Brevet FR2585111A1 — publié le 19870123

La présente invention a pour objet un dispo- sitif pour améliorer la combu@tion d'un combustible à l'intérieur d'un foyer de chaudière et, de ce fait, augmenter le rendement de combustion, réduisant ainsi les proportions d'imbrûlés solides et gazeux doncla pollution atmosphérique. Cela est capital lorsque le brûleur fonctionne à puissance réduite par rapport à la puissance maximum de la chaudière. Il est connu que la formation de. imbrûlés solides et gaseux est due, en partie, à un mauvais rayonnement calorifique des parois du foyer sur la flamme et à un refroidi@@ement de sa périphérie par l'air comburant à température toujours inférieure à celle de la flamme. Il est connu, au@si, que la qualité du rayonnement des parois sur la flamme, a une impor tance capitale sur la qualité de la combustion et que ce rayonnement est proportionnel à la puissance 4ème de la température et inversement p@oportionnel à la distance qui sépare la périphérie de la flamme des parois du foyer qui l'entourent. La pr é sente invention a pour but de remèdier aux effets néfastes d'une mauvaise combu@tion, en installant à l'intérieur du foyer d'une chaudière, un foyer primaire en rapport avec le volume de la flamme. A cet effet,le procédé, suivant l'invention, consiste à installer, dans le foyer d'origine des chaudières, un foyer primaire additionnel rayonnant dont les parois ajourées sont le plus proche possible de la flamme, tout en permettant aux calories déve- loppées par cette flamme d'être transmises aux sur- faces d'échan@e thermique des chaudières. La figure 1 est une vue @chématique, en coupe transversale, du dispositif, à titre d'exemple non limitatif. Elle montre la position du foyer primaire additionnel rayonnant 1 à l'intérieur du foyer d'ori- vine 2 et entourant la flamme 3 au plus près. La figure 2 est uno vue schématique, en coupe longitudinale du dispositif, à titre d'exemple non limitatif. Suivant l'invention, le foyer primaire additionnel rayonnant 1 placé à l'intérieur du foyer d'origine 2 ceinture la flamme 3 sur tout ou partie de sa longueur pour obtenir l'effet maximum recherché sur la combustion par le rayonnement. Le foyer primaire rayonnant est ouvert à ses deux extrêmités. Suivant l'invention, le foyer primaire additionnel rayonnant peut être constitué d'une seule ou plusieurs parties, @uivant une @@ction géométrique quelconque compatible avec les moyens de réalisation. Les figures 3 et 4 montrent, à titre d'exemple non limitatif, la section transversale, circulaire ou polygonale, que peut avoir le foyer primaire addition- nel rayonnant. Suivant l'invention, la ou les parois du foyer primaire additionnel rayonnant sont ajourées pour per- mettre aux calories développées par la flamme d'atteindre plus facilement les surfaces d'échange thermique de la chaudière. Les ajour@ des parois peu- vent avoir une forme quelconque. Les figures 3 et 4 montrent, à titre d'exemples non limitatif@, les formes que peuvent avoir les ajours 4 précités. Suivant l'invention, le foyer primaire ad- additionnel rayonnant est maintenu contré par rapport à l'axe de la flamme, et à l'intérieur du foyer d'ori @ine, par des appuis ou fixations appropriés de forme quelconque.La figure schématique 1 montre, à titre d'exemple non @i@itatif, un di@positif de fixation 3 constitué par des croisillons réglables et sur les- quels repose le foyer primaire additionnel rayonnant 1, h l'intérieur du foyer d'origine 2, centré autour de la flamme 3. Suivant l'invention, le foyer primaire additionnel rayonnant, peut être réalisé en un matériau métallique ajouré, formant armature. Cette armature peut être recouverte, par projection, à titre d'exemple, d'un matériau minéral réfractaire, en ménageant les ouvertures de l'armature. Suivant l'invention, toutes les parties métal- liques constituant le foyer primaire additionnel rayonnant et ses éléments de fixation pourront être réalisés en acier réfractaire résistant aux températures élevées règnant dans les foyers de chaudières. Suivant l'invention, le matériau minéral réfractaire, quand il existe, constit@ant en partie le foyer primaire additionnel rayonnant, peut être imprégné d'un a@ent catalytique gazeux ou liquide. Cet agent catalytique, sous l'effet de la tempéra ture, accentue l'action bénéfique du rayonnement sur la combustion. REVENDIC-ATIONS 1 - Dispositif pour améliorer la combustion d'un combustible dans une chaudière en réduisant la proportion d'imbrAlés, en particulier quand la puissance développée par le bradeur est réduite par rapport à la puissance maximum de la chaudière, caractérisé par le fait qu'il comprend un élément de forme tubulaire (1) à dimensions constantes, destiné à être placé à l'intérieur des foyers dtorigine (2) des chaudières pour entourer la flamme (3) et constituer, ainsi, un foyer primaire additionnel rayonnant, à géométrie constante. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément tubulaire (1), constituant le foyer primaire additionnel rayonnant, à géométrie constante, a une section transversale de forme géométrique quelconque, mais de dimensions appropriées au volume de la flamme (3). 3 - Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'élément tubulaire (l), constituant le foyer primaire additionnel rayonnant à géométrie constante, est ouvert à ses deux extrémités, pour permettre le libre développement de la flamme (3). 4 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la longueur de l'élément tubulaire (1), constituant le foyer primaire additionnel à géométrie constante, est choisie pour accompagner la flamme (3) sur tout ou partie de son parcours dans le foyer d'origine (2). 5 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'élément tubulaire (1) constituant le foyer primaire additionnel à géométrie constante, possède des ajours (4) sur toute sa périphérie pour permettre le passage des calories développées par la flamme (3) vers les parois d'échanges thermiques du foyer d'origine (2). 6 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que l'élément tubulaire (1), constituant le foyer primaire additionnel à géométrie constante, est réalisé en matériau métallique réfractaire ou, en partie, en matériau minéral réfractaire, dans les deux cas en ménageant les ajourspériphériques (4) sur la surface de l'élément tubulaire (1). 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le matériau minéral constituant, en partie, l'élément tubulaire, formant le foyer primaire additionnel rayonnant (1), est imprégné d'un agent catalytique liquide ou gazeux, cet agent catalytique accentuant l'action bénéfique du rayonnement sur la flamme (3).