Brevet FR2495282A1 — publié le 19820604

La présente invention concerne un brûleur à gaz à mélange préalable du gaz et de l'air dans une chambre de mélange, ainsi que l'utilisation du brûleur à gaz pour produire de l'air chaud, en par- ticulier pour des installations de séchage et pour le chauffage. Divers brûleurs à gaz sont connus actuel- lement. Dans l'un, le gaz est mélangé à l'air peu avant la zone de flamme ou dans celle-ci, et dans un autre, le mélange du gaz et de l'air se produit plus tôt, et un mélange inflammable sort déjà de 1iaju- tage du brûleur. A des fins industrielles, on n'utilise que des brûleurs à mélange préalable parce qu'ils peu- vent produire des températures de flamme plus éle- vées. Habituellement, du gaz est insufflé au moyen d'un ajutage dans un tube. L'écoulement ainsi pro- duit entraîne de l'air par de grandes ouvertures pré- vues dans le tube et cet air se mélange au gaz et peut être allumé à l'extrémité du tube. Dans d'autres formes d'exécution de brû- leurs, le gaz et l'air sont réunis par deux tubes qui se rencontrent à l'endroit de la flamme. Les brûleurs connus ont l'inconvénient de ne pas se prêter à la production d'air chaud, en particulier lorsqu ils doivent fonctionner temporai- rement à charge partielle, c'est-à-dire en ne pro- duisant qu'une quantité de chaleur réduite. L'invention a pour but d'éviter les incon- vénients des dispositifs connus et de procurer un brûleur à gaz qui, dans tous les domaines de charge, assure une combustion complète et atteigne une effi- cacité élevée. L'invention a également pour but d'utili- ser les brûleurs à gaz directement pour produire de l'air chaud à des fins de chauffage et de séchage. Suivant l'invention, les buts précités sont réalisés par les revenilcations 1 et i. D'autr.es réalisations?-s a?2:;_rEi- sent dans les reven'- 9, linefor!ie{:. c - ^ no.r,.-, c5 d crite ci- au dessin aex,dans '... 2 Fii nale diu bruleur = a.z t0 destirse.;:;u,:....S= de '' i dla:iogi 3un.. ' ' jiL '-.. isn ras e t-3ur, 'nr- _ ",ans ± 2., et. e rit ( h 5 J;_ 'p 't chag......:.. _i _ r _. -..t........-_ -. = t J v?_ __,-lr zD sonde seun enreuagniel 2duvanIsore7,e d-ans une e ggazet 'a s'o!-eeanhvt!-i 2i fbie 8.d br61 J et bri. c e e e ne 2fre e frme e c2aotto xt - e U t rhud 9L5.d E C i i s q è I;- - _}gE1_3 r a n s s _ à _. z _z; -d e i: m;ent Bc- c, iaA3s touèese.s z-- s "i me.nt (chax:r. rgdet - e 3 9 po.r n'iiPporte quel l l Ci we j--. oP.e- rielre à 1a -Ju tese d' Gl'J.n-- J--p En ra.i= sOI} de sen entrée tangentielle da-s la a:orur-- 7, e mrlange de gaz e! d'air s1écosle en héléice ve:s 1lo- rifice 8 du bk..rûleur et brûle à cet endroit -n une fla.mme en forme de calotte extreaieïnent chaude 9. Le >cnduit de liaison 43 qui peut conte- nir un diaphragme 4' de même que le conduit 6, dans lequel le mélange s'écoule à une vitesse de à 200 mètres par seconde, de préférence de 80 à mètres par seconde, se comportent comme des dis- positifs de sécurité contre les retours de flamme dans le cas d'une chute de pression dans la chambre de mélange 3. Grâce à la flamme courte 9, le brûleur n'est pas sensible à sa position. Des oscillations de pression, telles qu'on peut en rencontrer dans une application industrielle, sont compensées par la chambre de mélange 3 et par l.a chambre de stabilisa- tion 5 qui se comportent comme des accumulateurs. Des chutes de pression allant environ jus- qu'à 50% de la valeur prévue pour le brûleur ne pro- voquent aucune extinction de la flamme 9, même lors- que celle-ci se trouve dans un flux d'air. Le brûleur décrit convient par conséquent parfaitement pour la production d'air chaud. La Fig. 2 illustre un montage dans lequel le brûleur est utilisé comme générateur d'air chaud. Sur la Fig. 2, un brûleur 11 est repré- senté schématiquement dans une enveloppe 10. De l'air est admis par une ouverture 12 et balaie tout d'abord le corps du brûleur et ensuite la flamme 9. L'air chauffé est fourni au consommateur par une ou- verture 13. Bien entendu, plusieurs brûleurs 11 peuvent aussi être prévus dans une enveloppe commune (Fig. 3). L'air chauffé peut sortir par une ou par plusieurs ouvertures 15. Par exemple, des jets d'air chaud peu- vent être amenés par les ouvertures 15 disposées en file à des ouvrages à sécher, défilant devant les ouvertures 15, par exemple des boîtes fraîchement peintes 16, qui sont suspendues à un transporteur 18 pourvu d'aimants 17. Dans l'application concernant un générateur d'air chaud, l'enveloppe du brûleur est refroidie de manière continue par l'air admis, c'est-à-dire que le brûleur 11 reste froid et n'exige aucune isola- tion. L'air entrant est ainsi déjà préchauffé lors- qu'il atteint la flamme 9. La quantité de chaleur totale produite dans le brûleur 11 est transférée à l'air et est disponible pour l'utilisation souhaitée. Des économies d'énergie d'environ 75% par rapport au chauffage par convecteurs sont possibles. Il est sans plus aussi possible d'utiliser l'air chaud produit dans le système décrit plus haut à d'autres fins, par exemple pour le chauffage de grands locaux, ainsi que pour cintrer et lisser des matières plastiques, entre autres. Le brûleur con- forme à l'invention, dans le cas de son utilisation en tant que générateur d'air chaud, présente des avantages essentiels par rapport aux dispositifs connus. Le brûleur 11 présente une structure extrê- mement simple et est d'un prix intéressant à la fabrication. Une isolation de l'enveloppe du brûleur est supprimée. Le brûleur n'exige aucun entretien étant donné qu'il ne comporte ni pièce mobile, ni grille antiretour de flamme sensible à l'encrassement, ni ajutages. La réunion du gaz et de l'air peut-s'ef- fectuer en un endroit central à 1 'extérieur du ou des brûleurs. Etant donné que le flux d'air sert de véhi- cule pour l'énergie thermique, cette énergie peut être fournie directement et sans perte au consomma- teur; un transport effectué au moyen de convecteurs chauffés par une flamme de gaz est supprimé. Le fonctionnement à pleine charge est atteint en quelques secondes; un fonctionnement à charge partielle est possible par diminution de la pression dans la conduite d'alimentation. Lors de l'utilisation du générateur d'air chaud dans des installations de séchage, les liqui- des volatils, par exemple les solvants, sont évacués par le flux d'air. Dans des conditions favorables, l'air chaud "utilisé" peut être renvoyé entièrement ou par- tiellement à partir de l'endroit de consommation dans le brileur et peut etre réchauffé, R E V E N D I C A T I ON S 1.- Brûileur à gaz à rlar-r! able du gaaL n...but.: - de "' air a.inS.ne. lange, cartrs n ce nu'_.oin ue ch de staUi.X- >t,.);..pr_ iua -- -rz s ú:B! tF. fî_, ang.i, a ir et de g,-az e2 t 4 D aorue de r I -E efi. iL q i;]5agzc "akw r-1-. L& rE evend iczô 3 i e1 c t dta _ r e- na _ par au toinS *%- duit 4 -.: -_iw-bro de '%-:titzion (5) à _ a rr a' l. -aqi- r% emcange Dar:a!zt par a^: mo....v un - 1 *3rtét*.";.i; 9, - s3 7) _ (9). - Brleur à- 5 g, ui ant nla re...rs ' ndi i , w;aactaô.trsse a11 4. i.f-. Äa -sue -(:s;i - 3ton7i'uits f a, ' E't -- ',cimnsi f.i' -u _a.=ifl!àre te!. q;.- l a vi- i.li ainge; '3;.ic'-e.'":ree "a a 4.= B-àleur a gà z g, v -ant.l, retendizticn 2; caractir,3. sé eln ce que le c nlit f(;- 'v- - tan geonti ellement d.ans!a f ru - {7 5.- Brûleu.r. t- gaz asuiv-n- a revendication 2,' c ar actdrs * su ce qua Si V! u 5é-leange dans & COnfl;d*7f.t;.'t ("4, 5; se'i;..-r....a sî're ' 50 t 200 m'- tres par se s et J -^,_-- sacs( e.C M 8I t2t 150 mè- tres pYar se onde. --- fil-eu r. vant- -dication 3 2, carac't3ris. en ce g-e!e m4lange est a:iais, dans la forure { 7), à un tou-rb onnemen- - ' -e 7.- Brûleur à gaz su7ivant le.eendia- tions 1 et 2, caractéris- ean ce cue la chazre de stabilisation (5) est raccordée à p!usieurs forures (7). 3.- Procédé d'utilisation du brûleur à gaz suivant les revendications 1 et 2 pour produire de l'air chaud dans un générateur d'air chaud, caracté- risé en ce que le brûleur est monté dans une envelop- pe (10) à travers laquelle passe l'air à réchauffer. 9.- Générateur d'air chaud suivant la re- vendication 8, caractérisé en ce que le brûleur (11), dans l'enveloppe (10), est refroidi et isolé par l'air qui le balaie.