FR2584800A1

FR2584800A1 - Apparatus for direct reheating of all gaseous fluids (air etc.) by mixing with gases, combustion products, making it possible to obtain a perfectly homogeneous mixture

Info

Publication number: FR2584800A1
Application number: FR8510701A
Authority: FR
Inventors: Maurice Le Bretton
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-07-10
Filing date: 1985-07-10
Publication date: 1987-01-16
Also published as: FR2584800B1

Abstract

The invention relates to an apparatus for direct reheating of new or recycled air, or of any other gaseous fluid, carrying out mixing of the fluid to be reheated with the combustion products of all fuels brought to the gaseous state in order finally to obtain a hot or very hot fluid at a completely homogeneous use temperature. The apparatus 1 is under pressure supplied by a centrifugal fan 4. The fluid to be reheated enters via the circuit 8, turns at 9 in order to undergo in the chamber 10 a premixing by means of a diaphragmed divergent cone 6. A front-action nozzle 7 injects a given quantity of cold fluid at great speed into the zone 11 to meet the premixture. The turbulence caused makes it possible to obtain a perfectly homogeneous mixture of fluids at 12, before leaving the apparatus. The invention finds its most important applications in the field of industrial drying, agricultural drying and surface treatments.

Description

La présente invention a pour objet un appareil de réchauffage direct d'air neuf ou recyclé, ou de tout autre fluide gazeux, par mélange du fluide à réchauffer et des produits de combustion de tous combustibles amenés à l'état gazeux. Cet appareil mélangeur de fluides, fonctionnant en pression, est donc destiné à produire un mélange gazeux très homogène à des températures pouvant varier de 130 à 45 C. Ce résultat a été rendu possible par la mise en oeuvre d'un cône divergent diaphragmé, assurant un prémélange et d'une tuyère à action frontale terminant le mélange avant sa sortie de l'appareil.The present invention relates to a device for direct heating of new or recycled air, or of any other gaseous fluid, by mixing the fluid to be heated and the combustion products of all fuels brought to the gaseous state. This fluid mixing device, operating under pressure, is therefore intended to produce a very homogeneous gas mixture at temperatures which can vary from 130 to 45 C. This result was made possible by the use of a diaphragm divergent cone, ensuring a premix and a front-acting nozzle terminating the mixture before it leaves the device.

L'utilisation d'air ou de fluide chaud ou très chaud par mélange d'air et de gaz de combustion est déjà bien connue pour un certain nombre d'applications en sèchage industriel ou agricole. La grande difficulté dans ces domaines est d'obtenir que le mélange soit le plus homogène possible, car la plupart des produits à sècher ne supportent pas d'écarts importants de température, se traduisant par des risques d'altération de leur qualité, qui peuvent coûter extrêmement cher aux utilisateurs.The use of hot or very hot air or fluid by mixing air and combustion gases is already well known for a number of applications in industrial or agricultural drying. The great difficulty in these areas is to obtain that the mixture is as homogeneous as possible, since most of the products to be dried do not support significant temperature differences, resulting in risks of deterioration in their quality, which can be extremely expensive for users.

En effet, les lois de la physique sont telles que les molécules d'air à différentes températures ayant des densités différentes ne se mélangent pratiquement pas et que l'on a souvent recours à créer des obstacles pour turbuler les veines d'air par toute une panoplie de chicanes, turbulateurs, aubes directrices etc.... qui engendrent des pertes de charge importantes pour un résultat très médiocre.Indeed, the laws of physics are such that air molecules at different temperatures with different densities hardly mix and that we often use to create obstacles to turbulate the air veins by a whole panoply of baffles, turbulators, guide vanes etc ... which generate significant pressure losses for a very poor result.

Lorsqu'il s'agit de liquides à différentes températures, le problème est identique, mais plus facilement résolu par la mise en oeuvre d'agitateurs qui brassent les molécules jusqu'au mélange intime.When it comes to liquids at different temperatures, the problem is identical, but more easily solved by the use of agitators which stir the molecules up to the intimate mixture.

Partant de ce qui précède, la présente invention vise à résoudre le problème consistant à obtenir un mélange de fluide chaud parfaitement homogène à partir de veines d'air ou de fluides gazeux ayant des températures très différentes.Starting from the above, the present invention aims to solve the problem of obtaining a mixture of perfectly homogeneous hot fluid from air streams or gaseous fluids having very different temperatures.

Ce but est atteint à l'aide d'un appareil qui, conformément à l'invention, est conçu pour recevoir en façade un brûleur à gaz à air primaire soufflé ou un brûleur à mazout et, à l'opposé, le refoulement d'un ventilateur qui assure le débit d'air en air neuf à température ambiante, ou éventuellement en fluide recyclé, nécessaire pour obtenir la température désirée.This object is achieved by means of an apparatus which, in accordance with the invention, is designed to receive on the front a gas burner with primary supply air or an oil burner and, on the other hand, the discharge of a fan which ensures the flow of air in fresh air at room temperature, or possibly in recycled fluid, necessary to obtain the desired temperature.

Par cette disposition, l'ensemble des circuits de l'appareil est alors en pression et une dérivation d'air est nécessairement raccordée à l'aspiration du brûleur à gaz ou à mazout, pour compenser la pression fournie par le ventilateur et permettre ainsi au brûleur d'assurer une combustion normale du gaz ou du fioul et d'obtenir une bonne stabilité de la flamme.By this arrangement, all the circuits of the appliance are then under pressure and an air bypass is necessarily connected to the suction of the gas or oil burner, to compensate for the pressure supplied by the fan and thus allow the burner to ensure normal combustion of gas or fuel oil and to obtain good flame stability.

Une première disposition du présent Brevet est la possibilité d'effectuer d'abord un prémélange au moyen d'un cône divergent diaphragmé. Ce cône diaphragmé, divergent, a son petit diamètre placé à la tête de combustion du brûleur, de telle sorte que la flamme se développe à l'intérieur. Fabriqué a partir d'acier réfractaire, il a un angle déterminé et comporte des perforations graduées tangentielles pour qu'une certaine quantité de la veine d'air environnante pénètre progressivement et de façon croissante dans le mélange air comburant - gaz du brûleur et s'y incorpore intimement, réalisant ainsi le prémélange.A first provision of this Patent is the possibility of first carrying out a premix using a divergent diaphragm cone. This diaphragm cone, divergent, has its small diameter placed at the combustion head of the burner, so that the flame develops inside. Made from refractory steel, it has a determined angle and has tangential graduated perforations so that a certain quantity of the surrounding air stream penetrates progressively and increasingly in the combustion air - gas mixture of the burner and incorporates it intimately, thus achieving the premix.

Une deuxième disposition du présent Brevet est le moyen d'obtenir un mélange d'air chaud parfaitement homogène, grâce à la mise en oeuvre d'une d'une tuyère à action frontale.A second arrangement of this patent is the means of obtaining a perfectly homogeneous mixture of hot air, thanks to the use of a nozzle with frontal action.

Cette tuyère, placée du côté du refoulement du ventilateur et à l'opposé du brûleur, se trouve ainsi face à la flamme et à la veine d'air réchauffée et prémélangée. La tuyère prend une certaine quantité d'air à température ambiante fourni par le ventilateur pour le rejeter à grance vitesse suivant un profil qui le diffuse frontalement.This nozzle, placed on the discharge side of the fan and opposite the burner, is thus facing the flame and the pre-mixed air stream. The nozzle takes a certain amount of air at ambient temperature supplied by the fan to reject it at high speed according to a profile which diffuses it frontally.

I1 s'ensuit que, grâce à la présente invention, il y a rencontre frontale à contre courant entre la veine d'air ou de fluide partiellement prémélangée, avec les gaz de combustion par l'action du cône diaphragmé, et la quantité d'air ou de fluide injectée par la tuyère. Cette rencontre frontale provoque un flux très turbulent qui, en agitant les molécules de températures différentes, permet d'obtenir un mélange très homogène. De la sorte, les inconvénients énoncés ci-dessus sont éliminés. It follows that, thanks to the present invention, there is a frontal countercurrent encounter between the air stream or partially premixed fluid, with the combustion gases by the action of the diaphragm cone, and the quantity of air or fluid injected through the nozzle. This frontal meeting causes a very turbulent flow which, by agitating the molecules of different temperatures, makes it possible to obtain a very homogeneous mixture. In this way, the drawbacks stated above are eliminated.

La présente invention pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit et du dessin annexé qui fait ressortir le mode de réalisation.The present invention may, in any case, be well understood with the aid of the additional description which follows and of the appended drawing which highlights the embodiment.

Le dessin annexé 1/1 est une vue en coupe longitudinale d'un appareil de production d'air chaud directe par mélange d'air neuf ou de tout autre fluide gazeux avec les gaz de combustion de tous combustibles amenés à l'état gazeux par un brûleur à air primaire soufflé.The attached drawing 1/1 is a longitudinal sectional view of an apparatus for producing direct hot air by mixing fresh air or any other gaseous fluid with the combustion gases of all fuels brought to the gaseous state by a primary supply air burner.

Tel qu'il est représenté, l'appareil de mélange en tôle d'acier (1) comporte une plaque de façade étanche (2) sur laquelle est fixé un brûleur fioul ou gaz (3). A l'opposé, est raccordé le refoulement d'un ventilateur (4) qui débite une certaine quantité d'air ou de fluide gazeux en fonction de la température d'utilisation désirée. Ce ventilateur mettant l'appareil en pression, une dérivation d'air (5) est raccordée à l'ouïe d'aspiration du brûleur pour permettre une combustion normale et stable.As shown, the sheet steel mixing device (1) comprises a sealed front plate (2) on which is fixed an oil or gas burner (3). On the opposite, is connected the discharge of a fan (4) which delivers a certain amount of air or gaseous fluid depending on the desired temperature of use. As this fan puts the appliance under pressure, an air bypass (5) is connected to the burner suction port to allow normal and stable combustion.

Selon une première disposition, un cône divergent diaphragmé (6) placé à la tête du brûleur, comporte des perforations graduées croissantes et tangentielles. According to a first arrangement, a divergent diaphragm cone (6) placed at the head of the burner, includes graduated increasing and tangential perforations.

Selon une deuxième disposition, une tuyère (7) placée du côté du refoulement du ventilateur et à l'opposé du brûleur prend une certaine quantité d'air neuf. Le fonctionnement se déroule de la façon suivante
Le ventilateur (4) débite une certaine quantité d'air ou de fluide gazeux qui passe dans le circuit (8).According to a second arrangement, a nozzle (7) placed on the discharge side of the fan and opposite the burner takes a certain amount of fresh air. The operation takes place as follows
The fan (4) delivers a certain amount of air or gaseous fluid which passes through the circuit (8).

Au bout de ce circuit, la veine d'air se retourne en (9) pour pénétrer dans la chambre (10). A ce moment, une partie de la veine d'air rencontre le cône divergent diaphragmé (6) dans lequel de l'air pénètre par des perforations graduées tangentielles et croissantes pour obtenir un prémélange dans la chambre (10). A l'opposé, la tuyère (7) prend de l'air du circuit (8) pour l'injecter frontalement à grande vitesse en (11) à la rencontre du prémélange obtenu en (10). Cette rencontre frontale à contre-courant provoque un flux turbulent important qui permet d'obtenir dans la zone (12) un flux dont la température est alors très homogène.At the end of this circuit, the air stream turns at (9) to enter the chamber (10). At this time, part of the air stream meets the divergent diaphragm cone (6) into which air enters through graduated tangential and increasing perforations to obtain a premix in the chamber (10). In contrast, the nozzle (7) takes air from the circuit (8) to inject it frontally at high speed at (11) to meet the premix obtained in (10). This frontal meeting against the current causes a significant turbulent flow which makes it possible to obtain in the zone (12) a flow whose temperature is then very homogeneous.

Ce résultat, obtenu grâce à l'invention, permet toutes les applications de séchage industriel, de séchage agricole, de traitements de surfaces, etc...This result, obtained thanks to the invention, allows all applications of industrial drying, agricultural drying, surface treatments, etc.

sans risques d'écarts importants de température nuisibles à la qualité des produits ou des pièces séchées, pouvant aller de leur altération jusqu'à leur détérioration. without risk of significant temperature differences detrimental to the quality of the products or dried parts, which can range from their deterioration to their deterioration.

Claims

1) Apparatus for direct heating of fresh or recycled air or any other gaseous fluid by mixing the fluid to be heated with the combustion products of all fuels supplied to the gaseous being, characterized in that it comprises the means d '' obtain a temperature resulting from the perfectly homogeneous mixture

2) Apparatus according to claim 1, characterized in that all of the circuits are under pressure supplied by a centrifugal fan.

3) Apparatus according to claim 1, characterized by the use of a divergent diaphragm cone (6) which allows to obtain a premix.

4) Apparatus according to claim 3, characterized in that the diaphragm cone (6) has a determined angle and comprises graduated and increasing tangential perforations.

5) Apparatus according to claim 1, characterized in that the means for obtaining a resultant temperature of the perfectly homogeneous mixture is a nozzle with frontal action (7) which injects a certain flow of air at high speed to cause a turbulent encounter of fluids hot (10) and cold (11).