Brevet FR2690505A1 — publié le 19931029

-1 - BRULEUR DE GAZ ATMOSPHERIQUE DU TYPE A MELANGE DIT HYPERSTOECHIOMETRIQUE La présente invention concerne un brûleur de gaz atmosphérique, du type à mélange dit hyper- stoechiométrique, de forme substantiellement tubulaire, dans lequel il est prévu que le mélange sorte à travers une pluralité de fentes pratiquées sur la surface du corps du brûleur, lesdites fentes étant disposées sur une ou plusieurs rangées qui s'étendent parallèlement à l'axe du brûleur. On connaît depuis longtemps des brûleurs qui fonctionnent avec une combustion dite hyperstoechiométrique Certains de ces brûleurs prévoient, en outre, que leur surface soit refroidie, par exemple au moyen d'eau de chaudière, le tout afin, principalement, de réduire la teneur en N Ox dans les produits de combustion. Des brûleurs d'un tel type sont décrits, par exemple, dans les brevets d'invention italiens N O 1 191 596 et 1 214 314 au nom du même demandeur. L'utilisation de l'eau de refroidissement prélevée généralement du circuit de chaudière, offre d'excellentes possibilités d'emploi aux brûleurs, en utilisant tous les gaz disponibles dans le réseau de distribution et en permettant, en particulier, leur fonctionnement, même en présence de pressions extrêmement basses dans lesdits réseaux En effet, jusqu'il y a peu, il n'était pas rare de constater des abaissements de pression même brusques. De nos jours, les conduites de distribution ont été beaucoup améliorées et on peut être raisonnablement sûr de pouvoir compter sur des pressions à l'injecteur de 120- mm de colonne d'eau, du moins en ce qui concerne le gaz naturel. -2- Ceci permet, d'un côté, de disposer d'une pression, dans tous les cas suffisante pour obtenir le mélange hyperstoechiométrique sans devoir recourir à des moyens particuliers et, de l'autre, de pouvoir faire osciller la pression, par exemple, de 100 à 140 mm, en permettant ainsi une certaine modulation sur la charge. Le but de la présente invention est de réaliser un brûleur en mesure de fonctionner avec une combustion dite hyperstoechiométrique, qui soit en mesure de fournir de bons résultats en ce qui concerne l'émission de NOX Ceci est obtenu en conformant ledit brûleur et, en particulier, les fentes prévues dans ledit brûleur et d'o sort le mélange air/gaz combustible, selon les modalités qui seront décrites dans la suite de la description, en faisant référence à la planche de dessins annexée dans laquelle les figures 1, 2 et 3 représentent trois vues d'une forme particulière de réalisation du brûleur selon l'invention, respectivement en vue de dessus, en section longitudinale et en vue de côté; les figures 4 à 9 représentent chacune une conformation possible des fentes présentes sur le brûleur selon l'invention. Sur les figures 1 à 3, on voit que l'invention concerne un brûleur 1 de forme substantiellement tubulaire. Le gaz combustible entre par une tuyère ( 2) et se mélange avec l'air comburant à l'intérieur d'un tube de Venturi ( 3), disposé à l'intérieur de la surface extérieure ( 1 ') du brûleur Sur cette dernière est pratiquée une pluralité de fentes ( 5), disposées parallèlement sur une ou plusieurs rangées qui s'étendent parallèlement à l'axe du brûleur. 3 - On fait affluer le mélange aux fentes au niveau desquelles se produit la combustion, après passage dans un distri- buteur ( 4), situé à la sortie du tube de Venturi ( 3). Une caractéristique fondamentale de l'invention est constituée par la conformation particulière des fentes ( 5) Avant tout, la largeur 'IL" desdites fentes est telle qu'elle garantit une très faible résistance au passage du mélange air-gaz combustible. Avantageusement, cette largeur sera substantiellement égale à 1 mm. En outre, les fentes sont disposées non pas sur une seule, mais plutôt sur une pluralité de rangées, entre lesquelles il existe un espace plein ( 6) qui est apte à stabiliser la flamme. Des essais ont permis en outre de vérifier que la meilleure disposition prévoit que les fentes d'un même rang soient à distance égale les unes des autres. En outre, les meilleurs résultats sont obtenus avec une pression à la tuyère variant entre 100 et 140 mm de colonne d'eau. Sur les figures 4 à 9, on voit quelques dimensionnements possibles des fentes En particulier, de préférence, les fentes situées en position latérale seront de longueur inférieure par rapport à celles situées au centre, de façon à éviter le plus possible le phénomène des flammes décollantes. Avantageusement, en outre, seront prévues deux lamelles ( 7) émergeant perpendiculairement à la surface externe ( 11) du brûleur, qui seront disposées normalement à l'axe du brûleur, au début et à la fin des files de fentes ( 5) -4- d'o sort la flamme Lesdites lamelles ont pour fonction de protéger le début et la fin de la flamme d'un excès de dilution provoqué par de l'air secondaire et d'augmenter sa stabilité. Des essais ont permis, en outre, de vérifier que l'utilisation de fentes de largeur égale à environ 1 mm, ne détermine pas le danger de retour de la f lamme, du moment que le brûleur fonctionne dans des conditions hyperstoechiométriques En effet, la flamme non appuyée sur la surface ne la réchauffe pas et le mélange hyperstoechiométrique a une vitesse de propagation de flamme plutôt faible. En outre, on a pu constater que la teneur en NOX dans les produits de combustion reste toujours très faible. Enfin, la conformation particulière des fentes ci-dessus permet au brûleur de passer sans aucun problème du fonctionnement avec des gaz naturels de type H (méthane pur) à celui avec du gaz naturel de type L (contenant de l'azote) sans inconvénient particulier comme la possibilité d'un détachement excessif de la flamme ou d'émissions excessives d'oxyde de carbone. Ceci s'avère particulièrement avantageux dans les lieux o il est possible que la distribution du gaz naturel passe du type H au type L sans aucun préavis. REVENDICATIONS 1/ Brûleur de gaz atmosphérique du type à mélange dit hyperstoechiométrique, de forme substantiellement tubulaire, dans lequel il est prévu que le mélange sorte d'une pluralité de fentes ( 5) pratiquées sur la surface située en correspondance avec la partie supérieure dudit brûleur, lesdites fentes ( 5) étant disposées sur une ou plusieurs rangées qui s'étendent parallèlement à l'axe du brûleur, ledit brûleur étant caractérisé en ce que la largeur desdites fentes ( 5) est telle qu'elle garantit une très faible résistance au passage du mélange air comburant-gaz combustible. 2/ Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'est prévue une pluralité de rangées de fentes ( 5) séparées les unes des autres par un espace plein ( 6) dépourvu de fentes, apte à stabiliser la flamme. 3/ Brûleur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les fentes ( 5) d'une même rangée sont à distance égale les unes des autres. 4/ Brûleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fentes ( 5) présentent une largeur substantiellement égale à 1 mm. / Brûleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est alimenté avec du gaz naturel, à une pression variant entre 100 et mm de colonne d'eau. -6 - 6/ Brûleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente deux lamelles émergeant perpendiculairement à sa surface externe et disposées normalement à l'axe du brûleur au début et à la fin des files de fentes ( 5) d'o sort la flamme.