Brevet FR2587718A1 — publié le 19870327

La présente invention est relative à des perfection- nements apportés aux moyens et au procédé d'élaboration, en vue de sa combustion, d'une émulsion contenant de l'eau et de l'huile combustible. Ces perfectionnements sont relatifs à de nouvelles dispositions constructives intéressant les moyens de pré- paration de l'émulsion et son procédé de préparation, en vue de sa combustion dans un bec de pulvérisation, de ma- nière à obtenir effectivement les avantages recherchés dans les solutions antérieures et à aboutir à d'autres conséquences complétant et amplifiant le résultat final. Comme on le sait, une solution antérieure consistait à mélanger synthétiquement de l'huile combustible et de l'eau, en parties égales, dans un mélangeur dans lequel on obtenait une émulsion homogénéisée par l'adhérence des particules d'huile et d'eau, cette émulsion étant, dans ces conditions, transportée par pompage jusqu'à un réci- pient de distribution dans lequel elle était maintenue à la même température, l'émulsion étant ensuite amenée par pompage, à sa pression propre et à une température d'en- viron 110 C, jusqu'à son injection dans la chambre de combustion, o elle était brûlée dans le bec de pulvéri- sation et o les réactions chimiques provoquaient un fort dégagement de calories. Lors de la réalisation pratique expérimentale de cette solution, on a constaté que, pour obtenir effective- ment les avantages recherchés par cette solution et pour réduire effectivement la consommation d'huile combustible dans la proportion de 15 %, pour réduire de 80 % les par- ticules de carbone dans les gaz de combustion, de manière à réduire l'anhydride sulfureux, de l'ordre de 1 pg/m3 de gaz à la température normale quand la limite acceptée par les organismes officiels est de l'ordre de 265 Fg, en plus de la réduction sensible de l'oxyde d'azote au niveau de 20 p.p.m contre 225 p.p.m que l'on trouve dans la combus- tion de l'huile combustible, il serait nécessaire d'appor- ter les présents perfectionnements qui permettent d'obte- nir, d'une manière efficace et définitive, les résultats indiqués ci-dessus. Pour atteindre ces objectifs, en plus des perfection- nements apportés spécifiquement au procédé de préparation et de manutention de l'émulsion pour des conditions de com- bustion idéales, on a d'abord muni le récipient de prépara- tion de l'émulsion d'un dispositif de chauffage particulier constitué par une chemise extérieure enveloppant tout le récipient et contenant à l'intérieur de l'eau chaude, de manière que le chauffage de l'émulsion en préparation et le maintien de la température au niveau voulu dans chaque cas soient assurés, Par ailleurs, en raison de la nécessité de maintenir à une valeur idéale les indices thermiques de l'émulsion depuis sa préparation jusqu'à sa dispersion par le pulvéri- sateur à l'intérieur de la chambre de combustion, la présen- te invention consiste à effectuer le chauffage à l'eau chau- de de toutes les canalisations tubulaires de l'installation, depuis les réservoirs d'eau et d'huile assurant l'alimenta- tion de l'installation, en passant par le récipient de pré- paration de l'émulsion, jusqu'au secteur final contenant le bec de pulvérisation, ce chauffage étant réalisé par des serpentins entourant les canalisations tubulaires ou du fait que les canalisations tubulaires sont entourées dans le sens longitudinal par des conduits extérieurs de même axe qu'elles, les serpentins et les conduits coaxiaux étant recouverts extérieurement de plaques ou d'enveloppes de ma- tériaux isolants. L'invention est décrite ci-dessous d'une manière plus détaillée, au moyen d'un exemple de réalisation n'ayant aucun caractère restrictif, en se référant au dessin dans lequel: La figure 1 est une vue schématique en élévation d'un récipient de mélange d'eau et d'huile combustible dans iern1 se forme l'émulsion et qu'entoure une chemise d'eau chaude. La figure 2 représente, à plus grande échelle, la partie, entourée d'un cercle sur la figure 1, qui comprend un secteur de la chemise d'eau et la tubulure d'entrée dans le récipient, entourée par le serpentin de chauffage par l'eau chaude. La figure 3 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 1 représentant le moyen de chauffage du tube cons- titué par un tube coaxial contenant de l'eau chaude. Comme le montrent les figures, les perfectionnements relatifs aux conditions d'application du procédé consistent en ce que le récipient 1 de préparation de l'émulsion est entouré sur ses côtés et à sa partie inférieure par une chemise 2 qui contient de l'eau chaude 4 qui est en contact avec la paroi extérieure 3 du récipient 1, tous les tubes 5 dans lesquels circulent les deux constituants (eau et hui- le combustible) de l'émulsion et ceux dans lesquels circu- le l'émulsion elle-même jusqu'à sa pulvérisation avec pro- jection dans bec de pulvérisation à l'intérieur de la cham- bre de combustion étant entourés par des serpentins 6 ou des conduits longitudinaux 7 ayant le même axe que ces tu- bes, ces serpentins 6 et ces conduits 7 contenant de l'eau chaude et étant entourés extérieurement par une enveloppe 8 de matériau isolant. En ce qui concerne spécifiquement le procédé de préparation, le transport et la combustion de l'émulsion, les perfectionnements consistent en ce que, pour la préparation de l'émulsion, le poids d'huile doit être égal à 55 % du poids de l'émulsion, avec une variation possible, en plus ou en moins, de 10 % environ, la vitesse de rotation des pales 9 du mélangeur, pour la formation de l'émulsion, devant être de 700 tours/minute, avec une va- riation possible de 10 % environ. L'eau chaude nécessaire au chauffage du récipient de mélange par l'intermédiaire de la chemise 2 et pour le chauffage des canalisations tubulaires par l'intermédiaire des serpentins 6 et des conduits 7 doit être à une tempéra- ture fixe de 80 C, avec une variation possible, en plus ou en moins, de 10 %, et l'émulsion contenue dans le mé- langeur pourra être envoyée dans le récipient de distribu- tion lorsqu'elle sera à une température de 50 C, avec une variation possible, en plus ou en moins, de 10 %, et dès que, dans ces conditions de température, l'émulsion sort du récipient de distribution, elle devra être comprimée à 106Pa au minimum. Enfin, après avoir été soumise à l'action d'un ensemble de résistances électriques, l'émulsion sous pression devra avoir une température élevée à 135 C, avec une variation possible, en plus ou en moins, de 10 %, avant d'être pulvérisée dans la chambre de combustion, o elle doit avoir une pression minimale de 1,5.106Pa. Apres sa pré- paration, l'émulsion est transportée, dans les conditions de température indiquées, jusqu'au récipient de distribution et doit y rester au repos pendant une durée nécessaire à l'élimination complète de l'air contenu dans les intersti- ces des bulles émulsifiées, cette durée variant proportion- nellement à la hauteur de niveau de l'émulsion stockée dans le récipient de distribution. -:' - >REVENDICATIONS 1. Perfectionnements apportés aux moyens et au pro- cédé d'élaboration, en vue de sa-combustion, d'une émulsion contenant de l'eau et de l'huile combustible, caractérisés en ce que le récipient (1) de préparation de l'émulsion est entouré sur ses côtés et à sa partie inférieure par une che- mise (2) qui contient de l'eau chaude (4) qui est en contact avec la paroi extérieure (3) du récipient (1), tous les tu- bes (5) dans lesquels circulent les constituants (eau et huile combustible) de l'émulsion et ceux dans lesquels cir- cule l'émulsion elle-même jusqu'à sa projection avec pulvé- risation dans le bec de pulvérisation à l'intérieur de la chambre de combustion sont entourés par des serpentins (6) ou des conduits longitudinaux (7) ayant le même axe que les tubes, ces serpentins (6) et ces conduits (7) contenant de l'eau chaude et étant entourés extérieurement par une enve- loppe (8) de matériau isolant, l'eau contenue dans la che- mise (2), les serpentins (6) et les conduits (7) ayant une température de 80 C, avec une variation possible, en plus ou en moins, de 10 % et l'émulsion contenue dans le récipient mélangeur (1) pouvant être envoyée au récipient de distri- bution lorsqu'elle est à une température de 50 C, avec une variation possible, en plus ou en moins, de 10 %. 2. Perfectionnements selon la revendication 1, carac- térisés en ce que les constituants (eau et huile combusti- ble) sont mélangés pour la formation de l'émulsion, dans une proportion telle que l'huile combustible représente 55 % en poids de l'émulsion, avec une variation possible, en plus ou en moins, de 10 %, la vitesse de rotation des pales (9) du mélangeur du mélange pour la formation de l'émulsion étant de 700 tours par minute, avec une variation possible, en plus ou en moins, de 10 %. 3. Perfectionnements selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisés en ce que l'émulsion, à sa sortie du récipient de distribution, est comprimée sous une pression de 10 kg/cm2 au minimum, puis soumise à l'action d'un en- semble de résistances électriques de manière que la tempé- rature de l'émulsion s'élève à 135 C, avec une variation possible, en plus ou en moins, de 10 %, puis pulvérisée sous une pression minimale de 15 kg/cm2. 4. Perfectionnements selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisés en ce que l'émulsion est laissée au re- pos, dans le récipient de distribution, pendant la durée nécessaire à l'élimination complète de l'air contenu dans les interstices des bulles émulsifiées, cette durée variant proportionnellement à la hauteur du niveau de l'émulsion stockée.