Brevet FR2522393A1 — publié le 19830902

La présente invention concerne un brûleur de combustible liquide à réglage par action proportionnel- le et à air à basse pression et plus précisément un tel brûleur qui, lors du fonctionnement, coopère avec un mé- canisme de réglage destiné à transmettre une certaine quantité de combustible liquide#afin que la section d'ou- verture du trou du brûleur varie et fasse varier la quan- tité d'air de combustion, le brûleur étant destiné à atomi- ser le combustible liquide, par exemple une huile lourde, à l'aide de l'air de combustion dont la température est élevée. Habituellement, dans les brûleurs de combustible liquide à réglage par action proportionnelle et à air à basse pression, tels que représenté sur la figu're-1 des dessins annexés qui est une coupe d'un tel brûleur classique, une buse 4 d'introduction de combustible liquide est placée dans la partie centrale du corps 1 du brûleur, une buse 7 d'air est placée à la périphérie externe, et la quantité de combustible liquide introduit à partir d'un orifice 6 d'alimentation est réglée par rotation d'une poignée 8 qui provoque l'avance ou le recul de la buse 7 d'air par coopération de la poignée et de la buse, une partie de l'air provenant de l'entrée 2 d'air de combustion étant projetée dans la partie d'orifice a, après circula- tion dans un trou 8, afin que le combustible liquide prove- nant de la buse 4 soit atomisé L'opération de combustion est réalisée avec l'air de combustion provenant de la partie d'orifice b délimitée par la buse 7 d'air et la tuyauterie externe 3 du brûleur. Dans un brûleur de ce type, lorsque l'air de préchauffage à haute température de 3500 C constitue l'air de combustion, la buse 4 de combustible liquide s'échauffe. Ce combustible se carbonise sur la paroi interne de la buse 4 de combustible liquide, surtout lorsque celui- ci a un faible débit ou pendant un arrêt de fonctionne- ment, si bien que l'orifice peut se boucher Le combustible liquide qui a adhéré à la face interne de la partie tronco- nique 5 de la buse 4 qui s'évase vers l'extérieur ou à la face interne du bout 9 de la buse 7 d'air se carbonise, et les résidus carbonisés s'accumulent et s'opposent au fonctionnement normal de la buse Ce fait est très impor- tant surtout lorsque le combustible liquide est une huile lourde. En conséquence, le brûleur de combustible liquide du type connu présente un inconvénient en ce que l'huile lourde ne peut pas être utilisée avec de l'air de préchauf- fage dont la température est supérieure à une valeur déter- minée. L'invention concerne un brûleur de combustible liquide à réglage par action proportionnelle et à air à basse pression, ne présentant pas les inconvénients des brûleurs connus de ce type. L'invention concerne aussi un brûleur de combus- tible liquide à réglage par action proportionnelle et à air à basse pression dans lequel l'air de préchauffage à température élevée est utilisé comme air de combustion, et une huile lourde peut coûteuse peut être utilisée sans que la buse de combustible se bouche sous l'action du com- bustible carbonisé. L'invention concerne aussi un tel brûleur de combustible liquide à réglage par action proportionnelle et à air à basse pression dont la construction est simple, dont le montage est facile et dont le fonctionnement est précis. Plus précisément, l'invention concerne un brûleur de combustible liquide à réglage par action proportion- nelle et à air à basse pression qui, lors du fonctionnement, coopère avec un mécanisme de réglage destiné à introduire une certaine quantité de combustible liquide, afin que la section d'ouverture de l'extrémité du brûleur varie et fasse varier la quantité d'air de combustion et que celle-ci soit adaptée à l'atomisation du combustible liqui- de, le brûleur comprenant une buse de combustible liquide, placée au centre, une seconde buse d'air destinée à la circulation d'un courant d'air secondaire à basse tempéra- ture, d'une première buse d'air destinée à la circulation d'un courant d'air primaire à température élevée, et une tuyauterie externe du brûleur, formant un corps, chacun des trois derniers éléments étant placé concentriquement autour de la périphérie externe de la buse de combustible liquide, dans l'ordre indiqué, la section d'ouverture de la première buse d'air pouvant varier par avance ou recul de cette buse. En résumé, dans le brleur de combustible liquide à réglage par action proportionnelle et à air à basse pression selon l'invention, une seconde buse séparée d'air est placée entre la buse de combustible liquide et la première buse d'air, et une petite quantité d'air à basse tempéra- ture est introduite dans la seconde buse d'air et empêche que la buse de combustible liquide ne s'échauffe En outre, la partie d'extrémité de la seconde buse d'air est destinée à être placée avant la partie d'extrémité de la première buse d'air afin que le combustible liquide ne puisse pas adhérer à la face interne de la partie d'extrémité de la première buse d'air Ainsi, une huile lourde peut être utilisée même avec un air de préchauffage à température élevée. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples-de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels, la figure 1 ayant déjà été décrite: la figure 2 est une élévation latérale en coupe partielle d'un brûleur de combustible liquide à réglage par action proportionnelle et à air à basse pression selon l'invention; - la figure 3 est une coupe longitudinale agrandie du brûleur de combustible liquide de la figure 2; et la figure 4 est une coupe du brûleur de la figure 3 suivant la ligne IV-IV. La figure 2 représente un mode de réalisation avantageux de l'invention dans lequel un brûleur de combus- tible liquide à réglage par action proportionnelle et à air à basse pression coopère avec un mécanisme de régla- ge destiné à introduire une quantité de combustible li- quide, afin que la section d'ouverture de l'extrémité du brûleur varie, le brûleur comprenant-une buse 14 de combus- tible liquide placée au centre, une seconde buse d'air 16 placée autour de la buse 14 de combustible liquide, une première buse d'air 20 placée autour de la seconde buse d'air 16, et une tuyauterie externe 13 du brûleur disposée autour de la première buse d'air 20, les sections d'ouverture de toutes les buses étant destinées à varier lors de l'avance ou du recul de la première buse d'air comme décrit dans la suite du présent mémoire La buse 14 destinée à transmettre un combustible liquide provenant d'une réserve représentée comme ayant un réservoir T, une pompe P et un régulateur R, est placée au centre d'un corps 11 de brûleur qui comporte la tuyauterie externe 13 La seconde buse d'air 16 dont la partie d'extrémité est destinée à être placée avant celle de la première buse d'air, a une partie tronconique 17 qui s'évase vers l'ex- térieur et elle est disposée à une distance déterminée de la périphérie externe de la buse 14 de combustible li- quide afin que ces deux buses délimitent un passage d'ali- mentation d'air 19 de refroidissement destiné à être trans- mis sous forme d'air secondaire provenant d'une turbo- soufflante B. La première buse 20 destinée à transmettre de l'air primaire provenant de la turbosoufflante B par l'in- termédiaire d'un échangeur de chaleur H coopère avec la périphérie externe de la seconde buse d'air 16 si bien qu'elles délimitent entre elles un espace déterminé for- mant un premier passage 32 pour l'air primaire La partie d'extrémité de la première buse 20 d'air primaire est tour- née vers un orifice du corps 11 du brûleur et délimite avec celui-ci un espace déterminé formant un second passa- ge 31 de circulation de l'air primaire L'orifice du corps il est formé par la partie d'extrémité d'une tuyauterie externe 13 du brûleur et par la partie tronconique 17 de la buse 16 d'air secondaire, et les sections des parties d'orifice c, d formées entre la première buse d'air 20, la seconde buse d'air 16 et la tuyauterie externe 13 du brûleur variant lors des avances et des reculs La première buse d'air 20 a une partie 22 d'extrémité formant une buse et une partie rotative 21 de base, pouvant toutes deux tourner autour de la périphérie externe de la seconde buse d'air 16 tout en permettant à la tuyère 22 de coulisser en direction axiale afin qu'elle puisse avancer et reculer en faisant varier la section des parties d'orifice c et d La partie rotative de base 21 est fixée à un bouton 29 de commande destiné à la faire tourner autour de la seconde buse 16, et elle est munie, à son extrémité interne, d'une saillie 24 qui dépasse de manière qu'elle coopère avec une cavité 23 formée dans la partie d'extrémité 22 de la buse afin qu'elle tourne avec elle, cette partie 22 d'extrémité pouvant cependant coulisser en direction axiale par rapport à la seconde buse 16 en étant guidée par coopération d'un ergot 16 de guidage et d'une gorge inclinée 25 de vissage, formée dans la partie d'extrémité 22 L'ergot 26 de guidage qui est monté sur la seconde buse 16, est disposé dans la gorge 25 de la partie 22 d'ex- trémité afin qu'il puisse glisser le long de la périphérie de cette gorge 25 Ainsi, lorsque la partie rotative de base 21 tourne sous la commande du bouton 29, la partie 22 d'extrémité suit cette rotation étant donné la coopé- ration de la saillie 24 et de la cavité 23, mais cette partie 22 avance ou recule en tournant, parallèlement à l'axe de la seconde buse 16 étant donné la coopération de l'ergot 26 et de la gorge 25, les sections des parties d'orifice c et d variant ainsi et faisant varier la quantité d'air de combustion transmise par chacune des parties d'orifice c, d Un trou 28 permet l'entrée d'air de combustion. La partie 22 d'extrémité a plusieurs trous 28 destinés à l'introduction d'air primaire provenant du second passage 32 dans le premier passage c en le faisant tourner, si bien que l'air primaire à température élevée pénétrant par le premier canal 12 d'alimentation du corps 1 i s'écoule dans le premier passage 32 et dans un second passage 31 par l'intermédiaire du trou 28 afin qu'il s'échappe des parties correspondantes d'orifice c, d vers l'extérieur. Un jeu d'ailettes 33 de guidage de grande dimension est placé dans la tuyauterie externe 13 du brûleur afin qu'elles provoquent la circulation de l'air primaire dans le premier passage 32 Un jeu de petites ailettes 34 de guidage est formé sur la buse 14 de combustible liquide afin que l'air secondaire qui se trouve dans le passage 19 d'air de re- froidissement circule, cet air secondaire étant transmis par un canal 18 d'alimentation d'air secondaire formé dans le corps 11 du brûleur et dans le passage d'air de refroi- dissement afin qu'il soit évacué vers l'extérieur par la partie tronconique 17 qui s'évase vers l'extérieur Un obturateur 36 d'un mécanisme de réglage de combustible liquide est placé dans un passage de circulation de combus- tible liquide formé par la buse 14 afin qu'il règle la quantité de combustible liquide transmis à un canal 15, avant arrivée à un orifice de la buse 14, ce mécanisme de réglage comprenant une poignée 37 destinée à tourner en coopération avec le bouton 29 de commande de manière connue. Dans le brûleur de combustible liquide ayant la construction décrite cidessus, une petite quantité d'air secondaire à basse température, notamment à température ambiante, correspondant par exemple à une quantité de 2 à 20 % de la totalité de l'air transmis sous forme d'air primaire et d'air secondaire, est transmise par le canal 18 d'air de refroidissement au passage 19 de la buse 16 d'air secondaire, alors qu'une quantité importante d'air primaire préchauffé à température élevée, formant par exem- ple 92 à 80 % de la totalité de l'air consommé, est transmise par le canal 12 au premier passage 31 et au second passage 32 par les trous 28 La rotation de la poignée 37 provoque l'ouverture de l'obturateur 36 du mécanisme de réglage placé dans le passage de circulation de combustible liquide, d'une quantité déterminée provoquant l'introduction du combustible liquide provenant du canal 15 vers la buse 14, et la rotation du bouton 29 de commande provoque l'avance ou le recul de la première buse 20 d'air d'une quantité déterminée afin que l'air primaire parvienne aux premier et second passages 31 et 32 Lorsque la poignée rotative 37 est commandée avec le bouton 29, les sections d'ouver- ture des parties c, d d'orifice croissent en fonction de la quantité de combustible liquide s'écoulant autour de l'obturateur 36 et pénétrant dans le passage d'huile si bien que l'atomisation du combustible liquide est adaptée à l'air primaire de préchauffage à température élevée pro- venant des parties d'orifice c et d, à l'extérieur de la buse 14, cet air assurant alors la combustion. En outre, selon l'invention, l'air de refroidisse- ment s'écoule normalement à l'extérieur de la buse 14 de combustible liquide et à l'intérieur de la buse 16 d'air secondaire comme décrit précédemment afin qu'il refroidisse et protège la buse 14 de combustible liquide contre la température élevée de l'air primaire et même lorsque la quantité de combustible liquide introduite dans le passa- ge 35 est réduite ou même nulle et lors de l'utilisation d'une huile lourde, le combustible liquide ne se carbonise pas dans la buse 14 si bien que celle-ci n'est aucunement bouchée. En outre, comme la partie d'extrémité de la buse de l'air primaire est protégée par la partie d'extrémité de la buse 16 de l'air secondaire, le combustible liquide n'adhère pas à la partie d'extrémité de la buse 20 Comme la partie tronconique évasée 17 de la buse 16 d'air secon- daire est refroidie par l'air de refroidissement, le combus- tible liquide qui peut s'y fixer ne peut pas se carboniser. En outre, comme la partie tronconique 17 et la première buse 20 font varier la section d'ouverture, la partie d'ex- trémité de la première buse 20 peut avoir une configuration quelconque et il n'est pas nécessaire qu'elle ait une forme conique si bien que l'opération de fabrication s'en trouve simplifiée. Comme indiqué précédemment, selon l'invention, l'air de refroidissement empêche l'air de combustion préchauffé à température élevée d'agir sur la buse de combustible liquide La partie d'extrémité de la buse d'air primaire est protégée par la seconde buse d'air Même lors- que de l'air à température élevée est utilisé comme air de combustion et de préchauffage, le combustible liquide utilisé peut être une huile lourde peu coûteuse. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Brûleur de combustible liquide à réglage par action proportionnelle et à air à basse pression, coopé- rant lors du fonctionnement avec un mécanisme de réglage destiné à transmettre une quantité de combustible liquide, afin que la section d'ouverture de l'extrémité du brûleur varie et fasse ainsi varier la quantité d'air de combustion, le brûleur étant destiné à provoquer l'atomisation du com- bustible liquide par l'air de combustion, ledit brûleur étant caractérisé en ce qu'il comprend un corps de brûleur comportant un corps externe ( 11), une buse ( 14) de combus- tible liquide, placée au centre du corps ( 11), une buse ( 16) d'air secondaire à basse température, placée autour de la buse de combustible liquide, et une buse ( 20) d'air primaire disposée entre la buse d'air secondaire et une tuyauterie externe ( 13) afin qu'elle forme des passages de circulation d'air à haute température, la buse d'air primaire ( 20) étant destinée à se déplacer afin qu'elle modifie les sections d'ouverture des passages. 2 Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la buse d'air secondaire ( 16) a une partie tron- conique ( 17) qui débouche à son extrémité. 3 Brûleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie d'extrémité de la buse ( 20) d'air pri- maire se trouve en arrière de la partie tronconique ( 17) qui débouche à l'extrémité de la buse d'air secondaire ( 16). 4 Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif ( 25, 26, 29) destiné à déplacer la buse d'air primaire ( 16) suivant l'axe du corps extérieur ( 11).