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APPAREIL DE COMBUSTION POUR COMBUSTIBLES LIQUIDES faisant l'objet d'une demande de brevet d'invention
De nombreux appareils ont déjà été établis pour produire la chaleur nécessaire aux applications les plus diverses telles que chauffage au jet de flamme de fours et de fourneaux, séchage de moules, traite- ment thermique, réchauffage dans une enceinte fermée ou non de pièces à souder entre elles par un procédé quelconque et en particulier par aluminothermie. Ces appareils utilisent un combustible liquide très volatil injecté sous pression élevée à travers un appareil de volatilisation ou de gazéification disposé de manière à produire un jet de flamme dans la chambre de chauffage.
Dans les
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lampes à souder par exemple, la gazéification est obtenue par le chauffage par le brûleur même d'un serpentin entourant la buse de combustion. Mais lorsqu'on marche à pression élevée pour assurer un fort dégagement de chaleur, la combustion se produit à une certaine distance du brûleur à cause de la vitesse d'écoulement des gaz de telle sorte que le brûleur n'est plus assez chaud pour assurer la gazéificiation nécessaire.
C'est pourquoi l'on opère en général la volatilisa- tion par un dispositif à chauffage indépendant constitué par un serpentin parcouru par le liquide sous pression et placé par exemple dans un réchaud à charbon de bois.
Certains appareils utilisent le liquide à volati- liser lui-même pour alimenter et réchauffer le serpentin de volatilisation. Ils comportent alors deux départs sur la canalisation d'amenée du liquide sous pression avec robinet pointeau de réglage pour chacun d'eux et le dispositif de volatilisation comporte deux serpentins placés dans la chambre de chauffage, l'un alimentant le brûleur d'utilisation tandis que l'autre alimente par un détendeur un brûleur auxiliaire à marche lente destiné après mise en route à assurer le réchauffage de la chambre et la gazéification du liquide dans les serpen- tins. Ce dernier brûleur assure le mélange convenable du gaz avec l'air de combustion, car le gaz lui parvient sans être mélangé à l'air.
Enfin dans d'autres appareils, le serpentin de volatilisation est réchauffé par les gaz après combustion ou encore par un refoulement ou une déviation d'une par- tie du mélange combustible qui brûle en chauffant le serpentin. Tous ces appareils comportent des robinets réglage difficile se faisant différemment suivant les
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conditions d'emploi. Ils sont également dangereux à cause de l'accumulation possible des gaz.
Les principaux inconvénients de ces appareils sont leur encombrement, leur poids, la fragilité des robinets pointeaux de réglage, leur construction onéreuse, les difficultés de réglage, La présente invention a pour objet un appareil très simple, économique, léger, peu encombrant et de construction facile, ne présentant pas les inconvé- nients ci-dessus, destiné notamment au chauffage des
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d± k<kt/ pièces aa..t--srra en particulier avant soudure aluminothermique. Cet appareil comporte un dispositif de gazéification placé dans une chambre ventilée et chauffée par un mélange amené par un tube branché sur le brûleur principal pour recevoir de celui.-ci un combustible @ déjà gazéifié et mélangé à de l'air.
L'allumage peut être assuré par l'introduction dans la chambre de chauffage d'un peu de liquide combustible qui, une fois allumé, fournit la chaleur nécessaire à la première gazéification.
Dans un mode d'exécution préféré, le tube formant le brûleur auxiliaire peut pénétrer dans le brûleur principal par un ajutage dirigé de manière à recevoir le mélange combustible; cet ajutage peut d'ailleurs être monté avantageusement de manière à pouvoir tourner pour permettre le réglage du débit dans le brûleur auxiliaire par variation de l'orientation de l'ajutage par rapport au brûleur principal.
On a représenté à titre d'exemple aux dessins ci- joints plusieurs formes d'exécution de l'appareil conforme à l'invention.
La fig. 1 représente un premier mode d'exécution en coupe élévation,
La fig. 2 est une vue correspondante en plan,
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Les figs. 3 et 4 montrent deux variantes de l'ajutage d'alimentation du brûleur auxiliaire,
Les figs. 5 et 6 sont une coupe élévation et une vue en plan respectivement de deux autres modes d'exé- cution,
Dans le mode d'exécution des figures 1 et 2, le combustible liquide sous pression arrive dans le serpen- tin unique 1 par l'extrémité 2 de celui-ci; le serpentin est fixé dans la chambre de chauffage 3 au moyen d'une plaquette 5 asujettie par un boulon 4; la chambre de chauffage 3 porte un couvercle 6 pivotant autour de son axe vertical 7 et elle présente des ouvertures 8 pour l'évacuation des gaz brûlés qui ont servi à la gazéi- fication.
Le liquide gazéifié dans le serpentin sort par l'extrémité 9 de ce dernier pour se rend--e dans le gicleur 10 ; il se charge d'air au delà du gicleur 10 dans le passage 11 entre le gicleur 10 et la base 12 formant partie du brûleur principal. C'est dans cette buse qu'est prélevée la partie du mélange nécessaire à l'alimentation du brûleur auxiliaire de gazéification 14. Ce prélèvement se fait par un ajutage 13 biseauté de manière à être dirige vers l'arrivée du mélange gazeux, cet ajutage étant relié par une tube 15 conve- nablement calorifugé en 16 au brûleur auxiliaire 14 disposé dans la chambre 3 qui, comme il a été expliqué, est suffisamment ventilée pour fournir l'air comburant nécessaire et pour empêcher toute explosion.
On voit qu'après un premier allumage déterminé par l'inflammation du liquide combustible versé dans le fond 17 de la chambre de gazéification, la gazéificàtion se poursuit d'une manière continue grâce au chauffage du serpentin par le brûleur auxiliaire alimenté constamment par l'ajutage en combustible gazéifié mélangé à de l'air.
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Au lieu de constituer l'ajutage 13 par une coupe en sifflet du tube 15 comme dans le cas de la fig. l, on peut utiliser entre autres la disposition de la figure 3 où le tube 15 a son extrémité pénétrant dans le brûleur principal coudée en 19 dans la direction du gicleur qui lui envoie les gaz.
Un ajutage particulièrement intéressant est celui de la fig. 4; cet ajutage est formé par un raccord 25 se vissant dans la buse 12 du brûleur principal et monté d'autre part à rotule en 27 dans le tube 15 du brûleur auxiliaire ; on peut donc faire varier l'orientation de l'ajutage, constitué par l'ouverture 30 du raccord 25, par rapport à l'arrivée de gaz dans le brûleur principal, en agissant sur la rondelle moletée 29 solidaire du raccord 25 ; en faisant tourner celle-ci de 90 on peut obtenir l'ouverture ou l'arrêt du débit dans le brûleur auxiliaire en passant par tous les réglages intermédiaires depuis l'extinction jusqu'à la chaleur maxima sans robinet pointeau et sans appareil intermédiaire compliqué et coûteux.
D'ailleurs ce mode de commande de l'orientation du raccord 25 n'est donné qu'à titre d'exemple et il peut être remplacé par tout autre mode de commande approprié.
La figure 5 représente un autre mode de réalisation de l'appareil suivant lequel le serpentin est remplacé par un bloc 21 en métal bon conducteur de la chaleur; ce bloc est percé de trous 22 disposés en chicanes et servant au passage du liquide pendant sa gazéification.
Enfin dans la figure 6 le brûleur auxiliaire 23 se trouve placé latéralement par rapport à la chambre de chauffage 3 ce qui permet de faire lécher par la flamme du brûleur auxiliaire la périphérie du bloc ou serpentin de chauffage.
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Dans tous les cas il y a lieu de prévoir un dispositif de filtrage tant pour le combustible liquide introduit dans l'appareil que pour le liquide gazéifié alimentant le brûleur principal.
En effet le combustible liquide utilisé peut contenir des impuretés provenant soit de manipulations diverses dont il a été l'objet, soit du réservoir. Il est donc nécessaire de filtrer ce liquide au moment de son utilisation. De même le liquide gazéifié sous l'action continue de la haute température du serpentin de la chambre de chauffage peut contenir des particules étrangères provenant des parois surchauffées ou de toute autre cause et obstruant facilement l'orifice d'échappement du gicleur. Il est donc nécessaire aussi de filtrer ce liquide gazéifié avant son arrivée au gicleur.
Le filtre du combustible liquide peut comprendre une toile métallique à mailles très fines ou .. toute autre matière filtrante fixée à un bout de tube de diamètre approprié placé devant l'entrée 2 du serpentin de la chambre de chauffage 3. Un montage simple permet de retirer ce filtre et, si besoin est, de procéder à son nettoyage.
Le filtre pour le liquide gazéifié est composé de même façon que le précédent : toile métallique ou matière filtrante 1 fixée à un bout de tube placé devant le gicleur 10 dont elle protège ainsi l'orifice d'échappement @ Il suffit de dévisser ce gicleur pour retirer le filtre. On peut obtenir le même résultat en fixant directement la toile filtrante sur le gicleur
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COMBUSTION APPARATUS FOR LIQUID FUELS covered by a patent application
Many devices have already been established to produce the heat necessary for the most diverse applications such as flame jet heating of ovens and stoves, drying of molds, heat treatment, reheating in a closed chamber or not of parts to be welded. between them by any process and in particular by aluminothermy. These devices use a very volatile liquid fuel injected under high pressure through a volatilization or gasification device arranged to produce a jet of flame in the heating chamber.
In the
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welding lamps for example, gasification is obtained by heating by the burner itself of a coil surrounding the combustion nozzle. But when operating at high pressure to ensure a strong release of heat, combustion occurs at a certain distance from the burner because of the gas flow velocity so that the burner is no longer hot enough to ensure the necessary gasification.
This is why the volatilization is generally carried out by an independent heating device consisting of a coil through which the pressurized liquid passes through and placed for example in a charcoal stove.
Some devices use the volatilizing liquid itself to feed and heat the volatilization coil. They then have two outlets on the pressurized liquid supply pipe with an adjustment needle valve for each of them and the volatilization device comprises two coils placed in the heating chamber, one supplying the use burner while that the other feeds by a pressure reducing valve an auxiliary slowly operating burner intended after start-up to ensure the heating of the chamber and the gasification of the liquid in the coils. This latter burner ensures the proper mixing of the gas with the combustion air, since the gas reaches it without being mixed with the air.
Finally, in other devices, the volatilization coil is heated by the gases after combustion or by a discharge or a deflection of a part of the combustible mixture which burns while heating the coil. All these devices have taps that are difficult to adjust and are done differently depending on the
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conditions of employment. They are also dangerous because of the possible accumulation of gases.
The main drawbacks of these devices are their size, their weight, the fragility of the adjustment needle valves, their expensive construction, the adjustment difficulties. The object of the present invention is a very simple, economical, light, compact device. easy, not having the above drawbacks, intended in particular for heating
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d ± k <kt / pieces aa..t - srra in particular before aluminothermic welding. This apparatus comprises a gasification device placed in a ventilated chamber and heated by a mixture supplied by a tube connected to the main burner in order to receive therefrom a fuel already gasified and mixed with air.
Ignition can be ensured by introducing into the heating chamber a little combustible liquid which, once ignited, provides the heat necessary for the first gasification.
In a preferred embodiment, the tube forming the auxiliary burner can enter the main burner by a nozzle directed so as to receive the combustible mixture; this nozzle can moreover be advantageously mounted so as to be able to rotate to allow adjustment of the flow rate in the auxiliary burner by varying the orientation of the nozzle relative to the main burner.
Several embodiments of the apparatus according to the invention have been shown by way of example in the accompanying drawings.
Fig. 1 represents a first embodiment in elevation section,
Fig. 2 is a corresponding plan view,
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Figs. 3 and 4 show two variants of the auxiliary burner supply nozzle,
Figs. 5 and 6 are a sectional elevation and a plan view respectively of two other embodiments,
In the embodiment of FIGS. 1 and 2, the pressurized liquid fuel enters the single coil 1 through the end 2 thereof; the coil is fixed in the heating chamber 3 by means of a plate 5 secured by a bolt 4; the heating chamber 3 carries a cover 6 pivoting about its vertical axis 7 and it has openings 8 for the evacuation of the burnt gases which have been used for the gasification.
The carbonated liquid in the coil exits through the end 9 of the latter to go to the nozzle 10; it is charged with air beyond the nozzle 10 in the passage 11 between the nozzle 10 and the base 12 forming part of the main burner. It is in this nozzle that the part of the mixture necessary for supplying the auxiliary gasification burner 14 is taken. This removal is effected by a nozzle 13 bevelled so as to be directed towards the arrival of the gas mixture, this nozzle being connected by a suitably heat-insulated tube 15 at 16 to the auxiliary burner 14 disposed in chamber 3 which, as has been explained, is sufficiently ventilated to supply the necessary combustion air and to prevent any explosion.
It can be seen that after a first ignition determined by the ignition of the combustible liquid poured into the bottom 17 of the gasification chamber, the gasification continues in a continuous manner thanks to the heating of the coil by the auxiliary burner supplied constantly by the gasification chamber. nozzle in gasified fuel mixed with air.
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Instead of constituting the nozzle 13 by a whistle cut of the tube 15 as in the case of FIG. 1, one can use inter alia the arrangement of Figure 3 where the tube 15 has its end entering the main burner angled at 19 in the direction of the nozzle which sends the gases to it.
A particularly interesting nozzle is that of FIG. 4; this nozzle is formed by a connector 25 which is screwed into the nozzle 12 of the main burner and also mounted with a ball joint at 27 in the tube 15 of the auxiliary burner; the orientation of the nozzle, formed by the opening 30 of the connector 25, can therefore be varied with respect to the gas inlet in the main burner, by acting on the knurled washer 29 secured to the connector 25; by turning this by 90 it is possible to open or stop the flow in the auxiliary burner by passing through all the intermediate settings from switching off to maximum heat without needle valve and without complicated intermediate device and expensive.
Moreover, this mode of controlling the orientation of the connector 25 is given only by way of example and it can be replaced by any other appropriate control mode.
FIG. 5 shows another embodiment of the apparatus according to which the coil is replaced by a block 21 of metal which is a good conductor of heat; this block is pierced with holes 22 arranged in baffles and serving for the passage of the liquid during its gasification.
Finally, in FIG. 6, the auxiliary burner 23 is placed laterally with respect to the heating chamber 3, which allows the flame of the auxiliary burner to lick the periphery of the block or heating coil.
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In all cases it is necessary to provide a filtering device both for the liquid fuel introduced into the appliance and for the gasified liquid supplying the main burner.
In fact, the liquid fuel used may contain impurities originating either from various manipulations to which it has been the object, or from the reservoir. It is therefore necessary to filter this liquid when it is used. Likewise, the gasified liquid under the continuous action of the high temperature of the heating chamber coil may contain foreign particles originating from overheated walls or from any other cause and easily obstructing the nozzle outlet. It is therefore also necessary to filter this carbonated liquid before it arrives at the nozzle.
The liquid fuel filter may include a very fine mesh wire mesh or any other filter material attached to a piece of tube of suitable diameter placed in front of inlet 2 of the heating chamber coil 3. Simple assembly allows remove this filter and, if necessary, clean it.
The filter for the carbonated liquid is composed in the same way as the previous one: metal mesh or filter material 1 attached to a piece of tube placed in front of the nozzle 10 from which it thus protects the exhaust port @ It suffices to unscrew this nozzle to remove the filter. The same result can be obtained by attaching the filter cloth directly to the nozzle
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