CA2017777C

CA2017777C - Electric gas burner with improved current feed and ignition

Info

Publication number: CA2017777C
Application number: CA 2017777
Authority: CA
Inventors: Serge Leleu; Jean-Luc Aschard; Alain Bouvier
Original assignee: Electricite de France SA
Current assignee: Electricite de France SA
Priority date: 1990-05-29
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1996-02-06
Anticipated expiration: 2010-05-29
Also published as: CA2017777A1

Abstract

L'électrobrûleur est notamment utilisable en remplacement des brûleurs à gaz traditionnels. Il comprend un dispositif d'injection de gaz combustible dans l'axe de moyens annulaires d'amenée fournissant un courant d'air en rotation et comprenant une électrode amont et une contre-électrode reliées par l'intermédiaire d'une source principale de courant, placées dans un ouvreau de réception de gaz de combustion. Il comporte un déflecteur placé sur le trajet du courant d'air, à proximité de l'électrode amont, et des moyens permettant d'établir une tension d'amorçage d'arc entre l'électrode amont et le déflecteur.The electroburner can be used in particular to replace traditional gas burners. It comprises a device for injecting combustible gas in the axis of annular supply means providing a rotating air current and comprising an upstream electrode and a counter electrode connected by means of a main current source , placed in a flue gas receiving opening. It comprises a deflector placed on the path of the air current, near the upstream electrode, and means making it possible to establish an arcing voltage between the upstream electrode and the deflector.

Description

'~017777 .

Electrobruleur à gaz à apport d'énergle ~lectrique et amorçage assisté

L'invention concerne les br~leurs à gaz à apport 5 d'énergie électrique, du type comprenant un dispositif d'injection de gaz combustible dans l'axe de moyens annulaires d'amenée fournissant un courant d'air en rotation et comprenant une électrode amont et une contre-électrode reliées par l'intermédiaire d'une 10 source principale de courant, placées dans un ouvreau de réception de gaz de combustion, l'électrode amont étant placée suivant l'axe des moyens annulaires et étant destinée à créer un arc d'apport d'énergie à travers la flamme du bruleur.
Un tel électrobruleur est décrit dans le brevet FR
n 2 577 304 (Electricité de France et Stein Heurtey) délivré le ler décembre 1989. Il peut etre réalisé en n'apportant que des modifications de structure limitée à
la constitution d'un brûleur à gaz traditionnel. Il 20 comporte, en plus du bruleur modifié, des moyens placés sur le dispositif d'injection de gaz, incluant notamment un injecteur-tuyère formant électrode, et un générateur haute tension permettant de créer un effluve entre une électrode centrale, reliée à l'électrode amont, et 25 l'injecteur-tuyère dans lequel le gaz atteint une vitesse supersonique.
Si cette constitution donne des résultats satisfaisants, elle est en contrepartie complexe.
L'invention vise notamment à simplifier la constitution 30 matérielle du bruleur et également celle de ses circuits d'alimentation électrique.
Dans ce but, l'invention propose notamment un bruleur à gaz du type ci-dessus défini, caractérisé en ce qu'il comporte un déflecteur placé sur le trajet du 35 courant d'air, à proximité de l'électrode amont, et des moyens permettant d'établir une tension d'amorçage d'arc -entre l'électrode amont et le déflecteur.
Cette disposition permet de supprimer l'in~ecteur-tuyère du dispositif suivant le document FR-A-2 577 304.
Pour réduire la tension d'amorçage, le déflec-teur est avantageusement constitué par un disque conduc-teur ayant une surface placée en regard de l'électrode amont et à une distance de cette dernière comprise entre 1 et 3 mm. Il suffit alors d'une tension de quelques milliers de Volts pour provoquer l'ionisation et amorcer la décharge. Ce système permet d'amorcer l'allumage de gaz avec l'air de combustion.
Une électrode relais, ou plusieurs, peuvent être prévues entre le déflecteur, constituant électrode d'amorçage, et la contre-électrode sur laquelle doit s'accrocher la décharge en régime permanent, pour faciliter le passage de l'arc de l'un à l'autre.
L'électrode relais (ou chaque électrode relais) peut être constituée par une protubérance métallique portée par la paroi de l'ouvreau et portée au même potentiel que la contre-électrode.
La source principale de courant, capable de fournir une haute intensité sous tension relativement faible, est avantageusement une source principale de courant continu placée en série avec une source auxi-liaire d'alimentation, fournissant une tension élevée à
vide, mais ne fournissant plus qu'une tension très faible lorsqu'elle est parcourue par un courant impor-tant. La source principale et la source auxiliaire sont placées en série dans un circuit qui se referme, d'une part, par l'électrode amont, d'autre part, par le déflecteur (éventuellement par l'intermédiaire d'une résistance de limitation de courant) et par la contre-électrode.
Cette disposition présente, entre autres avan-tages, celui d'assurer la stabilité de l'arc en régime permanent, toute dimlnutlon lmportante du courant se tradulsant par une remontée de la tension fournie par la source d'alimentatlon auxllialre ; cette source auxl-llalre peut cependant être coupée si la stabilité de l'arc est sufflsante, ce qul permet de réduire la puiss~nce réactive de l'ensemble.
Dans une varlante de réallsatlon, la contre-électrode placée en aval est moblle ; on peut ainsi démarrer à partlr d'un court-circuit entre les deux électrodes. Cette disposition permet d'aller encore plus loin dans la simplification du système, par suppression de l'alimentation auxlllaire de démarrage et des électrodes relais.
Les deux électrodes (notamment l'électrode amont) sont avantageusement munies d'aimants et de culasses en matériau ferro-magnétique de retour de flux, suivant une disposition qui crée un champ magnétique provoquant la rotation de l'arc, ce qui rend l'usure des électrodes plus régulière.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réali-sation et de variantes, donnés à titre d'exemples non limitifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels :
- la Figure 1 est un schéma simplifié d'un brûleur suivant un mode de réalisation de l'invention, en coupe suivant un plan passant par son axe ;
- la Figure 2 est une vue en perspective destinée à faire apparaitre la disposition relative des composants du brûleur de la Figure 1 ;
- la Figure 3 est un diagramme montrant la variation de l'intensité du courant d'arc Iarc et de la tension d'arc Varc en fonction du temps, dans des conditions de fonctionnement représentatives de perturbations ;
- les Figures 4 et 5 sont des schémas montrant des dispositions possibles d'aimants de création d'un champ magnétique de maintien en déplacement du pied d'arc, dans une électrode du brûleur montré en Figures 1 et 2 ;
- la Figure 6 est une vue de détail à grande échelle de l'ensemble déflecteur-électrode amont du brûleur de la Figure 1, en coupe suivant un plan passant par l'axe ;
- la Figure 7 est une vue éclatée, en perspec-tive, de la bague isolante de la Figure 6 et de ses moyens de fixation ;
- la Figure 8, similaire a une fraction de la Figure 1, montre une variante de réalisation.
Le brûleur montré schématiquement en Figures 1 et 2 comporte un dispositif d'injection de gaz 4 placé
dans l'axe de moyens annulaires d'~renée d'air de combustion et muni d'un conduit d'amenée 9. Les moyens annulaires comprennent un corps 6 qui porte des buses 10 d'amenée tangentielle d'air de combustion, imposant à
cet air un mouvement de rotation autour de l'axe du dispositif d'injection 4. Le corps 6 se raccorde a un ouvreau 8, généralement en matériau réfractaire, qui délimite une chambre de combustion où se développe la flamme. Cet ouvreau présente une forme intérieure évasée, par exemple tronconique, qui canalise les courants gazeux et favorise les mélanges.
Le dispositif 4 d'injection de gaz comporte, à
son extrémité aval, un déflecteur 14 en forme de disque présentant un diamètre voisin de celui du noyau de recirculation de l'écoulement d'air tourbillonnaire induit par les buses 10. Le déflecteur 14 a pour fonction d'arrêter les remontées de gaz chaud autour du dispositif d'injection et de stabiliser les courants de gaz a la sortie du dispositif d'injection, et donc la flamme.
Les composants du brûleur décrits jusqu'ici sont similaires à ceux décrits dans le document FR-A- '~ 017777 .

Gas electroburner with electric supply ~ and assisted priming The invention relates to br ~ their gas intake 5 of electrical energy, of the type comprising a device fuel gas injection in the axis of means supply annulars providing a draft of air rotation and comprising an upstream electrode and a counter electrode connected via a 10 main source of current, placed in a reception of combustion gases, the upstream electrode being placed along the axis of the annular means and being intended to create an arc of energy supply through the burner flame.
Such an electroburner is described in the patent FR
n 2,577,304 (Electricité de France and Stein Heurtey) issued December 1, 1989. It can be performed in only making structural changes limited to the constitution of a traditional gas burner. he 20 comprises, in addition to the modified burner, means placed on the gas injection device, including in particular an injector-nozzle forming an electrode, and a generator high voltage to create a scent between a central electrode, connected to the upstream electrode, and 25 the injector-nozzle in which the gas reaches a supersonic speed.
If this constitution works satisfactory, it is in return complex.
The invention aims in particular to simplify the constitution 30 material of the burner and also that of its circuits power supply.
To this end, the invention notably proposes a gas burner of the type defined above, characterized in which it includes a deflector placed on the path of the 35 air stream, near the upstream electrode, and means for establishing an arcing voltage -between the upstream electrode and the deflector.
This provision removes in ~ ector-nozzle of the device according to the document FR-A-2 577 304.
To reduce the ignition voltage, the deflec-advantageously consists of a conductive disc tor having a surface placed opposite the electrode upstream and at a distance from the latter between 1 and 3 mm. A tension of a few is sufficient thousands of Volts to induce ionization and initiate discharge. This system allows the ignition of gas with combustion air.
One or more relay electrodes can be provided between the deflector, constituting the electrode and the counter electrode on which hang the discharge in steady state, for facilitate the passage of the arc from one to the other.
The relay electrode (or each relay electrode) can be constituted by a metallic protuberance carried by the wall of the boy and brought to the same potential than the counter electrode.
The main source of current, capable of provide high current under relatively high voltage weak, is advantageously a main source of direct current placed in series with an auxiliary source power supply, providing high voltage to empty, but providing only a very low voltage weak when a large current flows through it so much. The main source and the auxiliary source are placed in series in a circuit which closes, of a on the one hand by the upstream electrode on the other hand by the deflector (possibly via a current limiting resistance) and by the counter electrode.
This provision presents, among other advantages tages, that of ensuring the stability of the arc in regime permanent, any significant current dimlnutlon translating into a rise in the voltage supplied by the auxllialre food source; this auxl- source However, the beam can be cut if the stability of the arc is sufficient, which reduces the reactive power of the assembly.
In a reallsatlon variant, the counter downstream electrode is loose; so we can start from a short circuit between the two electrodes. This arrangement allows to go even more far in simplifying the system, by deleting of the auxiliary power supply and relay electrodes.
The two electrodes (in particular the electrode upstream) are advantageously provided with magnets and cylinder heads made of ferro-magnetic flux return material, according to a provision which creates a magnetic field causing the arc to rotate, making wear of the more regular electrodes.
The invention will be better understood on reading the following description of a particular mode of realization sation and variants, given as examples not limiting. The description refers to the drawings which support him, in which:
- Figure 1 is a simplified diagram of a burner according to one embodiment of the invention, in section along a plane passing through its axis;
- Figure 2 is a perspective view intended to reveal the relative provision of components of the burner in Figure 1;
- Figure 3 is a diagram showing the variation in the intensity of the arc current Iarc and the arc voltage Varc as a function of time, in representative operating conditions of disturbances;
- Figures 4 and 5 are diagrams showing possible arrangements of magnets creating a magnetic field to keep the foot moving arc, in a burner electrode shown in Figures 1 and 2;
- Figure 6 is a large detail view scale of the upstream deflector-electrode assembly of the burner of Figure 1, in section along a passing plane by the axis;
- Figure 7 is an exploded view, in perspective tive, the insulating ring of Figure 6 and its fixing means;
- Figure 8, similar to a fraction of the Figure 1 shows an alternative embodiment.
The burner shown schematically in Figures 1 and 2 comprises a gas injection device 4 placed in the axis of annular means of ~ air renée combustion and provided with a supply duct 9. Means annulars include a body 6 which carries nozzles 10 tangential combustion air supply, requiring this air a rotational movement around the axis of the injection device 4. The body 6 is connected to a workpiece 8, generally made of refractory material, which defines a combustion chamber where the flame. This workpiece has an interior shape flared, for example frustoconical, which channels the gas streams and promotes mixing.
The gas injection device 4 comprises, at its downstream end, a disc-shaped deflector 14 having a diameter close to that of the nucleus of recirculation of the vortex air flow induced by the nozzles 10. The deflector 14 has for function to stop hot gas rising around the injection device and stabilize the currents of gas at the outlet of the injection device, and therefore the flame.
The burner components described so far are similar to those described in document FR-A-

2 577 304 déJà mentlonné.
Le dispositif d'in~ection de gaz montré en Figure 2 est en revanche dépourvu de tuyères destinées à
~o~ner au gaz une vitesse supersonique au col, utilisées pour le démarrage du brûleur de l'art antérieur. Mais un diaphragme 16 sera en général prévu pour limiter le débit de gaz.
Le brûleur comporte une électrode amont 18 placée devant le disque déflecteur 14 et portée par un tube 20 d'amenée de courant qui traverse le fond du dispositif d'injection 4.
Le déflecteur 14 est isolé électriquement de l'électrode 18 par une bague isolante 15 (Figure 6). La bague est percée de trous, comme indiqué sur la Figure 7, pour permettre le passage de gaz. L'ensemble 14, 15, 18 est assemblé mécaniquement par des gou~ons 13 gainés d'un tube 17 d'isolation électrique (Figure 7).
La distance a entre la face arrière de l'électrode amont 18 et le disque déflecteur 14 est suffisamment faible pour qu'on puisse amorcer un arc entre eux sous une tension de quelques milliers de volts : dans la pratique, on donnera souvent à a une valeur comprise entre 1 et 1,5 mm, permettant un amorçage sous 3000 V environ. Cette distance, relati-vement faible, est avantageusement maintenue par le système de fixation précédemment décrit.
Des moyens permettant d'établir la tension d'amorçage d'arc entre l'électrode amont 18 et le disque déflecteur 14 sont constitués, dans le mode de réalisa-tion illustré sur la Figure 1, par une source principale de courant continu et une source auxiliaire, placées en série. La source principale est constituée par un redresseur de puissance 22, capable de fournir une intensité réglable, sous une tension de quelques centaines de Volts. Dans la pratique, on peut par -exemple utillser un redresseur dont l'intensité et la tension de sortie nominales sont respectivement de 700 A
et 500 V. La source auxiliaire est constituée par un redresseur 24 associé à des moyens saturables, de façon 5 qu'il fournisse une tension élevée (par exemple 2500 V) lorsqu'il est à vide, c'est-à-dire ne débite aucun courant, et que sa tension de sortie s'effondre dès qu'il doit fournir du courant. On peut notamment utiliser une source pouvant fournir 30 A en 10 court-circuit, c'est-à-dire sous une tension pratiquement nulle, et quelques milliers de Volts à
vide. Une diode 25 peut être prévue pour court-circuiter le redresseur 24 lorsqu'un courant inverse tend à le parcourir.
Le circuit destiné à établir un arc entre le disque déflecteur 14 et l'électrode 18 comporte, à
partir du dispositif d'injection de gaz 4 (relié
électriquement au disque déflecteur), une résistance 26 de limitation de courant, les sources 22 et 24 et une 20 inductance 28 destinée a réduire les instabilités en fournissant, pendant les périodes transitoires, une énergie s'opposant à l'extinction de l'arc Cette inductance peut avoir une valeur inférieure à celle qui serait nécessaire pour écarter les risques d'extinction 25 dans un dispositif n'ayant pas de source auxiliaire, car cette dernière intervient pour procurer la surtension de maintien d'arc nécessaire si l'intensité du courant d'arc devient trop faible. Dans la pratique, il suffira en général d'une inductance de 5 à 10 milli-Henry.
La borne de la source principale 22 qui est reliée au dispositif d'injection 4 par l'intermédiaire de la résistance 26 est mise à la masse et est reliée également à l'enveloppe du corps 6 et à la contre-- électrode 30, placée en alignement avec l'électrode 35 amont 18. On voit que les deux sources sont placées en série dans le circuit d'établissement et de maintien d'arc entre l'électrode amont 18 et la contre-électrode 30.
Le brûleur comporte une électrode relais 32 reliée électriquement à l'enveloppe du corps 16, et donc à la terre, qui peut être con~tituée par une simple saillie métallique 32.
Le fonctionnement du brûleur est le suivant.
Pour démarrer le brûleur, on l'alimente en air et en gaz et on relie la source principale 22, puis la source ~IlYili~ire 24 au réseau. Un arc s'amorce entre l'électrode amont 18 et le disque déflecteur 14, avec une intensité limitée par la résistance 26. Le courant de gaz (hydrocarbures par ~ mple) envoyé dans le dispositif d'injection par le conduit 9 souffle l'arc et transfère le pied d'arc, dans un premier temps, du disque déflecteur 14 à l'électrode relais 32, puis, dans un second temps, à la contre-électrode 30. Il faut remarquer que l'arc d'amorçage ne se produit pas à l'intérieur du dispositif d'injection 4, fréquemment en graphite. Il n'y a en conséquence pas arrachement de carbone et pas d'usure de la bague isolante 15.
Une fois l'arc transféré à la contre-électrode 30, un régime permanent s'établit. En régime stable, la source principale 22 fournit par exemple un courant de 700 A sous 500 V. La source électrique 24 est alors pratiquement en court-circuit et ne joue aucun rôle.
Si une instabilité de l'arc apparaît, l'inductance 28 intervient pour procurer une énergie supplémentaire. Si elle est insuffisante, la source ~lnrili~ire 24 fournit la surtension néce~ire.
Dans le cas illustré sur la Figure 3 (correspondant à un montage avec une inductance de 1,5 mH), on voit que la tension d'arc Varc augmente rapidement dès que des oscillations de courant pouvant provoquer l'extinction de l'arc apparaissent.
La source ~ ire 24 a donc une double fonction: d'une part, elle facilite l'amorçage, d'autre part, elle stabillse l'arc et permet de réduire l'inductance n~cessaire, donc le coût du composant correspondant.
Dans une variante de réallsation de l'ensemble 5 brûleur-alimentation électrique, montrée en Figure 8, la contre-électrode 30 est mobile. Sur la Figure 8, les moyens de déplacement de l'électrode sont constitués par un vérin 21 asservi en position de manière à pouvoir faire démarrer l'électro-brûleur en court-circuit. Cette 10 variante a divers avantages :
- suppression de l'alimentation auxiliaire haute tension 24 pour le démarrage ;
- suppression de la résistance 26 et de l'électrode relais 32 ;
- inutilité du maintien d'une distance précise entre le déflecteur 14 et l'électrode 18 (puisque le démarrage de l'arc ne s'effectue plus entre ces deux pièces) ;
- à intensité de courant fixée I, possibilité de 20 régler la tension nominale de fonctionnement U (et donc la puissance P = UI) en faisant varier la distance _ entre les deux électrodes, car U est une fonction croissante de d, toutes choses égales par ailleurs.
Pour éviter d'endommager les deux électrodes 25 lorsqu'on les met en court-circuit, on peut par exemple mettre un ressort d'amortissement 40 (Figure 8) sur la tige 20 de l'électrode amont 18 qui vient buter sur une bague 42 de coulissement de la tige 20. Cette bague est solidarisée du corps du dispositif 4 par l'intermédiaire 30 du déflecteur 14. Elle est trouée pour permettre le passage du gaz.
Il est souhaitable de provoquer un déplacement du pied d'arc sur les électrodes 18 et 30 pour éviter une destruction rapide de ces dernières. Les dispo-35 sitions montrées en Figures 4 et 5 créent, à l'aided'aimants permanents, des forces électromagnétiques de ~017777 mise en rotation du pied d'arc.
Dans le mode de réalisation montré en Figure 4, l'électrode 18 comporte un corps d'électrode en forme de cuvette fermée par un fond 33. Le corps et le fond peuvent être en matériau bon conducteur, par exemple en cuivre refroidi par circulation de fluide. Dans la chambre délimitée par le corps et le fond sont logés des aimants 34 portés par deux noyaux en fer doux 36 et 38 constituant une culasse. Ce montage crée un champ magnétique dont les lignes de force ont l'allure indiquée par les lignes f de la Figure 4, qui fait tourner le pied d'arc autour de l'axe de l'électrode.
Le noyau 38, en forme de disque, non seulement vise à faire tourner le pied d'arc, mais aussi l'elp~che d'aller se fixer sur la partie arrière de l'électrode ;
le noyau 36 repousse le pied d'arc s'il se dirige vers le centre de l'électrode.
Dans certains brûleurs, des perturbations, par exemple des instabilités dues aux mouvements des gaz, peuvent permettre au pied d'arc de venir se placer au centre de l'électrode 18 : dans ce cas, il y reste, car cette position est stable. Il y a alors usure prématurée de la partie centrale de l'électrode.
La variante de réalisation de l'électrode 18 montrée en Figure 5 (où les éléments correspondant à
ceux de la Figure 4 sont désignés par le même numéro de référence) écarte ce risque. Dans l'électrode de la Figure 5, le corps présente une partie centrale en creux 38 et le noyau tubulaire 36 est raccourci en consé-quence. Une modélisation des lignes de champ montre quesi le pied d'arc tend à pénétrer dans la partie creuse 38, il est automatiquement repoussé à l'extérieur par les forces de Laplace.
L'invention ne se limite pas aux modes parti-culiers de réalisation qui ont été décrits à titred'exemples et il doit être entendu que la portée du -présent brevet s'étend aux variantes restant dans le cadre des equlvalences. 2,577,304 already mentioned.
The gas in ~ ection device shown in Figure 2 is however devoid of nozzles intended for ~ o ~ ner to gas a supersonic speed at the neck, used for starting the burner of the prior art. But one diaphragm 16 will generally be provided to limit the gas flow.
The burner has an upstream electrode 18 placed in front of the deflector disc 14 and carried by a current supply tube 20 which passes through the bottom of the injection device 4.
The deflector 14 is electrically isolated from the electrode 18 by an insulating ring 15 (Figure 6). The ring is drilled with holes, as shown in Figure 7, to allow the passage of gas. The set 14, 15, 18 is assembled mechanically by gou ~ ons 13 sheathed a tube 17 of electrical insulation (Figure 7).
The distance a between the rear face of the upstream electrode 18 and the deflector disc 14 is low enough that you can strike an arc between them under a tension of a few thousand volts: in practice, we will often give a value between 1 and 1.5 mm, allowing a priming at around 3000 V. This distance, relati-is weakly maintained by the fastening system previously described.
Means for establishing tension of arcing between the upstream electrode 18 and the disc deflector 14 are formed, in the embodiment tion illustrated in Figure 1, by a main source of direct current and an auxiliary source, placed in series. The main source is a power rectifier 22, capable of providing adjustable intensity, under a voltage of a few hundreds of Volts. In practice, we can by -example use a rectifier whose intensity and nominal output voltage are 700 A respectively and 500 V. The auxiliary source consists of a rectifier 24 associated with saturable means, so 5 that it provides a high voltage (for example 2500 V) when it is empty, i.e. does not charge any current, and its output voltage collapses as soon that he has to supply power. We can in particular use a source that can provide 30 A in 10 short circuit, i.e. under voltage practically zero, and a few thousand volts at empty. A diode 25 can be provided to short-circuit rectifier 24 when a reverse current tends to Browse.
The circuit intended to establish an arc between the deflector disc 14 and the electrode 18 comprises, at from the gas injection device 4 (connected electrically to the deflector disc), a resistor 26 current limitation, sources 22 and 24 and one 20 inductor 28 designed to reduce instabilities in providing, during transitional periods, energy opposing the extinction of the arc This inductance may have a lower value than that would be necessary to avoid the risk of extinction 25 in a device having no auxiliary source, because the latter intervenes to provide the overvoltage of arc maintenance required if current intensity arc becomes too weak. In practice, it will suffice generally with an inductance of 5 to 10 milli-Henry.
The main source terminal 22 which is connected to the injection device 4 via resistor 26 is grounded and connected also to the body shell 6 and to the counter - electrode 30, placed in alignment with the electrode 35 upstream 18. We see that the two sources are placed in series in the establishment and maintenance circuit arcing between the upstream electrode 18 and the counter electrode 30.
The burner has a relay electrode 32 electrically connected to the casing of the body 16, and therefore to the earth, which can be con ~ constituted by a simple metal projection 32.
The operation of the burner is as follows.
To start the burner, it is supplied with air and gas and the main source 22 is connected, then the source ~ IlYili ~ ire 24 to the network. An arc strikes between the upstream electrode 18 and the disc deflector 14, with an intensity limited by the resistor 26. The gas stream (hydrocarbons by ~ mple) sent into the injection device through the conduit 9 blows the arc and transfers the arc foot, firstly, from the deflector disc 14 to the relay electrode 32, then, secondly, against the counter electrode 30. Note that the arcing does not occur inside the injection device 4, frequently made of graphite. There is therefore no tearing of carbon and no wear of the insulating ring 15.
Once the arc has been transferred to the counter-electrode 30, a steady state is established. In regime stable, the main source 22 provides for example a current of 700 A at 500 V. The source electric 24 is then practically short-circuited and plays no role.
If an instability of the arc appears, inductance 28 intervenes to provide energy additional. If it is insufficient, the source ~ lnrili ~ ire 24 provides the necessary overvoltage ~ ire.
In the case illustrated in Figure 3 (corresponding to an assembly with an inductance of 1.5 mH), we see that the arc voltage Varc increases rapidly as soon as current oscillations can cause extinction of the arc appear.
The source ~ ire 24 therefore has a double function: on the one hand, it facilitates priming, else hand, it stabilizes the arch and reduces the necessary inductance, therefore the cost of the component corresponding.
In a variant of reallation of the assembly 5 burner-power supply, shown in Figure 8, the counter electrode 30 is movable. In Figure 8, the means for moving the electrode consist of a jack 21 slaved in position so as to be able start the electric burner in short circuit. This 10 variant has various advantages:
- removal of the high auxiliary supply voltage 24 for starting;
- removal of resistance 26 and the relay electrode 32;
- no need to maintain a precise distance between the deflector 14 and the electrode 18 (since the arc start no longer between these two rooms) ;
- at fixed current I, possibility of 20 set the nominal operating voltage U (and therefore the power P = IU) by varying the distance _ between the two electrodes, because U is a function increasing by d, all other things being equal.
To avoid damage to both electrodes 25 when shorted, you can for example put a damping spring 40 (Figure 8) on the rod 20 of the upstream electrode 18 which abuts on a ring 42 for sliding the rod 20. This ring is secured to the body of the device 4 via 30 of the deflector 14. It is perforated to allow the gas passage.
It is desirable to cause displacement arc foot on electrodes 18 and 30 to avoid rapid destruction of these. The provisions 35 positions shown in Figures 4 and 5 create, using permanent magnets, electromagnetic forces of ~ 017777 arc foot rotation.
In the embodiment shown in Figure 4, the electrode 18 comprises an electrode body in the form of bowl closed by bottom 33. Body and bottom may be of good conductive material, for example in copper cooled by fluid circulation. In the chamber delimited by the body and the bottom are housed magnets 34 carried by two soft iron cores 36 and 38 constituting a cylinder head. This montage creates a field magnetic whose lines of force look like indicated by lines f in Figure 4, which makes turn the arch stand around the axis of the electrode.
The core 38, disc-shaped, not only aims to rotate the arc foot, but also the help ~ che to be fixed on the rear part of the electrode;
the core 36 repels the arch foot if it goes towards the center of the electrode.
In some burners, disturbances, for example example of instabilities due to gas movements, can allow the arch foot to be placed at the center of electrode 18: in this case, it stays there because this position is stable. There is then premature wear of the central part of the electrode.
The alternative embodiment of electrode 18 shown in Figure 5 (where the elements corresponding to those of Figure 4 are designated by the same number of reference) eliminates this risk. In the electrode of the Figure 5, the body has a hollow central part 38 and the tubular core 36 is shortened accordingly quence. A modeling of the field lines shows that if the arc foot tends to penetrate into the hollow part 38, it is automatically pushed out by Laplace's forces.
The invention is not limited to party modes which have been described as examples and it should be understood that the scope of the -this patent extends to the variants remaining in the framework of equlvalences.

Claims

1. Gas burner with electric energy supply, both a fuel gas injection device in the axis annular supply means providing a draft in rotation and comprising:
an upstream electrode and a connected counter electrode via a main current source and placed in a flue gas receiving opening, the upstream electrode being placed along the axis of the means annular, leaving a gas passage available and being intended to create an arc of energy supply through the burner flame;
a deflector placed on the path of the air flow to the downstream end of said device, at a distance from the elect upstream trode weak enough to allow priming an arc between the upstream electrode and the deflector under a ignition voltage of a few thousand volts; and means for establishing said voltage arcing between the upstream electrode and the deflector.

2. Burner according to claim 1, characterized in that the deflector consists of a disc conductor having a surface placed opposite the electric upstream and at a distance from the latter between 1 and 3 mm.

3. Burner according to claim 1, characterized in that at least one relay electrode is placed between the deflector and the counter electrode.

4. Burner according to claim 3, characterized in that the relay electrode consists of a metallic protuberance carried by the wall of the opening and brought to the same potential as the counter-electrode.

5. Burner according to claim 1, characterized in that the main current source is a source direct current placed in series with a source supply auxiliary, supplying voltage high at no load, but only providing a very low voltage when traversed by a important current.

6. Burner according to claim 5, characterized in that the main source and the auxiliary source are placed in series in a circuit which closes, on the one hand, by the electrode upstream, on the other hand, by the deflector, possibly via a resistor current limitation, and by the counter electrode.

7. Burner according to claim 1, 2 or 3, characterized in that at least one of electrodes is fitted with magnets and yoke in ferromagnetic material for flux return, according to an arrangement which creates a magnetic field causing the arc to rotate.

8. Burner according to claim 1, 2 or 3, characterized in that at least one of electrodes is fitted with magnets and yokes in ferromagnetic flux return material, following an arrangement which creates a magnetic field causing the arc to rotate and in that the electrode has a central recess preventing the arc foot from catching on the axis.