Brevet FR2503332A1 — publié le 19821008

L'invention a pour objet un brûleur radial pour chaudière à con- densation et concerne plus précisément le positionnement du brûleur à l'intérieur de la chambre de combustion. On sait que la chambre de combustion dans ce type d'appareil renferme un brûleur à air soufflé dont les gaz sont émis radialement et tra- versent la nappe cylindrique de tubes d'eau avec lesquels s'effectuent les échanges thermiques. Les tubes sont évidemment dimensionnés et disposés de façon à obtenir un écoulement laminaire des gaz, et des surfaces d'échanges importantes avec eux. Ces tubes sont eux- mêmes logés dans une chambre étanche constituée d'une coquille dont la partie supérieure communique avec un conduit d'évacuation. Les produits de combustion sont donc recueillis par cette coquille qui forme une enveloppe extérieure autour de la chambre de combustion. Cette coquille constitue une boite cylindrique autour de la nappe de tubes d'eau centrés sur le même axe vertical qui est également l'axe du brûleur radial. Cet ensemble présentant une symétrie axiale parfaite n'est pas sans présenter d'inconvénients au moment de l'allumage du brûleur car l'expansion brutale des produits de combustion avec des gradients de température très élevés, génère des vibrations de fréquence audible qui se réfléchissent parfaitement sur les parois de la boite circulaire puis qui se réfléchissent à nouveau sur le front de flammes et ainsi de suite, entretenant par là même un bruit continu d'intensité élevée qui ne peut être admis pour des appareils à fonctionnement permanent. L'invention propose une solution qui évite cet inconvénient en utilisant un moyen propre à rompre cette symétrie axiale brûleur-chambre de combustion pour éviter ainsi les réflexions successives d'ondes sonores entretenues. Selon l'invention le brûleur radial est disposé de façon légèrement excentrée par rapport à l'axe de la chambre, pour que les ondes émises ne proviennent pas de cet axe et ne se réfléchissent donc pas de façon régulière sur les tubes d'eau ou la coquille extérieure. Les ondes entretenues présentent alors un coefficient d'amortissement tel que le bruit engendré lors de l'allumage faiblisse très rapidement. - 2 - Selon une caractéristique particulière de l'invention, le brûleur est engagé dans un orifice décentré prévu dans une platine-support en forme de disque s'emboîtant à la base de la chambre de combustion. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d'une forme de réalisation en référence aux dessins annexés qui représentent - figure 1: une vue schjmatique en coupe de l'échangeur et du brûleur, - figure 2: une vue en coupe selon la ligne AA' de la figure 1. La partie centrale de la figure 1 montre un échangeur délimité par une coquille cylindrique 1 qui repose sur un socle inférieur 2 percé d'orifices appropriés pour le passage de conduits 3 et 4 d'arrivée et de départ d'eau, et de la tubulure 5 d'admission du mélange gazeux au brûleur radial 6 disposé dans l'échangeur. A l'intérieur de la coquille sont disposés verticalement les tubes d'eau 7 qui forment une nappe cylindrique tout autour du brûleur 6, leur forme et leur espacement étant déterminés pour présenter des surfaces d'échange importantes avec les gaz de combustion. L'eau circule dans les tubes de la nappe à partir d'un anneau répartiteur inférieur 8 vers un anneau répartiteur supérieur 9 et inversement, grâce à un jeu de chicanes non représentées localisées dans les anneaux. Le mélange air-gaz provenant d'une chambre de mélange 12 est soufflé vers le brûleur par un ventilateur 10 interposé sur la tubulure 5. La coquille cylindrique est coiffée d'un couvercle 11 muni d'un orifice 13 pour l'évacuation des gaz brûlés. La chambre de mélange 12 disposés parallèlement à la coquille est en appui sur un pro- longement du socle Inférieur 2 et se raccorde à la tubulure 5. Les figures montrent que le brûleur 6 n'est pas centré au milieu de la chambre de combustion mais qu'il est au contraire légèrement décentré par rapport à l'axe de révolution BB' de cette chambre. A cet effet la platine-support du brûleur qui se présente sous la forme d'un disque 14 est muni d'un orifice 15 décentré par rapport - 3 - audit axe BB'. Cette platine s'embolte à la base de la chambre de combustion dans le socle inférieur 2. Les figures représentent le brûleur décentré du côté opposé à la chambre de mélange 12, mais pas construction il pourrait se trouver décalé dans un autre direction. Le disque 14 sert également de support aux bougies 16 d'allumage du brûleur ce qui est rendu possible par le fait que l'orifice 15 est décentré et que la platine 14 possède ainsi une couronne qui est plus large d'un côté que de l'autre et qui peut donc servir d'embase auxdites bougies. Par retrait de la platine 14, on enlève du même coup et de façon très simple le brûleur 6 et les bougies 16, ce qui facilite leur démontage et leur entretien. Ainsi réalisé, le brûleur n'est plus coaxial à l'échangeur et lors de l'allumage aussi bien qu'au cours du fonctionnement les vibrations de fréquence audible émises par le brûleur ne peuvent se réfléchir sur les parois extérieures ni sur le front de flammes et disparaissent immédiatement. L'excentration du brûleur par rapport aux tubes d'eau est évidemment limitée pour ne pas per- turber l'émission radiale de flammes du côté le plus proche desdits tubes, ni provoquer de surchauffe sensible des tubes d'eau 7 dans la zone voisine. L'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation décrit mais en englobe au contraire toutes les variantes constructives. - 4 - R E V E N D I C A T I 0 N S / Dispositif de positionnement d'un brleur radial pour chaudière à condensation dans lequel le brûleur est disposé à l'intérieur d'une chambre de combustion limitée par une nappe cylindrique de tubes d'eau à axe vertical caractérisé par le fait que le brûleur radial (6) est disposé de façon excentrée par rapport à l'axe vertical BB' de la chambre de combustion. / Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le brûleur (6) est engagé dans un orifice (15) décentré prévu dans une platine-support en forme de disque (14) qui s'emboîte à la base de la chambre de combustion. 3 / Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que des bougies (16) d'allumage du brûleur sont fixées sur la platine-support (14) du côté le plus large de la couronne entourant l'orifice décentré (15). 40/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'excentration du brûleur (6) par rapport à l'axe BB' de la chambre de combustion est limitée à une distance compatible avec une émission radiale correcte des flammes ainsi qu'avec une surchauffe très limitée des tubes d'eau (7) dans la zone voisine.