivant l'invention ; la figure 2 en est, à échelle supérieure, une vue par- tielle en coupe axiale suivant la ligne II-II de la figure 1. Tel que représenté sur ces figures, le mélangeur d'alimentation pour brûleur à gaz suivant l'invention ressemble globalement à un mélangeur atmosphérique, et reprend d'ailleurs la plupart des éléments d'un tel mélangeur atmosphérique0 Les éléments en question étant bien connus par euxmêmes, ils ne seront décrits ici que succinctement0 Globalement, le mélangeur d'alimentation pour brûleur à gaz suivant l'invention comporte un venturi 10, formé d'un col 11 cylindrique et d'un corps 12 tronconique, un injecteur de gaz 13, disposé dans l'axe du venturi 10, en amont de celui-ci, une prise d'air atmosphérique 14, disposée au droit du débouché de l'injecteur de gaz 13, et des moyens d'admission en air comprimé, détaillés ci-aprèsO De manière connue en soi, l'injecteur de gaz 13 est porté par un étrier 15, lui-mSme solidaire du venturi 10 par deux jambages 16 se raccordant à une bride 17 de celui-ciO La prise d'air atmosphérique 14 est formée par l'espace annulairement disponible d'un des jambages 16 de l'étrier 15 à l'autre, entre cet étrier 15 et la bride 17 du venturi 10o Extérieurement, le corps 19 de l'injecteur de gaz 13 est fileté, pour son montage sur l'étrier 15, et, au voisinage de son extrémité opposée à sa tête d'injection 20, il présente une collerette 21 par laquelle il est en butée sur ledit étrier 150 Entre l'étrier 15 et la bride 17 du venturi 10, le corps 19 de l'injecteur de gaz 13 porte, à vissage, d'une part une bague 22, pour réglage de l'air atmosphérique entrant, et d'autre part une bague de blocage 23, pour blocage en position de la bague d'air 22o Suivant l'invention, les moyens d'admission en air comprimé sont disposés dans l'injecteur de gaz 13. En pratique, dans l'exemple de réalisation représenté, ils sont constitués par une buse 25 qui s'étend à l'intérieur de l'injecteur de gaz 13, dans l'axe de celui-ci, et donc dans l'axe du venturi lOo Cette buse d'air comprimé 25 est portée en porte-à-faux par un embout 26, qui est rapporté à l'extrémité axiale d'un raccord en T 27, lui-meme rapporté par vissage sur le corps 19 de l'injecteur de gaz 13, au-delà de la collerette 21 de celui-ci, jusqu'à butée sur cette collerette0 L'embout 26 est creux, et il est ainsi propre à l'alimentation en air comprimé de la buse 25, celle-ci étant par exemple engagée dans l'alésage 28 d'un tel embout et solidarisée par soudage à celui-ci0 Le raccord en T 27, qui est traversé axialement dans la buse d'air comprimé 25, est, quant à lui, en liaison avec l'injecteur 13, par le volume annulaire disponible autour de ladite buse 25, et, par son entrée latérale 29, il est ainsi propre à l'alimentation en gaz de cet injecteur 13. De préférence, et tel que représenté, le débouché 30 de la buse d'air comprimé 25 est dans le plan du débouché 31 de l'injecteur de gaz 13, et plus précisément de la tête d'injection 20 de celui-ci0 En service, le gaz entrant, qui pénètre dans le raccord en T 27 suivant la flèche Fl de la figure 2, et l'air com- primé entrant, qui pénètre dans la buse 25 suivant la flèche F2 de cette figure 2, débouchent conjointement à l'en- trée du venturi 10 ; ils concourent l'un et l'autre à entraînement mécanique de l'air atmosphérique ambiant, suivant les flèches F3 de la figure 2o Ainsi, avec la disposition décrite, le mélange d'air atmosphérique et d'air comprimé d'une part, et le mélange d'air résultant et de gaz d'autre part, se font avantageusement à un me me endroit, dans l'axe du venturi 10. Mais, bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution REVENDICATIONS 1. Mélangeur d'alimentation pour brûleur à gaz, du genre comportant un venturi, un injecteur de gaz disposé dans l'axe du venturi, en amont de celui-ci, une prise d'air atmosphérique disposée au droit .du débouché dudit injecteur, et des moyens d'admission en air coipr);*'%aractérisé en ce que lesdits moyens d'admission en air comprimé sont disposés dans l'injecteur à gaz, 2. Mélangeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation en air comprimé sont constitués par une buse qui s'étend à l'intérieur de l'inåecteur à gaz, dans l'axe de celui-ci, et donc dans l'axe du ventu riO 3. Mélangeur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le débouché de la buse d'air comprimé est dans le plan du débouché de l'injecteur à gaz. 4. Mélangeur suivant l'une quelconque des revendications 2, 3, caractérisé en ce que la buse d'air comprimé est portée en porie-à-faux par un embout, qui est rapporté à l'extrémité axiale d'un raccord en T, et qui est creux et est ainsi propre- à l'alimentation en air comprimé de ladite buse, ledit raccord en T, qui est traversé axialement par ladite buse, étant, quant à lui, en liaison avec l'injecteur à gaz et étant propre, par son entrée latérale, à l'alimentation en gaz de celui-ci0