Brûleur à combustible liquide. L'invention a pour objet un brûleur à com- bustible liquide comportant une chambre (le turbulence alimentée avec un combustible arrivant par un canal d'alimentation et. par au moins un orifice de turbulence tangen tiels, et comportant un orifice de sortie final par lequel le combustible sort sous forme de brouillard et un orifice de sortie d'écoulement communiquant avec un canal d'écoulement, et un élément pour commander le débit de sortie du brûleur.
Une :des difficultés qu'on rencontre avec les brûleurs du type précité lorsqu'il s'agit de brûler des combustibles, qui sont. solides oui semi-solides à la température normale et (par exemple 15 C) qui, par suite, doivent, être chauffée avant usage, consiste dans la. ten dance du combustible restant dans le brûleur à se solidifier pendant les périodes d'arrêt.
Dans ces conditions, en démarrant le brûleur, on injecte dans la chambre de combustion un courant non pulvérisé de combustible semi- solide, qui ne peut pas s'allumer par le dis positif d'allumage normalement employé et, par conséquent, souille l'intérieure de la cham bre.
Lorsque le combustible chauffé arrive éventuellement dans le brûleur, se pulvérise et s'enflamme, le combustible non brûlé dans la chambre de combustion non seulement ris que de provoquer un incendie ou une explo sion, mais encore souille la. chambre par des dépôts de coke. Il convient donc, lorsqu'on brûle un tel combustible nécessitant un chauffage préala ble, de balayer l'intérieure du brûleur avec du combustible liquide chaud jusqu'à. la cham bre de turbulence, avant d'ouvrir le brûleur.
Une circulation préliminaire est également avantageuse dans certains cas, lorsqu'on brûle du combustible liquide à la température nor male, notamment des huiles plus légères qui n'ont pas besoin d'être chauffées préalable ment. Par exemple, .lorsqu'une chambre de combustion comporte plusieurs brûleurs, dont certains peuvent. être fermés en cas de faible charge, le combustible liquide froid circulant dans les brûleurs ainsi fermés joue le rôle d'un agent. de refroidissement, protégeant les brûleurs contre le risque d'avarie par la cha leur de la flamme des autres brûleurs qui con tinuent à. fonctionner, liais il n'est.
pas possi ble en pratique de faire ainsi circuler d'avance le combustible dans toute la lon gueur intérieure du brûleur jusqu'à la cham bre de turbulence dans les brûleurs connus du type précité, car une partie .du combustible de balayage sortirait par l'orifice de sortie final et arriverait dans la chambre de com bustion.
Dans le brûleur selon l'invention, l'élément de commande présente des moyens d'actionne- ment d'une soupape destinée à. former l'ori fice de sortie final et il est agencé de telle manière qu'il met en communication le canal d'alimentation en combustible et le canal d'écoulement quand ladite soupape est. dans sa position. fermée, le tout étant agencé de manière qu'une circulation préliminaire du combustible puisse s'établir à l'intérieur du brûleur avant. l'ouverture de celui-ci.
Deux formes d'exécution du brûleur sui vant l'invention sont représentées, à titre d'exemple, dans les fig. 1 et. 2 du dessin qui représentent, les extrémités du côté de la tuyère des brûleurs, en coupe longitudinale. Les fig. 1a et 2a représentent un détail en coupe transversale.
Dans les deux,cas, on fait varier le débit du combustible en combinant le réglage de la section de passage des orifices de turbulence et -celui de l'écoulement du combustible sor tant de la. chambre de turbulence, ces deux réglages étant effectués au moyen d'un élé ment actionné à la. main ou de toute autre manière et fonctionnant à l'intérieur ou à l'extérieur du brûleur.
Suivant la fi-. 1, le brûleur comporte un tube extérieur 10 et une plaque 11 percée d'un orifice final 14 et fixée sur le tube 10 de la manière habituelle au moyen d'un chapeau 12 vissé. Un manchon 13 de turbulence est. monté en arrière de l'orifice 14, concent-riquement au tube 10, et un piston plongeur 15 anté rieur est monté de façon à. pouvoir se déplacer dans l'alésage cylindrique du manchon 13. La plaque 11, le manchon 13 et le piston plon geur 15 délimitent entre eux une chambre 16 de turbulence forcée située immédiatement en arrière de l'orifice final 14.
Le manchon 1.3 de turbulence est percé de plusieurs orifices de turbulence 17' et 17", de direction tangentielle (voir fig. 1y) et déca lés suivant l'axe, par lesquels passe le com bustible sous pression entre un canal d'arri vée 18 (lit combustible et la chambre de tur bulence 16. La position .des orifices 17' et 17" est choisie de façon qu'ils se trouvent tous en arrière de la face antérieure du piston plon geur 15 lorsque celui-ci est dans sa position la plus proche de l'orifice 14.
Le piston plongeur 15 présente un alésage 19 constituant un canal d'écoulement et dont la paroi présente un filetage dans lequel est vissée une tige d'accouplement ?0 percée d'un trou axial. Cette tige 20 porte à son autre extrémité un piston postérieur (non repré senté), comme il sera. décrit ci-après. Une rai nure annulaire 21 est. ménagée dans la péri phérie du piston plongeur 15 dans une posi tion telle que lorsque ce piston est à fin de course en avant, c'est-à-dire dans sa position la plus proche de l'orifice 1-1, la rainure 21 communique avec les orifices de turbulence postérieurs 17'.
Des trous transversaux 22 sont percés dans la paroi du piston 15 et font communiquer la rainure annulaire 21 avec le canal d'écoulement 19 du piston plongeur.
Une soupape à. pointeau, comportant une tête de soupape 23 destinée à s'appliquer contre un siège ménagé dans la paroi de l'ori fice 14 et une tige 24, est maintenue dans l'axe du canal. d'écoulement 19 par un croisil lon 25 qui est fixé sur la tige de la soupape et peut coulisser dans le canal d'écoulement 19. Un organe tel qu'une vis prisonnière 27 empêche la. soupape de tourner dans ledit ca nal<B>19.</B>
Un ressort. de compression 26 est monté entre la. partie postérieure du croisillon 25 et. un épaulement. formé par l'extrémité anté- rieure de la. tige d'accouplement. 20 et. tend à pousser la tête '?3 de la soupape contre l'ori fice final 7.4.
Les dimensions du ressort 26 de la. soupape sont. choisies de faon que le ressort soit. comprimé lorsque le piston plon geur 15 est à fin de course en avant, de sorte que le mouvement de retrait initial du piston ne sert qu'à décharger le ressort, tandis que la soupape reste appliquée en contact. étanche avec l'orifice final 14. Une fois le ressort dé chargé, et le piston antérieur 15 continuant à être retiré en arrière, l'extrémité antérieure de son alésage 19 vient, buter contre le croisil lon 25 et entraîne celui-ci avec la soupape, ou vrant ainsi l'orifice final 14.
Le réglage de l'écoulement du combustible dans la chambre de turbulence 16 s'effectue de la manière usuelle au moyen d'un méca nisme non représenté qui comporte un piston creux percé de trous, fixé sur l'extrémité pos térieure de la tige d'accouplement 20 et cou- lissant. dans une chemise percée de trous.
Cette chemise est fixée à l'intérieur du tube 10 du brûleur et la cavité de ce piston posté rieur creux communique avec le canal central de la tige d'accouplement 20. Les trous de la chemise communiquent avec un orifice de sortie d'écoulement percé dans le tube 10. Le mouve ment suivant l'axe de la tige d'accouplement 20 et du piston postérieure par rapport. à la chemise provoque le recouvrement plus ou moins grand des orifices de la chemise, en fai sant varier la section de passage du canal d'écoulement.
Un prolongement est vissé dans la partie postérieure du piston postérieur et passe par un joint étanche à l'extérieur de l'enveloppe du brûleur pour être .actionné par un dispositif quelconque approprié, soit à la main, soit. automatiquement.
Le brûleur fonctionne (le la manière sui vante Dans le dessin, le piston plongeur 15 est dans la position de débit nul, .dans laquelle la soupape à pointeau est. fermée, empêchant, l'arrivée du combustible dans la. chambre de combustion dans la paroi de laquelle le brû leur est monté.
Du combustible liquide arri vant sous pression dans le canal 18, coule par les orifices de turbulence 17', la rainure annu laire 21 et les trous transversaux 22 dans le canal d'écoulement. 19 contigu à la chambre de turbulence. Dtant donné que dans cette position du piston plongeur 15, le débit d'écoulement autorisé par le piston plongeur postérieur est maximum, les trous de ce piston correspondant avec ceiux de la :
chemise, le combustible qui pénètre dans le canal 19 re vient dans le réservoir de combustible et. cette circulation préliminaire sert. à balayer l'inté rieur du brûleur jusqu'à la chambre de tur bulence. Si l.'on utilise du combustible solide à la température normale, on le chauffe pour l'amener à l'état liquide dans le canal 1.8 et on continue ce balayage jusqu'à ce que la to talité du combustible froid se trouvant dans le brûleur soit remplacé par du combustible préalablement. chauffé. Pour ouvrir le brûleur, on retire la tige d'accouplement 20 et ce mouvement initial ne sert qu'à décharger le ressort de la soupape à pointeau.
Comme il a été dit ci-dessus, le res sort de la soupape ayant. été complètement dé chargé, la tige d'accouplement. en continuant son mouvement éloigne la soupape à pointeau de l'orifice final 14. Mais auparavant, le pis ton plongeur 15 a reculé suffisamment pour couper la communication entre les orifices de turbulence postérieurs 17' et la rainure annu laire 21 et, par suite, la chambre de turbu lence ne contient momentanément pas de com bustible sois pression.
Au moment où la tête 23 de la soupape s'est nettement éloignée de son siège, la face antérieure du piston plon geur 1.5 @commence à découvrir les orifices de turbulence antérieurs 17" et le combustible commence à sortir par l'orifice final 14 de la chambre de turbulence à l'état pulvérisé en raison de la grande vitesse de rotation impri mée au combustible éjecté de cet orifice, du fait ,de la direction tangentielle des orifices 17". Cette position du piston plongeur 15 est dite position de débit minimum de combus tible .
La tige d'accouplement 20, en continuant son mouvement de retrait, découvre de plus en plus les orifices de turbulence et, en même temps, provoque la fermeture de plais en plus accentuée des orifices de la chemise (non re présentée) par le piston postérieur, jusqu'à ce qu'à la fin de sa coure, le .piston plongeur 15 antérieur découvre tous les orifices de tur bulence et que le piston postérieur ferme com plètement ou à peu près complètement l'ori fice de sortie de l'écoulement; de ce fait, tout le combustible arrivant par le canal 18 s'écoule, pulvérisé, par l'orifice 14;
cette posi tion est celle dite de débit maximum .
Le brûleur :de la fig. 2 comporte un man chon @de turbulence 33 et un piston plongeur 35 antérieur de forme modifiée, mais il est identique à tons les autres points de vue à celui de la fi-. 1.
Le manchon de turbulence 33 de la fig. 2 est percé d'orifices de turbulence tangentiels 37' et 37" (voir fi-. 23) décalés suivant l'axe, par lesquels passe le combustible sous pression venant du canal d'alimentation 18 et arrivant dans la. chambre de turbulence 16, le diamètre des orifices 37" qui sont les plus voisins, sui- vaut l'axe, de l'orifice final 14, étant. plus pe tit que celui des orifices 37'.
La. position des orifices de turbulence 37" est. choisie de fa çon qu'ils soient placés en avant du piston plongeur 35 dans toutes les positions de ce pis ton qui, dans ce cas, ne comporte ni rainure annulaire, ni trous tT ansversaux.
Le fonctionnement. de ce brûleur est le même que celui du brûleur antérieurement dé crit, sauf que lorsque le piston plongeur est dans sa position de débit nul, comme l'indi que la fig. 2, le combustible alimentant le brûleur sous pression pénètre dans la cham bre de turbulence 16 par les orifices de tur bulence 37" qui ne sont recouverts par le pis ton plongeur. Etant donné que l'orifice final 14 est fermé par le pointeau 23, le combustible qui pénètre ainsi .dans la.
chambre de turbu lence revient dans le réservoir de combusti ble, et cette circulation préliminaire du com bustible sert à balayer l'intérieur du brûleur jusqu'à la chambre -de turbulence, avant que le piston plongeur 35 se retire pour ouvrir la soupape à pointeau.