EP0291372B1 - Gas burner of the cold nozzle type - Google Patents
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- EP0291372B1 EP0291372B1 EP88400962A EP88400962A EP0291372B1 EP 0291372 B1 EP0291372 B1 EP 0291372B1 EP 88400962 A EP88400962 A EP 88400962A EP 88400962 A EP88400962 A EP 88400962A EP 0291372 B1 EP0291372 B1 EP 0291372B1
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
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- F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
- F23D14/04—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
- F23D14/08—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with axial outlets at the burner head
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- F23D14/58—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration
Definitions
- the present invention relates to a gas burner, of the cold nozzle type, capable of carrying out external combustion of a gas mixture at high speed.
- plastic films for example polyethylene films with a view to their shrinking
- a gaseous flow originating from the combustion of a combustible gas such as propane and air.
- the burner must therefore be designed so as to produce a gas flow having a temperature of the order of 120 ° to 540 ° C at a predetermined distance from the burner (distance at which the plastic film treat must be arranged).
- the temperature must be relatively homogeneous and the gas flow free of burning material, if one wishes to avoid any possibility of burning, scorching and blistering of the film.
- the front front of this flame has in its central region a substantially straight front bordered, laterally, by two respective projections in the shape of a horn.
- a first object of the invention is therefore to eliminate this drawback.
- burners of this kind are most commonly used as "hand burners” and consequently include a handle which the operator holds in his hand.
- the invention therefore also aims to eliminate this drawback.
- the invention provides a burner of the aforementioned type, said burner being characterized in that the front edges of the two converging walls of the pressure recovery chamber, the front edges of the aforementioned opposite flat walls of the chamber d ignition to which the deflectors are connected, the front edges of these deflectors and the diffusion grid have circular shapes that are substantially coaxial, so as to obtain, beyond the anterior edges of the deflectors, a fan-shaped flame.
- the tests carried out on this burner show that a flame is obtained, the front face of which has a circular shape free of horns.
- the burner according to the invention comprises an injection device 1 capable of transmitting to the head of the burner 2, a flow of combustible gaseous mixture.
- This device therefore forms a jet pump which drives the air coming from the opening 7 and generates in the converging portion 4 of the pipe 3 (point I) a flow of gaseous mixture at high speed, of the order of 12660 meters. /minute.
- this speed gradually decreases (point J1 at 6000 meters / min, point J2 at 5000 meters / min, point K at 3500 meters / min) to reach the inlet of the burner head 2 at a speed which however remains relatively high (point L of the order of 1000 meters / min).
- the burner head 2 of tubular shape, is made up of two parts which successively delimit a pressure recovery chamber 10 which is connected to the pipe and an ignition chamber 11 which opens into the open air.
- the pressure recovery chamber 10 has, beyond its zone of connection to the pipe 3, a flared shape delimited by two converging walls 12, 13, of increasing width and two diverging side walls 14, 15 of decreasing width. As can be seen in Figures 2 and 3, the front edges 16, 17 of the two walls converging 12, 13 have coaxial circular shapes.
- the ignition chamber 11 also has a flared shape. However, in this example, it is delimited by two parallel walls 18, 19 which extend the two converging walls 12, 13, and two diverging side walls 20, 21 which extend the side walls 14, 15, respectively in the same directions.
- the front edges 22, 23 of the two walls 18, 19 are circular and extend coaxially to the edges 16, 17.
- a diffusion grid 24 which consists of a piece of perforated sheet metal having the shape of a toric sector of substantially semi-cylindrical section, and whose large radius of curvature corresponds substantially to that of the front edges 16, 17 of the converging walls 12, 13.
- the lateral edges 24 ′, 24 ⁇ of this grid form, with the two parallel walls 18, 19, flow corridors for the gas flow in which, as will be explained later, combustion cannot be established.
- the grid 24 comprises two flanges 25, 26 giving it a shape substantially in ⁇ (omega), that is to say of which the section has a curved shape bordered by two lateral wings.
- the walls 18 and 19 of the ignition chamber 11 are extended by two deflectors 30, 31 of circular shape which substantially converge towards one another and have two respective edges 32, 33 coaxial forming between them a passage space of width less than the width of the lateral sides 20, 21 of the ignition chamber 11.
- the combustible mixture forms a succession of again accelerated jets (point N at 2400 m / min).
- these jets are oriented axially while in the lateral parts, they are substantially radial and abut on the walls 18, 19 and on the deflectors 30, 31.
- the gas flow coming from the perforations located in the lateral parts of the perforated grid 24 undergoes a deceleration ⁇ V2 much greater than the deceleration ⁇ V1.
- the gas flow strikes the walls 18, 19 of the ignition chamber 11 and is braked.
- This gas flow also creates, along the walls 18, 19 and on the deflectors 30, 31, two flow zones at higher pressure with low acceleration (points F, G, H respectively at 600, 650, 800 m / min) in which the flame does not propagate (dead space).
- the walls 18, 19 of the ignition chamber 11 and the deflectors 30, 31 which are not licked by the flame and are ventilated by the flow of combustible mixture therefore do not heat up and are, on the contrary, constantly cooled.
- deflectors 30, 31 which serve to deflect the flow zones of the fuel mixture coming from the lateral parts of the grid 24 and to make them slightly converge towards the central region of the gas flow.
- the front face 40 of the flame 41 also has a coaxial circular shape (FIG. 6).
- the temperature of the gas flow is substantially homogeneous and isothermal. Beyond this front edge 40, the temperature gradually decreases, with circular isotherms 42, 43, 44 of the type of those which have been shown in FIG. 6.
- the front front 46 of the flame 47 produced by this burner 2 ′ has a straight central part bordered by two lateral horns 48, 49 projecting.
- the film will undergo overheating in the lateral region 50 of the gas flow.
- the invention therefore makes it possible to eliminate these two disadvantages thanks to the fact that it makes it possible to obtain a flame front free of horns and that the circular shape of this flame front eliminates the harmful effects of a variation in orientation of the burner head.
- the burner according to the invention can be associated with a body 53 in the form of a gun comprising a trigger 54 which controls both the admission of the combustible gas and the ignition circuit of the burner.
- this ignition circuit may comprise a piezoelectric generator actuated by the trigger 54 and a spark plug 55 opening into the ignition chamber 11.
- the invention therefore proposes to solve this problem by placing, in the median zone of the ignition chamber 11, a low height obstacle pressed tightly against the grid 24, so as to create a local disturbance of the gas streams itself generating areas at low speed where combustion can be established and propagated without generating a combustion zone under the obstacle.
- This obstacle can extend over all or part of the central area of the diffusion grid 24 or, possibly, be arranged obliquely with respect thereto.
- Figures 7, 8 and 9 show various possibilities for achieving this obstacle.
- FIGS. 7 and 8 show in cross section obstacles formed by a round wire 60 (FIG. 7) and by a wire of square section 61 (FIG. 8) fixed on the diffusion grid 24.
- the obstacle is simply obtained by a fold 62 formed on the diffusion grid 24.
- the diffusion grid 24 could comprise at least over part of its surface a double wall.
- this grid 24 could be doubled by a finer grid, extending in the pressure distribution chamber or even in the ignition chamber, to avoid possible flashbacks.
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Description
La présente invention concerne un brûleur à gaz, de type à buse froide, apte à effectuer une combustion externe d'un mélange gazeux à grande vitesse.The present invention relates to a gas burner, of the cold nozzle type, capable of carrying out external combustion of a gas mixture at high speed.
Elle s'applique notamment mais non exclusivement au chauffage à basse température de films de matière plastique, par exemple de films de polyéthylène en vue de leur rétraction, au moyen d'un flux gazeux provenant de la combustion d'un gaz combustible tel que du propane et de l'air.It applies in particular but not exclusively to the heating at low temperature of plastic films, for example polyethylene films with a view to their shrinking, by means of a gaseous flow originating from the combustion of a combustible gas such as propane and air.
Pour satisfaire à ce type d'application, le brûleur doit donc être conçu de manière à produire un flux gazeux présentant une température de l'ordre de 120° à 540°C à une distance prédéterminée du brûleur (distance à laquelle le film plastique à traiter doit être disposé).To satisfy this type of application, the burner must therefore be designed so as to produce a gas flow having a temperature of the order of 120 ° to 540 ° C at a predetermined distance from the burner (distance at which the plastic film treat must be arranged).
A cette distance, la température doit être relativement homogène et le flux gazeux exempt de matière en combustion, si l'on veut éviter toute possibilité de brûlure, de roussissement et de boursouflure du film.At this distance, the temperature must be relatively homogeneous and the gas flow free of burning material, if one wishes to avoid any possibility of burning, scorching and blistering of the film.
En vue de parvenir à ce résultat, on a déjà proposé, par le brevet EP-A-6 048, un brûleur comprenant un dispositif d'injection apte à produire un flux de mélange gazeux combustible à haute vitesse et à injecter ce flux dans une tête de brûleur de forme tubulaire comportant successivement :
- Une chambre de récupération de pression, délimitée par deux parois convergentes et par deux parois divergentes, cette chambre de récupération de pression présentant, dans le plan de symétrie de la tête, un profil divergent et à l'intérieur duquel le mélange gazeux provenant du disposit d'injection se développe selon une configuration en éventail,
- une chambre d'ignition présentant deux parois planes opposées sensiblement prallèles audit plan de symétrie,
- deux déflecteurs qui prolongent respectivement les deuxdites parois et qui convergent l'un vers l'autre, ces deux déflecteurs présentant deux bordures antérieures parallèles formant entre elles un passage de largeur réduite, et
- une grille de diffusion de forme concave formant à l'intérieur de la tête du brûleur une cloison bombée qui sépare la chambre de récupération de pression et la chambre d'ignition, la concavité de cette cloison étant orientée vers l'intérieur de la chambre de récupération de pression, de manière à ce que les bordures latérales de cette grille forment, avec les deux parois parallèles, des couloirs d'écoulement du flux gazeux dans lesquels la combustion ne peut pas s établir.
- A pressure recovery chamber, delimited by two converging walls and by two divergent walls, this pressure recovery chamber having, in the plane of symmetry of the head, a divergent profile and inside which the gas mixture originating from the device injection develops in a fan configuration,
- an ignition chamber having two opposite planar walls substantially parallel to said plane of symmetry,
- two deflectors which extend said two walls respectively and which converge towards each other, these two deflectors having two parallel front edges forming between them a passage of reduced width, and
- a concave-shaped diffusion grid forming inside the burner head a domed partition which separates the pressure recovery chamber and the ignition chamber, the concavity of this partition being oriented towards the interior of the combustion chamber pressure recovery, so that the lateral edges of this grid form, with the two parallel walls, gas flow flow corridors in which combustion cannot be established.
Il s'avère que, grâce à la structure précédemment décrite, la tête de brûleur ne se trouve pas léchée par la flamme et ne subit donc pas d'échauffement important.It turns out that, thanks to the structure described above, the burner head is not licked by the flame and therefore does not undergo significant heating.
Toutefois, contrairement à ce qui était prévisible, la flamme produite ne présente pas un front antérieur rigoureusement rectiligne et homogène.However, contrary to what was foreseeable, the flame produced does not have a rigorously rectilinear and homogeneous front front.
En fait, on constate à l'usage que le front antérieur de cette flamme présente dans sa région centrale un front sensiblement rectiligne bordé, latéralement, par deux avancées respectives en forme de corne.In fact, it is observed in use that the front front of this flame has in its central region a substantially straight front bordered, laterally, by two respective projections in the shape of a horn.
Il est clair que la présence de ces deux cornes latérales empêche de tirer le meileur parti des avantages que présente par ailleurs ce type de brûleur.It is clear that the presence of these two lateral horns prevents taking advantage of the advantages which this type of burner also has.
Un premier but de l'invention est donc de supprimer cet inconvénient.A first object of the invention is therefore to eliminate this drawback.
Par ailleurs, il s'avère que les brûleurs de ce genre sont le plus couramment utilisés en tant que "brûleurs à main" et comprennent, en conséquence, une poignée que l'opérateur tient à la main.Furthermore, it turns out that burners of this kind are most commonly used as "hand burners" and consequently include a handle which the operator holds in his hand.
Lors de son travail, celui-ci doit effectuer un balayage du film à traiter en tenant de brûleur orienté de manière à maintenir le front rectiligne de la flamme parallèle à la zone du film en traitement, et ce, en vue d'obtenir un chauffage homogène de cette zone.During his work, he must sweep the film to be treated while keeping the burner oriented so as to keep the straight front of the flame parallel to the zone of the film in treatment, in order to obtain heating. homogeneous of this area.
Or, ce parallélisme est délicat à acquérir puis à maintenir.However, this parallelism is difficult to acquire and then to maintain.
En conséquence, il est difficile d'éviter des orientations inopportunes qui induisent des hétérogénéités de température risquant de détériorer le film.Consequently, it is difficult to avoid untimely orientations which induce temperature heterogeneities which risk damaging the film.
L'invention a donc également pour but de supprimer cet inconvénient.The invention therefore also aims to eliminate this drawback.
Pour parvenir à ces résultats, l'invention propose un brûleur du type susdit, ledit brûleur étant caractérisé en ce que les bordures antérieures des deux parois convergentes de la chambre de récupération de pression, les bordures antérieures des susdites parois planes opposées de la chambre d'ignition sur lesquelles se raccordent les déflecteurs, les bordures antérieures de ces déflecteurs et la grille de diffusion présentent des formes circulaires sensiblement coaxiales, de manière à obtenir, au-delà des bordures antérieures des déflecteurs, une flamme en forme d'éventail. Les essais effectués sur ce brûleur montrent que l'on obtient une flamme dont le front antérieur présente une forme circulaire exempte de cornes.To achieve these results, the invention provides a burner of the aforementioned type, said burner being characterized in that the front edges of the two converging walls of the pressure recovery chamber, the front edges of the aforementioned opposite flat walls of the chamber d ignition to which the deflectors are connected, the front edges of these deflectors and the diffusion grid have circular shapes that are substantially coaxial, so as to obtain, beyond the anterior edges of the deflectors, a fan-shaped flame. The tests carried out on this burner show that a flame is obtained, the front face of which has a circular shape free of horns.
En outre, en choisissant un rayon de courbure approprié des susdites bordures et de la grille, il devient possible de faire en sorte qu'une variation d'orientation du brûleur, n'entraîne pas de modification du chauffage effectué sur la zone du film en traitement.In addition, by choosing an appropriate radius of curvature of the abovementioned edges and of the grid, it becomes possible to cause a variation in orientation of the burner, does not modify the heating effected on the area of the film being treated.
Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
- La figure 1 est une coupe axiale schématique illustrant la structure d'un brûleur selon l'invention ;
- La figure 2 est une vue schématique, en perspective d'une tête de brûleur selon l'invention ;
- La figure 3 est une vue en perspective schématique de la grille utilisée dans le brûleur de la figure 1 ;
- La figure 4 est une vue de côté d'un brûleur à main de type pistolet muni d'une tête de brûleur du type de celle représentée figure 2 ;
- La figure 5 est une représentation schématique montrant l'action d'un brûleur à grille rectiligne et dont les bords antérieurs de la chambre d'ignition et des déflecteurs sont droits ;
- La figure 6 est une représentation schématique montrant l'action d'un brûleur selon l'invention ; et
- Les figures 7 à 9 sont des coupes schématiques de grilles munies chacune d'un obstacle servant à engendrer des turbulences en vue de transmettre le front de la flamme sur toute l'étendue de la section de sortie du brûleur.
- Figure 1 is a schematic axial section illustrating the structure of a burner according to the invention;
- Figure 2 is a schematic perspective view of a burner head according to the invention;
- Figure 3 is a schematic perspective view of the grate used in the burner of Figure 1;
- Figure 4 is a side view of a pistol type hand burner with a burner head of the type shown in Figure 2;
- FIG. 5 is a schematic representation showing the action of a burner with a rectilinear grate and the front edges of the ignition chamber and deflectors are straight;
- Figure 6 is a schematic representation showing the action of a burner according to the invention; and
- Figures 7 to 9 are schematic sections of grids each provided with an obstacle used to generate turbulence in order to transmit the flame front over the entire extent of the burner outlet section.
Comme précédemment mentionné, le brûleur selon l'invention comprend un dispositif d'injection 1 apte à transmettre à la tête du brûleur 2, un flux de mélange gazeux combustible.As previously mentioned, the burner according to the invention comprises an injection device 1 capable of transmitting to the head of the
Ainsi, dans l'exemple représenté sur la figure 1, le dispositif d'injection 1 fait plus particulièrement intervenir :
- une tubulure 3 formée en deux tronçons, à savoir un tronçon postérieur convergent 4 et un tronçon antérieur 5 sensiblement divergent,
- une buse d'injection 6 montée dans le tronçon convergent 4, cette buse 6 étant raccordée à une source de gaz inflammable présentant une pression de l'ordre de 3 à 4 bars, et
- au moins une ouverture de passage d'air 7 située dans la zone annulaire comprise entre ladite buse 6 et ledit tronçon 4.
- a tube 3 formed in two sections, namely a convergent rear section 4 and a substantially divergent front section 5,
- an injection nozzle 6 mounted in the converging section 4, this nozzle 6 being connected to a source of flammable gas having a pressure of the order of 3 to 4 bars, and
- at least one air passage opening 7 located in the annular zone between said nozzle 6 and said section 4.
Ce dispositif forme donc une pompe à jet qui entraîne l'air provenant de l'ouverture 7 et engendre dans la portion convergente 4 de la tubulure 3 (point I) un flux de mélange gazeux à haute vitesse, de l'ordre de 12660 mètres/minute.This device therefore forms a jet pump which drives the air coming from the opening 7 and generates in the converging portion 4 of the pipe 3 (point I) a flow of gaseous mixture at high speed, of the order of 12660 meters. /minute.
A l'intérieur de la portion divergente 5, cette vitesse décroît progressivement (point J₁ à 6000 mètres/mn, point J₂ à 5000 mètres/mn, point K à 3500 mètres/mn) pour parvenir à l'entrée de la tête du brûleur 2 à une vitesse qui demeure cependant relativement élevée (point L de l'ordre de 1000 mètres/mn).Inside the divergent portion 5, this speed gradually decreases (point J₁ at 6000 meters / min, point J₂ at 5000 meters / min, point K at 3500 meters / min) to reach the inlet of the
La tête du brûleur 2, de forme tubulaire, se compose quant à elle de deux parties qui délimitent successivement une chambre de récupération de pression 10 qui se raccorde à la tubulure et une chambre d'ignition 11 qui débouche à l'air libre.The
La chambre de récupération de pression 10 présente au-delà de sa zone de raccordement à la tubulure 3, une forme évasée délimitée par deux parois convergentes 12, 13, de largeur croissante et deux parois latérales divergentes 14, 15 de largeur décroissante. Comme ceci est visible sur les figures 2 et 3, les bordures antérieures 16, 17 des deux parois convergentes 12, 13 présentent des formes circulaires coaxiales.The
La chambre d'ignition 11 présente une forme également évasée. Toutefois, dans cet exemple, elle est délimitée par deux parois parallèles 18, 19 qui prolongent les deux parois convergentes 12, 13, et deux parois latérales divergentes 20, 21 qui prolongent les parois latérales 14, 15, respectivement selon les mêmes orientations. Les bordures antérieures 22, 23 des deux parois 18, 19 sont circulaires et s'étendent coaxialement aux bordures 16, 17.The
Ces deux chambres 10, 11 sont séparées l'une de l'autre par une grille de diffusion 24 qui consiste en une pièce de tôle perforée présentant la forme d'un secteur torique de section sensiblement hémicylindrique, et dont le grand rayon de courbure correspond sensiblement à celui des bordures antérieures 16, 17 des parois convergentes 12, 13. Les bordures latérales 24′, 24˝ de cette grille forment avec les deux parois parallèles 18, 19 des couloirs d'écoulement du flux gazeux dans lesquels, comme il sera expliqué par la suite, la combustion ne peut pas s'établir.These two
La fixation de cette grille de diffusion 24 à l'intérieur de la tête du brûleur 2 est effectuée dans la zone de jonction des chambres 10 et 11, la concavité de cette grille étant orientée vers la chambre de récupération de pression 10.The fixing of this
A cet effet, la grille 24 comprend deux rebords 25, 26 lui conférant une forme sensiblement en Ω (oméga), c'est-à-dire dont la section présente une forme incurvée bordée de deux ailes latérales.To this end, the
Les parois 18 et 19 de la chambre d'ignition 11 sont prolongées par deux déflecteurs 30, 31 de forme circulaire qui convergent sensiblement l'un vers l'autre et présentent deux bordures respectives 32, 33 coaxiales formant entre elles un espace de passage de largeur inférieure à la largeur des côtés latéraux 20, 21 de la chambre d'ignition 11.The
Le principe de fonctionnement de cette tête de brûleur est alors le suivant :The operating principle of this burner head is then as follows:
A l'intérieur de la chambre de récupération de pression 10, la vitesse du mélange gazeux subit une légère diminution tandis qu'il se développe dans une configuration en éventail. Au niveau de la grille de diffusion 24, il se forme alors une zone de pression relativement homogène, due à une conversion de l'énergie cinétique des flux gazeux.Inside the
Au travers des perforations de la grille 24, le mélange combustible forme une succession de jets à nouveau accélérés (point N à 2400 m/mn).Through the perforations of the
Dans la partie médiane de la grille 24, ces jets sont orientés axialement tandis que dans les parties latérales, ils sont sensiblement radiaux et viennent buter sur les parois 18, 19 et sur les déflecteurs 30, 31.In the middle part of the
On constate que dans la partie médiane de la grille 24, l'écoulement gazeux formé par les jets subit une décélération ΔV₁ (point O à 1600 m/mn). Ceci provient du fait qu'au sortir des perforations de la zone médiane de la grille 24, il se produit une détente du mélange combustible, cette détente étant favorisée par la distribution en jets du flux gazeux. Cette diminution de la vitesse d'écoulement permet à la combustion de s'établir à une légère distance de la grille 24.It can be seen that in the middle part of the
Au-delà du point O, la combustion du mélange gazeux s'établit et l'on constate une légère accélération des gaz (dilatation due à la combustion). Toutefois, la vitesse au point OO demeure inférieure à celle mesurée au point N.Beyond point O, the combustion of the gas mixture is established and there is a slight acceleration of the gases (expansion due to combustion). However, the speed at point OO remains lower than that measured at point N.
Par ailleurs, le flux gazeux provenant des perforations situées dans les parties latérales de la grille perforée 24 subit une décélération ΔV₂ beaucoup plus importante que la décélération ΔV₁. En effet, le flux gazeux vient frapper les parois 18, 19 de la chambre d'ignition 11 et est freiné. Ce flux gazeux crée par ailleurs, le long des parois 18, 19 et sur les déflecteurs 30, 31, deux zones d'écoulement à pression plus élevée avec une faible accélération (points F, G, H respectivement à 600, 650, 800 m/mn) dans lesquelles la flamme ne se propage pas (espace mort). Les parois 18, 19 de la chambre d'ignition 11 et les déflecteurs 30, 31 qui ne sont pas léchés par la flamme et sont ventilés par le flux de mélange combustible ne s'échauffent donc pas et sont au contraire constamment refroidis.Furthermore, the gas flow coming from the perforations located in the lateral parts of the
Ceci explique la raison pour laquelle le brûleur ne subit aucune élévation importante de température (brûleur à buse froide).This explains the reason why the burner does not undergo any significant rise in temperature (burner with cold nozzle).
Comme cela a été précédemment mentionné, au sortir de la grille de diffusion 24, la vitesse du flux gazeux n'est pas homogène, ce qui devrait, en principe conduire à une hétérogénéité de la flamme.As previously mentioned, when leaving the
Cet inconvénient se trouve supprimé grâce à l'emploi des déflecteurs 30, 31 qui servent à dévier les zones d'écoulement de mélange combustible issues des parties latérales de la grille 24 et à les faire légèrement converger vers la région centrale du flux gazeux.This drawback is eliminated by the use of
Parallèlement, la vitesse de cet écoulement gazeux se trouve ramenée, par effet d'entraînement, sensiblement à celle de la partie centrale du flux. La combustion du mélange gazeux forme alors, au-delà des bordures antérieures des déflecteurs 30, 31, une flamme en forme d'éventail.At the same time, the speed of this gas flow is reduced, by knock-on effect, substantially to that of the central part of the flow. The combustion of the gas mixture then forms, beyond the front edges of the
Grâce à la forme de la tête du brûleur 2 et en particulier de la forme circulaire des bordures antérieures 32, 33 des déflecteurs 30, 31 et de la grille de diffusion 24, le front avant 40 de la flamme 41 présente également une forme circulaire coaxiale (figure 6).Thanks to the shape of the
Au niveau de ce front avant 40, la température du flux gazeux est sensiblement homogène et isotherme. Au-delà de ce front avant 40, la température décroît progressivement, avec des isothermes circulaires 42, 43, 44 du type de celles qui ont été représentées sur la figure 6.At this
Sur cette figure 6, on remarque que l'isotherme 44 vient tangenter la surface du film à traiter 45 et que cette particularité se maintient même si la tête du brûleur 2 subit une variation d'inclinaison telle que celle qui est indiquée en traits interrompus.In this FIG. 6, it can be seen that the
Il est donc clair que cette variation d'inclinaison ne fait pas encourir le risque d'avoir sur une zone déterminée du film 45, une élévation de température pouvant conduire à une brûlure, un roussissement ou même une boursouflure.It is therefore clear that this variation in inclination does not incur the risk of having, on a determined area of the
Tel ne serait pas le cas si on utilise un brûleur d'un type similaire à celui précédemment décrit mais dans lequel les bordures antérieures de la chambre d'ignition et des déflecteurs ainsi que la grille de diffusion sont rectilignes.This would not be the case if a burner of a type similar to that described above is used, but in which the front edges of the ignition chamber and deflectors as well as the diffusion grid are rectilinear.
En effet, comme ceci apparaît sur la figure 5 le front avant 46 de la flamme 47 produite par ce brûleur 2′ présente une partie centrale rectiligne bordée par deux cornes latérales 48, 49 en saillie.Indeed, as this appears in FIG. 5, the front front 46 of the
Il est clair que les isothermes du flux gazeux engendré par la flamme 47 présentent une allure similaire et qu'il existe donc un risque de brûlure du film 45 au niveau des régions latérales du flux.It is clear that the isotherms of the gas flow generated by the
En outre, ce risque de brûlure est considérablement aggravé lors d'une variation d'orientation du brûleur 2′ induisant un défaut de parallélisme entre la partie centrale du front avant de la flamme 47 et la zone du film en traitement (illustré en traits interrompus sur la figure 5).In addition, this risk of burns is considerably aggravated during a variation in orientation of the
Dans ce cas, le film subira une surchauffe dans la région latérale 50 du flux gazeux.In this case, the film will undergo overheating in the
L'invention permet donc de supprimer ces deux inconvénients grâce au fait qu'elle permet d'obtenir un front de flamme exempt de cornes et que la forme circulaire de ce front de flamme supprime les incidences néfastes d'une variation d'orientation de la tête du brûleur.The invention therefore makes it possible to eliminate these two disadvantages thanks to the fact that it makes it possible to obtain a flame front free of horns and that the circular shape of this flame front eliminates the harmful effects of a variation in orientation of the burner head.
Il convient de noter que le brûleur selon l'invention peut être associé à un corps 53 en forme de pistolet comprenant une gâchette 54 qui commande à la fois l'admission du gaz combustible et le circuit d'allumage du brûleur.It should be noted that the burner according to the invention can be associated with a
Avantageusement, ce circuit d'allumage pourra comprendre un générateur piézoélectrique actionné par la gâchette 54 et une bougie d'allumage 55 débouchant dans la chambre d'ignition 11.Advantageously, this ignition circuit may comprise a piezoelectric generator actuated by the
Il s'avère toutefois qu'en raison de la forme circulaire de la tête 2 du brûleur et de la grande vitesse de sortie du flux gazeux, la transmission de la flamme sur toute l'étendue de la section de sortie du brûleur ne s'effectue pas toujours correctement au moment de l'allumage, notamment lorsque la longueur de cette section de sortie est importante.It turns out, however, that due to the circular shape of the
L'invention propose donc de résoudre ce problème en plaçant, dans la zone médiane de la chambre d'ignition 11, un obstacle de faible hauteur plaqué étroitement à la grille 24, de manière à créer une perturbation locale des courants gazeux elle-même génératrice de zones à faible vitesse où la combustion peut s'établir et se propager sans pour autant engendrer une zone de combustion sous l'obstacle.The invention therefore proposes to solve this problem by placing, in the median zone of the
Cet obstacle peut s'étendre sur tout ou partie de la zone médiane de la grille de diffusion 24 ou, éventuellement, être disposé obliquement vis-à-vis de celle-ci.This obstacle can extend over all or part of the central area of the
Les figures 7, 8 et 9 montrent diverses possibilités de réalisation de cet obstacle.Figures 7, 8 and 9 show various possibilities for achieving this obstacle.
Ainsi, les figures 7 et 8 montrent en coupe transversale des obstacles constitués par un fil rond 60 (figure 7) et par un fil de section carrée 61 (figure 8) fixés sur la grille de diffusion 24.Thus, FIGS. 7 and 8 show in cross section obstacles formed by a round wire 60 (FIG. 7) and by a wire of square section 61 (FIG. 8) fixed on the
Dans l'éxemple représenté sur la figure 9, l'obstacle est simplement obtenu par une pliure 62 formée sur la grille de diffusion 24.In the example shown in FIG. 9, the obstacle is simply obtained by a
Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux modes d'exécution précédemment décrits.Of course, the invention is not limited to the embodiments previously described.
Ainsi, par exemple, la grille de diffusion 24 pourrait comprendre au moins sur une partie de sa superficie une double paroi.Thus, for example, the
De même, cette grille 24 pourrait être doublée par une grille plus fine, s'étendant dans la chambre de répartition de pression ou même dans la chambre d'ignition, pour éviter d'éventuels retours de flamme.Likewise, this
Claims (8)
- A gas burner of the cold nozzle type including an injection device (1) adapted for producing a high speed flow of fuel gas mixture and injecting this flow into a tubular shaped burner head (2) comprising successively :- a pressure recovery chamber (10) delimited by two convergent walls (12, 13) and by two divergent walls (14, 15), said pressure recovery chamber (10) having in the plane of symmetry of the head (2), a divergent shape and inside which the gas mixture coming from the injection device develops in a fan configuration,- an ignition chamber (11) with two opposite flat walls (18, 19) substantially parallel to said plane of symmetry,- two deflectors (30, 31) which extend respectively said two walls (18, 19) and which converge towards each other, these two deflectors (30, 31) having two parellel front edges forming therebetween a passage of reduced width, and- a diffusion grid (24) of concave shape forming, inside the burner head ((2) a convex dividing wall which separates the pressure recovery chamber (10) from the ignition chamber (11), the concavity of this wall being oriented inwardly of the pressure recovery chamber (10) so that the lateral edges (24', 24'') of this grid form with the two parallel walls (18, 19) flow paths for the gas flow in which combustion cannot take place,
characterized in that the front edges (16, 17) of the two convergent walls (12, 13) of the pressure recovery chamber (10), the front edges (23, 22) of said opposite flat walls (18, 19) of the ignition chamber to which the deflectors (30, 31) are connected, the front edges (32, 33) of said deflectors (30, 31) and the diffusion grid (24) have circular, substantially coaxial shapes, so as to obtain, beyond the front edges (32, 33) of the deflectors (30, 31), a fan-shaped flame whose front edge has a circular form, substantially coaxial with said edges (16, 17, 23, 22, 32, 33) and said grid (24). - The burner as claimed in claim 1,
characterized in that said diffusion grid (24) is in the form of a toric sector with substantiallY semi-cyulindrical section whose large radius of curvature corresponds substantially to that of said circular shapes. - The burner as claimed in one of the preceding claims,
characterized in that said diffusion grid (24) has a section including a curved part edged by two side wings. - The burner as claimed in one of the preceding claims,
characterized in that said diffusion grid (24) includes a double wall over at least a part of its area. - The burner as claimed in one of the preceding claims,
characterized in that it comprises, in the middle zone of the ignition chamber (11), an obstacle of small height applied intimately against the diffusion grid (24) so as to create a local disturbance of the gas flows injected through the grid (24). - The burner as claimed in claim 5,
characterized in that said obstacle consists of a wire (60, 61) fixed to the diffusion grid (24). - The burner as claimed in claim 5,
characterized in that said obstacle is obtained by a bend (62) formed in the diffusion grid (24). - The burner as claimed in one of the preceding claims,
characterized in that it further comprises a fine grid extending against the diffusion grid (24).
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