Brevet FR2635168A1 — publié le 19900209

L'invention concerne un brûleur à pulvérisation comportant une buse, présentant un bord de sortie pour délivrer du combustible liquide à une chambre de combustion. Les foyers à combustibles liquides comportent d'habitude des pulvérisateurs à pression, à rotation, à injection ou des croisillonnages divers. Les brûleurs à pulvérisation de type habituel sont destinés à fonctionner à l'huile lourde, laquelle contient des impuretés telles que du sable, des fibres, ou analogues. Ces impuretés les rendent relativement fragiles, et jusqu'à présent on n'a pas réussi à utiliser de petites buses. En outre, quand ils fonctionnent par intermittence, il y a le risque que des reliquats d'huile lourde ne se cokéfient. Compte tenu de ces obstacles, le but de l'invention est de proposer un brûleur à huile lourde à pulvérisation d'un type nouveau qui ait une section transversale relativement faible sans présenter les risques décrits ci-dessus. L'invention atteint ce but en mélangeant l'huile lourde à de l'air avant de la brûler. Dans ce procédé conforme à l'invention, en cas d'interruption, le flux d'air est maintenu et continue de nettoyer et de refroidir le dispositif. Suivant l'invention, le brûleur à pulvérisation est caractérisé en ce que pour la combustion d'huile lourde, la buse est entourée d'un tube enveloppe qui s'étend jusqu'au-delà du bord de sortie de la buse et qui constitue avec celle-ci un intervalle annulaire pour de l'air secondaire qui est amené à l'huile lourde en aval d'un flux d'air primaire relativement au sens de l'écoulement. Conformément à l'invention, le tube enveloppe est muni d'orifices latéraux pour l'introduction de l'air secondaire dans l'intervalle annulaire. On sait, certes, brûler par exemple des mélanges air/poussière, mais, jusqu'à présent on n'a pas fait brûler de l'huile lourde de la manière décrite ci-dessus. Le diamètre de la buse à huile lourde, conforme à l'invention, est choisi entre 8 et 20 mm,.de préférence 16 mm environ. Le diamètre du tube enveloppe est, conformément à l'invention, de 40 à 100 mm, de préférence mm environ. Le tube enveloppe dépasse du bord de sortie de la buse d'environ 10 fois le diamètre de la buse. Ce dépassement mesure de préférence 150 mm, dans une fourchette de longueurs allant de 100 à 200 mm. On comprend donc que même pour la combustion d'huile lourde, il devient possible d'employer des buses relativement étroites. De préférence, la buse munie du tube enveloppe est reliée à une extrémité à un bloc qui renferme au moins une soupape pour l'huile lourde. Plus particulièrement, il peut être prévu dans le bloc, en amont de la buse, un logement de soupape dans lequel un corps de soupape est déplaçable à l'encontre d'un accumulateur de force, ce corps de soupape pouvant, au moyen du poussoir d'un piston, s'écarter d'un siège de soupape. Le piston constitue avec son poussoir une servo-régulation, il est actionné par de l'air comprimé et il est relativement sensible. Le brûleur à pulvérisation conforme à l'invention contient de préférence dans la zone du bloc et en aval de la soupape décrite un régulateur de débit modifiant la section de passage et/ou au moins un canal d'arrivée d'air pour l'air primaire. Selon un second aspect de l'invention, le procédé d'exploitation d'un brQleur à pulvérisation pour la combustion d'huile lourde selon le premier aspect, est caractérisé en ce qu'on mélange de l'huile lourde et de l'air primaire dans un canal du brûleur et on les amène en tant que mélange, dans le canal du brûleur, à un bord de sortie du canal du brûleur, et en ce qu'on envoie de l'air secondaire sur ce bord de sortie à l'extérieur de la flamme. De préférence, on maintient les flux d'air primaire et d'air secondaire indépendamment de l'alimentation en huile. D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortent de la description suivante d'un exemple de réalisation avantageux ainsi que du dessin. Ce dessin montre une coupe transversale schématique au travers d'un brûleur à pulvérisation 10 pour huile lourde qui comporte, contre un bloc 12, un tronçon de tube 14 d'un diamètre intérieur d qui est ici de 60 mm, lequel au moyen d'un socle en fonte 16 repose sur la brique de brûleur 18 d'un hourdis non représenté pour des raisons de clarté; ce tronçon de tube 14 fait saillie par une trouée 19 de la brique de brûleur. A partir du tube 14, la trouée 19 s'élargit de manière conique dans le sens de la flamme. Dans le bloc 12 est prévue une arrivée 20 pour l'huile lourde, arrivée qui débouche dans un logement de soupape 22, dans lequel est monté un corps de soupape 23 du genre sphérique appliqué contre un siège de soupape de forme annulaire par un ressort 24 monté du c8té de l'arrivée. Ce siège entoure une extrémité d'une chambre d'écoulement 26 d'o part, à angle droit dans l'exemple de réalisation choisi, un alésage 28 faisant partie d'un canal de brQleur 30, pour l'huile lourde. L'alésage 28 se raccorde au volume interne 32 d'un tube de canalisation d'huile 33 - constituant une buse de pulvérisation - de diamètre externe e, lequel est disposé de manière coaxiale dans le tronçon de tube 14 formant tube enveloppe et se termine à l'intérieur de celui-ci à une distance h du bord 15 définissant l'embouchure du tube enveloppe ou tronçon de tube 14. Dans l'exemple de réalisation choisi, le dépassement h est de 150 mm, alors que le diamètre extérieur du tube de canalisation d'huile 33 est de 16 mm. Dans la chambre d'écoulement 26 du bloc 12 fait saillie un poussoir 36 qui est guidé dans un perçage coaxial à l'arrivée 20 et qui est fixé par une extrémité à un piston 38; le poussoir 36 est entouré par un ressort 40 qui appuie d'un côté contre le piston 38 et de l'autre-côté contre la face 42 d'une chambre de compression 43 renfermant le piston 38. Dans la chambre de compression 43 débouche une conduite d'alimentation 44 pour l'air d'asservissement; si le piston 38 est sollicité par cet air d'asservissement, il actionne - contre la force du ressort 40 - le poussoir 36 et avec celui-ci le corps de soupape 23 appliqué contre l'extrémité libre du poussoir, dans le sens de la flèche x. Le corps de soupape quitte alors le siège de soupape 25 et ouvre la voie à l'huile lourde amenée par 20. L'huile lourde traverse la chambre d'écoulement 26 et parvient dans l'alésage 28. Dans celui-ci, la quantité d'huile lourde à brûler est déterminée par un régulateur de débit 46 modifiant la section dudit alésage. En-dessous du régulateur de débit 46, ici de type à tige, débouche dans l'alésage 28 un canal d'alimentation 48 pour l'air primaire du brûleur (flèche y), qui se mélange à l'huile lourde, à la sortie de l'alésage. Dans l'intervalle annulaire 50 subsistant entre le tube de canalisation d'huile 33 et le tube enveloppe 14 entourant celui-ci est introduit de l'air secondaire (flèche z) par des orifices latéraux 51 du tronçon de tube 14. L'air secondaire lèche le bord de sortie 34 du tube de canalisation d'huile 33 et évite la formation d'une croûte. La flamme F se produisant au bout du tube d'alimentation en huile 32 présente habituellement une longueur q de 1500 mm ainsi qu'une largeur maximale b de mm. REVENDICATIONS 1. Brûleur à pulvérisation comportant une buse (33) présentant un bord de sortie (34) pour délivrer du combustible liquide à une chambre de combustion, caractérisé en ce que pour la combustion d'huile lourde, la buse (33) est entourée d'un tube enveloppe (14) qui s'étend jusqu'au-delà du bord de sortie (34) de la buse et qui constitue avec celle-ci un intervalle annulaire (50) pour de l'air secondaire (Z) qui peut être amené à l'huile lourde en aval d'un flux d'air primaire (y) relativement au sens d'écoulement. 2. Brûleur à pulvérisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube enveloppe (14) est muni d'orifices latéraux (51) pour l'introduction de l'air secondaire (Z) dans l'intervalle annulaire (50). 3. Brûleur à pulvérisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dépassement (h) du tube enveloppe (14) correspond environ au décuple du diamètre (e) de la buse (33). 4. Brûleur à pulvérisation selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que la buse (33), munie du tube enveloppe (14), est reliée à une extrémité à un bloc (12) comportant au moins une soupape (22 à 25) pour l'huile lourde. 5. Brûleur à pulvérisation selon la revendication 4, caractérisé en ce que, dans le bloc (12), sont prévus en amont de la buse (33) un logement de soupape (22) et un corps de soupape (23) déplaçable à l'encontre d'un accumulateur de force (24), ce corps de soupape pouvant, au moyen du poussoir (36) d'un piston (38), s'écarter d'un siège de soupape (25). 6. Brûleur à pulvérisation selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le piston (38) portant le poussoir (36) est monté pour Itre actionné par de l'air comprimé. 7. Brûleur à pulvérisation selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que, dans la section d'écoulement, un régulateur de débit (46) pour l'huile lourde, modifiant la section, est monté en aval de la soupape (22 à 25). 8. Brûleur à pulvérisation selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'au moins un canal d'alimentation en air (48) est monté en aval de la soupape (22 à 25). 9. Procédé d'exploitation d'un brûleur à pulvérisation pour la combustion d'huile lourde selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on mélange de l'huile lourde et de l'air primaire dans un canal du brûleur et on les amène en tant que mélange, dans le canal du brûleur, à un bord de sortie (34) du canal du brûleur et en ce qu'on envoie de l'air secondaire sur ce bord de sortie, à l'extérieur de la flamme (F). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on maintient les flux d'air primaire et d'air secondaire indépendamment de l'alimentation en huile.