Brevet FR2637963A1 — publié le 19900420

Buse d'injection pour brûleur à mazout La présente invention se rapporte à une buse d'injection pour brûleur à mazout, avec un corps de buse en forme de tasse et portant une ouverture formant buse, avec un organe rotatif situé à l'intérieur du corps de buse et à proximité de l'ouverture formant buse, ainsi qu'avec un filtre placé en amont de l'organe rotatif et agencé pour être fixé au corps de la buse. Comme il est généralement connu dans le métier, on utilise pour vaporiser du mazout en général, mais en particulier pour un faible débit,des buses qui sont pourvues d'un filtre du c8té amont. Lorsque le corps de buse est monté, le filtre reçoit du mazout provenant en toutes directions de la chambre à filtre du corps en buse. On utilise de préférence des filtres à passoire ou des filtres perméables frittés, ces deux types étant toujours creux. Il existe entre le filtre et l'organe rotatif des espaces plus ou moins grand à travers lesquels s'écoule le combustible filtré. Souvant ces espaces contiennent, outre le combustible, d'assez grandes inclusions d'air. Les filtres utilisés jusqu'à présent, tels ceux décrit ci-dessus, était prévus uniquement pour faire fonction de filtre. Lors d'un arrêt prolongé du brûleur, l'espace entre la chambre filtre et l'organe rotatif se videra, et se remplira, ainsi que la chambre à filtre, au moins partiellement avec de l'air, ce qui est indé- sirable. Cet effet a un résultat particulièrement indé- sirable sur des brûleurs à deux étages qui fonctionnent selon le principe dit à deux buses. Ce principe est appliqué sur de purs brûleurs à mazout ou sur des brûleur à deux combustibles (fonctionnement alternatif au mazout et au gaz), et le même effet indésirable apparaît sur des br leurs à deux combustible, dans la partie fonctionnent au mazout travaille selon le principe à une buse. Selon le principe à deux buses seule une des buses travaille à charge partielle, tandis que l'autre buse entre en fonction à pleine charge. De plus, sur les brûleur à deux combustibles, une, respectivement les deux buses du système à mazout sont hors service lors du fonc- tionnement au gaz et sont donc en grande partie vides lors de la prochaine remise en service. Une buse entièrement ou partiellement vide nécessite un certain temps de rem- plissage lors d'une remise en service, et pendant ce temps de l'air doit être éjecté en même temps que le combustible par l'ouverture de la buse. La caractéristique de vaporisation qui en ré- sulte entraîne souvent une séparation de la flamme, res- pectivement des problèmes de brûleur, ce qui nécessite un déverrouillage par l'opérateur. Le but de l'invention est de fournir une buse de vaporisation du type décrit ci-dessus, dans laquelle l'espace précédant l'organe rotatif est réduit au mini- mom, afin d'éviter l'écoulement de combustible liquide hors du corps de la buse lors de l'arrêt du brûleur. Selon l'invention, ce but est atteint par les caractéristiques de la revendication 1. Les avantages pouvant être obtenus au moyen de l'invention résident en ce que du combustible liquide est présent jusqu'à proximité de l'organe rotatif, et que les inclusions d'air sont absentes, ou extrêmement faibles. D'autres caractéristiques et avantages découlent des revendications dépendantes. Dans ce qui suit l'invention sera décrite à l'aide du dessin annexé. Dans celui-ci la figure 1 montre une coupe à travers un exemple de réalisation d'une buse d'injection selon l'invention, la figure 2 montre une coupe à travers une seconde forme de réalisation d'une buse d'injection selon l'invention, la figure 3 montre une coupe à travers une troi- sième forme d'exécution d'une buse d'injection selon l'invention, la figure 4 montre une coupe à travers une quatrième forme d'exécution d'une buse d'injection selon l'invention, la figure 5 montre une coupe à travers une cinquième forme d'exécution d'une buse d'injection selon l'invention, et la figure 6 montre une coupe à travers une sixième forme d'exécution d'une buse d'injection selon l'invention. Dans l'exemple de réalisation illustré par la figure 1, la buse d'injection comprend un corps de buse 1 en forme de tasse, lequel comporte une ouverture de buse 2, un organe rotatif 3 qui forme une partie de cône comportant des rainure tangentielles pour le flux de com- bustible et qui est placée à l'intérieur du corps de buse 1 au voisinage de l'ouverture de buse 2, et un filtre 4 placé en amont de l'organe rotatif 3 et vissé dans le corps de buse 1. A cette fin, le corps de buse 1 comporte un filetage intérieur 5 à son extrémité ouverte. A cette extrémité, le corps de busel comporte également un file- tage extérieur 6 pour monter la buse de vaporisation dans un porte buse 7 représenté en pointillé. Le filtre 4 est une pièce frittée et se compose d'une section de filtre extérieure essentiellement située à l'extérieur du corps de buse 1, ainsi que d'une section de filtre intérieure placée essentiellement à l'intérieur du corps de buse 1. La pièce frittée 4 comporte un file- tage extérieur 8 destiné a être vissé dans le corps de buse 1, et une section 9 destinée à retenir l'organe rotatif. L'organe rotatif 3 possède une parte cylindri- quiène 10 qui s'étend dans une cavité borgne 11 ménagée dans la section 9. Le deuxième exemple de réalisation selon la figure 2 se distingue de la première forme de réalisation représentée à la figure en ce que le filtre 4 est composé d'un corps frittée 14 et d'un anneau fileté 15 entière- ment métallique prévu pour visser le filtre 4 dans le filetage intérieur 5 du corps de buse 1. Comme ils ressort de figure 1 et 2, la pièce frittée s'étend jusqu'à la fente 12 menant aux rainures tangentielles, dont la forme et la position sont connues en soi, et ne sont donc pas décrites ici. Ceci réduit sensiblement le volume des espaces pouvant se remplir d'air après l'arrêt de l'alimentation en combustible. La pièce frittée 4 retenant longtemps le combustible par capillarité, à la manière d'une éponge, il s'ensuit de manière particulièrement avantageuse que du combustible est disponible immédiatement à la fente d'accès 12 aux rainures tangentielles. Le troisième exemple de réalisation montré à la figure 3 comprend un corps de buse 1 avec une ouver- ture de buse 2 et un organe rotatif 3 qui sont identiques à ceux des exemples de réalisation précédemment décrits. Contrairement aux exemples de réalisation des figures 1 et 2, il est prévu un anneau de montage 16 pour l'organe rotatif 3. Cet anneau de montage 16 porte un filetage extérieur 17 et comprend une cavité 18 pour recevoir la partie 10 de l'organe rotatif 3. Des passages radiaux 19 sont prévu dans l'anneau de montage 16. Le filtre 4 est composé d'un anneau fileté 15 entièrement métallique, et d'une pièce fritté 20 qui s'étend à travers à l'anneau 16 jusqu'à proximité de l'organe rotatif 3. Le figure 3 montre immédiatement à l'homme du métier que le filtre 4 peut également être réalisé en une pièce frittée, c'est- à-dire que l'anneau fileté 15 peut être omis. L'exemple de réalisation présenté à la figure 4 est d'une construction similaire à l'exemple de réali- sation selon la figure 3. Cette buse d'injection comprend un corps de buse 1, un organe rotatif 23, un anneau de montage 24 pour l'organe rotatif, et un filtre 4. Le fil- tre 4 est composé d'une pièce frittée 25 et d'un anneau fileté 26. La pièce frittée 25 comprend un appendice 27 qui est inséré dans l'anneau de montage 24, et qui s'étend jusqu'à l'organe rotatif 23. Des sillons 28 orientés radialement sont agencés sur la surface frontale de l'anneau de montage 24 proche de l'organe rotatif 23, pour amener le combustible liquide jusqu'à la fente d'entrée 12 menant aux rainures tangentielles. Comparé à l'exemple de réalisation de la figure 3, l'espace intérieur est ici réduit à un minimum, c'est-à-dire que le filtre 4 s'étend jusqu'aux sillons 28 dans l'anneau de montage 24. Les figures 5 et 6 montrent des exemples de réalisation de la buse d'injection dans lesquels on uti- lise une charge d'un matériau fritté au lieu de la pièce fritté. La buse d'injection présentée à la figure 5 comprend un corps de buse 1, un organe rotatif 3 et un anneau de montage 16 réalisés de façon insimilaire à ceux de la figure 3, et qui ne seront donc pas décrits. Comme il ressort de la figure 5, le filtre 4 se compose d'une capsule 31 ouverte à une extrémité, d'une charge d'un matériau fritté 32, et d'un élément couvercle 33 laissant passer unliquide pour retenir le matériau fritté dans la capsule 31. La capsule 31 est entièrement métallique et comporte des ouvertures radiales 34 pour une alimentation en combustible à partir du porte-buse 7. Il est évident pour l'homme du métier que la capsule 31 peut être une pièce frittée, ce qui permet d'omettre les passages 34. La charge se compose de billes frittées ayant un diamètre compris entre 20 et 1000 u et compressées. La buse d'injection représentée à la figure 4 comprend également une charge en un matériau fritté com- primé. La buse d'injection comprend un corps de buse 1 et un organe rotatif 3 réalisé comme ceux de la figure 3. De plus, la buse d'injection comprend un filtre 4 composé d'un boîtier cylindrique en deux parties ayant une partie 35 essentiellement située en dehors du corps de buse, et une partie 36 située essentiellement à l'intérieur du corps de buse 1, ainsi que d'une charge composée d'un matériau fritté 37. La partie 35 du boîtier située à l'extérieur est ouverte à une extrémité, et son extrémité ouverte est vissée dans le filetage intérieur 5 du corps de buse 1; à cet effet, elle comporte un filetage exté- rieure 38. La partie 36 située à l'intérieur est égale- ment ouverte à une extrémité, et comprend à sa partie frontale ouverte un perçage 40 pour recevoir l'appendice de l'organe rotatif 3. A l'extrémité ouverte de la partie intérieure est prévu un épaulement 39 destiné à centrer les parties parties 35 et 36 boîtier. Les parties 35 et 36 sont réalisées en un matériau fritté. Ces exemples de réalisation sont particulièrement bien adaptés pour équiper des installations déjà existentes. Il est évident pour l'homme du métier que les par- ties de boîtier 35,36 peuvent être entièrement métalliques, auquel cas la partie extérieure au corps de buse i aura des ouvertures, comme représenté à la figure 5, tandis que la partie située à l'intérieur du corps de buse 1 aura des sillons radiaux telles ceux représentés à la figure 4. Le pièce fritté peut être constituée de métal, de céramique, de matière synthétique thermo- ou duroplastique, de verre ou d'un autre matériel adéquat, et la charge peut être composée d'un granulat de ces matériaux. La partie extérieure du filtre peut en particulier être cylindrique, en forme de cône ou de demisphère. Si le boîtier est entièrement en métal, les ouver- tures 34 peuvent être des trous ou des fentes de passage. R e v e n d ic a t i o n s 1. Buse d'injection pour un brûleur à mazout, avec un corps de buse en forme de tasse et portant une ouverture formant buse, avec un organe rotatif situé à l'intérieur du corps de buse et à proximité de l'ouver- ture formant buse, ainsi qu'avec un filtre. placé en amont de l'organe rotatif et agencé pour être fixé au corps de la buse, caractérisé en ce que le filtre (4) remplit l'espace jusqu'à proximité immédiate de l'organe rotatif (3). 2. Buse d'injection selon la revendication 1, caractérisée en ce que le fitre (4) rempli l'espace jusqu'à la fente d'entrée (12) menant aux rainures d'entraînement en rotation. 3. Buse d'injection selon une des revendi- cations 1 ou 2, caractérisée en ce que le filtre (4) est formé d'un corps en un matériau fritté. 4. Buse d'injection selon la revendication 3, caractérisée en ce que le corps (20) en matériau fritté est monté dans le corps de buse et comporte une section (21) qui s'étend jusqu'à proximité de l'organe rotatif (3). 5. Buse d'injection selon la revendication 3, caractérisée en ce que le corps (4,14) en matériau fritté est monté dans le corps de buse (1) et comporte une section (9) agencée pour maintenir l'organe rotatif (3) au voisinage de l'ouverture (2) formant buse. 6. Buse d'injection selon une des revendi- cations 1 ou 2, caractérisée en ce que le filtre (4) comporte un boîtier (31) ouvert d'un côté situé essen- tiellement à l'extérieur du corps de buse (1) et avec son côté ouvert fixé à celui-ci, une charge (32) en un matériau fritté, et un élément (33) formant couvercle pour retenir le matériau fritté (32) dans le boîtier. 7. Buse d'injection selon une des revendi- cations 1 ou 2, caractérisée en ce que le filtre (4) comporte un boîtier cylindrique en deux pièces fixé au corps de buse (1) et dont une partie (35) est située essentiellement à l'extérieur de celui-ci, tandis qu'une autre partie (36) du bottier est située essentiellement à l'intérieur du corps de buse (1) et comporte un alésage (40) pour recevoir l'organe rotatif (3), et qu'il com- porte une charge en un matériau fritté. 8. Buse d'injection selon une des revendi- cations 6 ou 7, caractérisée en ce que la charge est composée de billes en un matériau fritté et ayant un diamètre compris entre 20 et 1000,u. 9. Buse d'injection selon une des revendica- tions 6 ou 7, caractérisèeen ce que le bottier -(31;35;36) est en un matériau fritté. 10. Buse d'injection selon une des revendi- cations 6 ou 7, caractériséeen ce que le bottier est un corps entièrement métallique et comporte des ouvertures (34) pour l'alimentation en combustible. 11. Buse d'injection selon une des revendi- cations 6 ou 7, caractériseen ce que le boîtier (31) forme une passoire. 12. Buse d'injection selon une des revendi- cations 4 à 10, caractériséeen ce que le matériau fritté est un métal, une céramique, un matériau thermo- ou duroplastique, ou du verre.