Brevet FR2525736A1 — publié le 19831028

Brûleur gazéifiant le combustible La présente invention concerne un brûleur à gazéification de combustible capable de transformer instantanément dans 11 état gazeux un combustible liquide d'alimentation de telle sorte que la gazéification de ce combustible liquide d'alimentation et la combustion de celui-ci par formation d'un mélange avec de l'air puissent être effectuées d'une façon continue pendant une période de temps prolongée. La présente invention a pour objet la réalisation d'un brûleur à gazéification de combustible d'une structure nouvelle permettant de déclencher instantanément au cours des phases initiales du fonctionnement du brûleur la combustion d'un combustible liquide sous la forme d'un combustible gazéifié et de continuer de façon régulière cette combustion par la suite pendant la totalité de la période de fonctionement du brûleur* La caractéristique principale de la présente invention réside dans le fait que le brûleur à gazéification de combustible liquide comprend un élément générateur de gaz, au moins un élément de combustion, un moyen d'amenée de combustible monté dans l'élément générateur de gaz et un moyen de combustion placé en dessous d'une partie de l'élément générateur de gaz dans lequel se trouve le moyen d'amenée de combustible pour préchauffer l'élément générateur de gaz et l'élément de combustion depuis l'extérieur, grâce à quoi l'élément généra- teur de gaz et 11 élément de combustion peuvent être préchauffés instantanément sans provoquer une disparition de la combustion. On-peut obtenir instantanément et dans de bonnes conditions le préchauffage de ltélément générateur de gaz et de l'élément de combustion à l'aide des flammes de combustion du combustible liquide, de sorte que la combustion du combustible liquide à l'état gazéifié peut etre déclenchée au stade initial du fonctionnement du brûleur et avoir lieu de façon continue sur une période de temps prolongée dans des conditions satisfaisantes. Des objets, caractéristiques et avantages supplémentaires de la présente invention apparattront dans la description donnée ci-après en référence aux dessins annexés, sur lesquels : la figure t est une vue de caté du brûleur à gazéification de combustible constituant un premier mode de réalisation de l'invention, certaines parties ayant été arrachées ;; la figure 2 est une vue en coupe par II-II de la figure 1 la figure 3 est une vue en plan du brûleur à gazéification de combustible représenté sur la figure 1 la figure 4 est une vue de face en coupe verticale du brûleur à gazéification de combustible constituant un second mode de réalisation la figure 5 est une vue en plan, avec certaines parties arrachées, du brûleur à gazéification de combustible constituant un troisième mode de réalisation la figure 6 est une vue en coupe par VI-VI de la figure 5 ; la figure 7 est une vue de face du brûleur à gazéification de combustible constituant un quatrième mode de réalisation ; et la figure 8 est une vue en coupe par VIII-VIII de la figure 70 On va décrire maintenant des modes de réalisation préférés de l'invention en se référant aux dessins annexés. Sur les figures 1-3, un.élément I générateur de gaz est raccordé à sa base à un cylindre de soufflage d'air non représenté. Une pluralité d'éléments de combustion 2 de forme cylindrique allongée, destinés à permettre à un mélange de combustible gazéifié d'air de brûler dans un état gazéifié, sont disposés chacun de part et d'autre de l'élément 1 générateur de gaz en étant espacés les uns des autres et en se trouvant sensiblement dans le même plan horizontal. Les éléments de combustion 2 de forme allongée sont fermés å leur extrémité avant 2' de manière qu'une chambre à gaz 3 soit formée dans chacun de ces éléments de combustion 2 et sont raccordés à leur base 2" à un élément de communication 4 qui est lui-même raccordé à une extrémité avant de l'élément 1 générateur de gaz.Les éléments de combustion 2 comportent, sur leur demipartie de surface supérieure et sur la portion de cette partie qui est orientée vers l'élément 1 générateur de gaz une multiplicité d'ouvertures 5 de formation de flammes et en forme de fente, et des plaques 6 de guidage de flammessont fixées à la partie périphérique extérieure de ces éléments de combustion 2 et ne comportent aucune ouverture 5 de formation de flamme Les plaques 6 de guidage de flamme comprennent chacune des saillies s'étendant vers le haut et vers le bas pour diriger les flammes d'une façon stable vers l'élément 1 générateur de gaz. Les ouvertures 5 des éléments de combustion 2 peuvent avoir toute forme appropriée autre que la forme de fente, par exemple être de petites ouvertures circulaires. La référence 7 désigne un moyen d'amenée de combustible logé à l'intérieur de l'élément I générateur de gaz, à la base de ce dernier. Dans le mode de réalisation représenté et-décrit, le moyen 7 d'amenée de combustible expulse à son extrémité avant du combustible sous forme de particules atomisées à travers un injecteur. Toutefois, la présente invention n'est pas limitée à cette manière spécifique d'amener le combustible et le moyen 7 d'amenée de combustible peut simplement comporter une ouverture à son extrémité avant pour permettre au combustible liquide d'être introduit sous forme de gouttelettes à l'intérieur de l'élément 1 générateur de gaz.La référence 8 désigne un moyen de combustion placé en dessous d'une partie de élément 1 générateur de gaz dans lequel est logé le moyen 7 d'amenée de combustible et comprenant une canalisation 9 d'amenée d'air pour l'alimentation en air de combustion, un injecteur 10 pour fournir un brouillard de combustible liquide, et une bougie d'allumage 11 pour déclencher la combustion. Le moyen de combustion 8 permet d'obtenir la combustion à la fois d'un combustible liquide et d'un combustible gazeux. Dans le premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, les éléments de combustion 2 de forme allongée sont disposés de part et d'autre de l'élément 1 générateur de gaz, sensiblement dans le m8me plan horizontal. La présente invention n'est pas limitée à cette disposition spécifique des éléments 1 et 2 et les éléments de combustion 2 de forme allongée peuvent autre placés, comme représenté sur la figure 4 illustrant un second mode de réalisation, dans des positions où ils sont dirigés obliquement vers le bas de élément 1 générateur de gaz de part et d'autre de celui-ci comme indiqué en 2A. Dans le second mode de réalisation, le moyen de combustion 8 est intercalé entre les éléments de combustion 2A pour que l'on puisse obtenir un meilleur effet de préchauffage. Les figures 5 et 6 montrent un troisième mode de réalisation dans lequel l'unique élément de combustion 2B est agencé sous une forme annulaire vue en plan et est maintenu en communication, à sa partie inférieure, avec l'extrémité avant de l'élément 7 générateur de gaz, de sorte que les flammes de combustion destinées à l'obtention de la gazéification du combustible peuvent etre dirigées vers le haut depuis le dessous. Dans ce mode de réalisation, pour que l'on puisse obtenir efficacement le préchauffage global de l'élément 1 générateur de gaz et de l'élément de combustion 2B à l'aide des flammes de combustion engendrées avec le combustible liquide par le moyen de combustion 8, un passage libre 12 pour les flammes est formé dans une partie de l'élément de combustion 2B placé sur le caté de la base 1' de l'élément 1 générateur de gaz disposé contre le moyen de combustion 8 pour que les flammes de combustion du combustible liquide puissent s'étendre à travers ce passage.L'élément de combustion annulaire 2B comporte dans sa demi-partie supérieure des ouvertures 5t de formation de flammes et comporte une plaque 6' de guidage de flamme disposée sur la circonférence extérieure de cet élément de combustion0 Les figures 7 et 8 montrent un quatrième mode de réalisation dans lequel l'unique élément de combustion 2C se présente sous la forme dtune couronne pour que les flammes de combustion destinées à produire la gazéification du combustible soient dirigées vers l'avant. L'élément de combustion 2C en forme de couronne est disposé sur le c8té de sorte que l'élément 1 générateur de gaz placé horizontalement peut s'étendre sensiblement à travers 11 ouverture centrale de cet élément de combustion 2C.Dans ce mode de réalisation, l'élément 1 générateur de gaz est maintenu en communication avec l'élément de combustion 2C par l'intermédiaire d'un élément de communication 4", et l'élément de combustion 2C comporte à sa surface une multiplicité d'ouvertures 5u de formation de flamme, On va décrire le fonctionnementKdu brûleur à gazéification de combustible selon la présente invention. Quand on désire obtenir la combustion d'un combustible liquide sous une forme gazéifiée à l'aide du brûleur à gazéification de combustible représenté sur les figures 1 à 3, de l'air de combustion est refoulé dans la direction des flèches à travers la canalisation 9 d'amenée d'air et, en même temps, du combustible est expulsé sous forme de particules atomisées à travers l'injecteur 10.Un courant est envoyé à la bougie d'all'ainage 11 pour mettre en fonction le moyen de combustion 8. La mise en fonction du moyen de combustion 8 permet d'obtenir une combustion complète du combustible de manière que des flammes soient produites par la combustion du combustible liquide pour préchauffer l'élément 1 générateur de gaz et les éléments de combustion 2 depuis l'extérieur. Les éléments 1 et 2 peuvent donc être chauffés en un bref laps de temps jusqu'à une température suffisamment élevée pour que l'on obtienne une gazéification du combustible liquide.Quand l'élément 1 générateur de gaz et les éléments de combustion 2 sont préchauffés jusqu'à une température susceptible de gazéifier le combustible liquide, du combustible liquide est envoyé à l'extrémité de base 1' de l'élément 1 générateur de gaz et, en meme temps, de l'air pour la combustion est envoyé sous forme de jets dans la direction des flèches. Pendant l'écoulement à travers l'élément préchauffé 1 générateur de gaz, le combustible liquide et l'air de combustion se gazés fient instantanément et se mélangent l'un avec l'autre à la suite d'une agitation de manière a' former un mélange combustible-air qui s'écoule à travers l'élément de communication 4 jusque dans les éléments de combustion 2.Après avoir été refoulé ainsi dans les éléments de combustion 2 et y avoir séjourné pendant un instant, le mélange combustible-air est expulsé sous forme de jets à travers les ouvertures 5 de formation de flammes sous une pression prédéterminée et est allumé par les flammes de combustion du combustible liquide provenant du moyen de combustion 8 de manière à former des flammes de combustion avec le combustible gazeux. Le combustible brûle donc sous une forme gazéifiée et chauffe l'élément t générateur de gaz à partir de l'extérieur.Quand le chauffage de l'élément 1 générateur de gaz peut ainsi être effectué par les flammes de combustion du combustible liquide sons une forme gazéifiée, on peut obtenir efficacement le chauffage de cet élément avec les flammes de combustion du combustible sc.us une forme gazéifiée même si le moyen de combustion e cesse d'être en fonction0 On peut -donc o' ir le mélange combustible-air n volumes suffit samment importants pour que la combustion du combustible sous ie forme gazéifiée puisse avoir lieu de façon continue dans de bonnes conditions tant Rue l alimentation cil combustible liquide par le moyen 7 d'amenée de combustible et ltalimentation en air comburant par la canalisation 9 d'amenée d'air ne sont pas interrompues. Comme le premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, les second, troisième et quatrième modes de réalisation représentés sur les figures 4 à 7 fonctionnent de manière à engendrer efficacement un mélange de combustible gazéifié avec de l'air par préchauffage de l'élément générateur de gaz à l'aide des flammes de combustion du combustible liquide dirigées soit vers le haut soit vers le basO On voit, d'après la description qui précède, que le brûleur à gazéification de combustible selon la présente invention est pourvu d'un moyen de combustion 8 placé en dessous d'une partie de l'élément 1 générateur de gaz et des éléments de combustion 2, 2A, 2B et 2Co Gracie à cette disposi tion constructive, il est possible de préchauffer instantané ment l'élément générateur de gaz et les éléments de combustion jusqu' une température susceptible de gazéifier le combustible de manière à déclencher la combustion du combustible sous une forme gazéifiée à un stade initial du fonctionnement du brûleur tout en évitant la production et le dépôt de suie par suite d'une combustion incomplète du combustible dans l'élément générateur de gaz et dans les éléments de combustion, cela quel que soit le nombre de fois qu'a lieu l'opération de brûlage de combustible liquide pour obtenir la combustion du combustible sous une forme gazéifiée. De plus, la présente invention permet d'obtenir de façon continue un mélange de combustible gazéifié et d'air sous une forme parfaite et, en même temps, évite un endommagement par les flammes de combustion de l'élément t générateur de gaz et des éléments de combustion 2, 2A, 2B et 2C grâce à quoi on peut obtenir d'une façon continue la combustion du combustible sous une forme gazéifiée pendant une période de temps prolongée. REVENDICATIONS I. Brûleur gazéifiant le combustible caractérisé par le fait qu'il comprend un élément (1) générateur de gaz à travers lequel peut s'écouler un mélange de combustible gazéifié et d'air au moins un élément de combustion (2;2A;2B;2C) placés dans le même plan horizontal à côté dudit élément générateur de gaz ou dans un plan en dessous de celui dudit élément générateur de gaz et maintenu en communication avec ce dernier, ledit élément de combustion comportant intérieurement une chambre à gaz (3) et, à sa surface, une multiplicité d'ouvertures (5 ; 52 ; 5") de formation de flammes ; un moyen (7) d'amenée de combustible logé dans une partie dudit élément générateur de gaz prêt de sa base pour diriger du combustible liquide vers l'intérieur dudit élément (1) générateur de gaz ; et un moyen de combustion (8) placé en dessous d'une partie dudit élément générateur de gaz logeant ledit moyen d'amenée de combustible pour préchauffer, à partir de l'extérieur, ledit élément générateur de gaz et ledit élément de combustion, ledit moyen de combustion comprenant une canalisation (9) d'amenée d'air, un injecteur (10) de combustible liquide et/ou gazeux et une bougie d'allumage (11)o 2. Brûleur gazéifiant le combustible suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit moyen d'amenée de combustible comprend un injecteur (10) pour expulser du combustible sous forme de particules atomisées. 3. Brûleur gazéifiant le combustible suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit moyen (7) d'amenée de combustible comprend un élément tubulaire comportant une ouverture à son extrémité avant. 4. Brûleur gazéifiant le combustible suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit élément de combustion a une forme cylindrique allongée0 5. Brûleur gazéifiant le combustible suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit élément de combustion a une forme annulaire et est disposé en dessous dudit élément générateur de gaz de manière à communiquer avec ce dernier, ledit élément de combustion comportant dans une partie un passage libre (12) pour les flammes sur le côté de base dudit élément générateur de gaz. 60 Brûleur gazéifiant le combustible suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit élément de combustion se présente sous la forme d'une couronne et que ledit élément générateur de gaz est disposé de manière à s'éten dre sensiblement à travers l'ouverture centrale dudit élément de combustion et par le fait qu'il comprend en outre un élément de communication (4 ; 4t ; 4") destiné à faire communiquer ledit élément générateur de gaz avec l'élément de combustion.