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Cette invention se rapporte à un appareil de combustion, et plus particulièrement à un appareil de combustion dans lequel on 'brûle un combustible lourd ou résiduel qui ne peut être dis- tillé ou évaporé complètement. L'invention est particulièrement utile dans son application à un appareil de combustion dans lequel on fait re circuler une partie des gaz enflammés vers une chambre de mélange pour préchauffer ou évaporer le combustible avant qu'il suit mélangé avec l'air de combustion du four, tout en notant cependant pas limitée à cette utilisation.
Des combustibles liquides résiduels lourds, tels que l'huile lourde, ne peuvent être complètement évaporés dans les types de fours connus destinés à effectuer la combustion complète en libérant une grande quantité de chaleur . En conséquence, même si on ajoute la quantité d'air de combustion théoriquement néces- saire et qu'on la mélange- complètement avec des dispersions pré- chauffées d'un tel combustible, il se forme néanmoins des dépôts charbonneux sur les parois et sur d'autres parties du four dans
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lequel un tel combustible est brûle.
De nombreux essais ont été faits pour vaincre la formation de tels dépôts mais aucun n'a été totalement couronné de succès, en particulier du point de vue de l'économie thermique,
La présent invention fournit un appareil et un procédé pour brûler du combustible liquide lourd ou résiduel qui évitent de façon sensible la formation de dépôts charbonneux dans le four, qui sont simples, relativement peu coûteux et à fonctionnement automatique. De la puissance et un appareil de combustion auxi-- liaire ne sont pas nécessaires, et l'espace nécessaire pour l'ins- tallation des types d'appareils de combustion antérieurement uti- lisésn'est pas augmenté de façon appréciable lorsque la présenta invention est incorporée dans l'unité.
Suivant l'invention, la masse d'air théorique nécessaire pour brûler le combustible est introduite dans le brûleur avec le combustible, et de l'air supplémentaire ou auxiliaire est fourni une chambre à air supplémentaire entourant la chambre de combus- tion. De l'air chauffé provenait de la chambre à air supplémentaire entre dans la chambre de combustion au niveau des parois ; il est dirigé à l'avant, à l'intérieur de cette dernière chanbre pour servir de couche de protection; le long des parois afin de se com- biner avec ce qu'il peut y avoir de charbon non réagi sur cas parois, et empêche ainsi le dépôt de charbon.
En outre, on fait @ i passer une quantité additionnelle d'air supplémentaire à l'inté- rieur du brûleur dans une direction convenable pour qu'il puisse se combiner de la même façon avec le charbon non réagi qui se place sur 1'intérieur des parois des éléments du brûleur autres que sa chambre de combustion principale, telles que les parois de la chambre de recirculation.
L'invention est représentée par un exemple en vue de l'illustrer dans les dessins annexés, dans lesquels
La fig. 1 est une demi-coupe longitudinale d'un appareil
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de combustion construit et agencé suivant l'invention.
La fig. 2 est une coupe transversale suivant II-II de la fige 1, vue dans la direction des flèches.
La fige 3 est une coupe transversale suivant III-III de la fig. 1, vue dans la direction des flèches.
La fige 4 est une demi-coupe longitudinale d'une variante de 1* appareil de combustion suivant l'invention.
La fig. 5 est une coupe longitudinale fragmentaire de deux des unités constituant la chambre de combustion représentée sur la ,fige 4, et . La fige 6 est une vue'en bout brisée de la coupe fragmentai- re représentée à la fige 5, en une vue prise à gauche de cette figure 5.
Dans'la forme de réalisation illustrée dans les fig. 1, 2 et 3, on a représenté un brûleur de' combustible fluide ou appareil de combustion de combustible résiduel lourd, 10,constitué par une chambre d'admission d'air 11, une chambre ou tube de mélange 12, en aval de cette dernière et relise à elle, et une chambre de com- bustion 13 reliée au tube de mélange 12 en aval de ce dernier.
.'Ainsi 1* appareil de combustion 10 est constitué sous forme d'un tube à travers lequel passe'une colonne d'air introduit sous pres- sion dans la chambre d'admission d'air. La colonne d'air passe à @ travers le tube à très grande vitesse, cette sorte de tube est brusquement élargi, d'aune manière et dans un but qui seront décrits plus loin, là où le tube de mélangé 12 et la chambre de combustion 13 sont reliés.
Une tuyère de distribution de combustible 14 s'étend de l'extérieur de 1 Appareil de combustion au tube de mélange 12 pour permettre l'injection de combustible fluide dans ce dernier et peut commodément sétendre à travers la chambre d'admission d'air ainsi que le représente la fig. 1. Afin d'envoyer l'air de combustion à l'appareil de combustion.on a prévu une tuyère de fourniture d'air de combustion 15 qui s'étend de la chambre d'ad- mission d'air 11 au tube de mélange 12.
Il est désirable, en cours
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de fonctionnement, de fournir au tube de mélange tout l'air théo- riquement nécessaire pour la ocmbustion du combustible, et l'appa- rail de combustion est conçu et proportionné de façon à le per- mettre. Une tige d'inflammation 16 s'étend dans le tube de mélange 12, son extrémité productrice d'étincelles étant disposée à proxi- mité immédiate: de l'extrémité avant de la tuyère de distribution de combustible et est conçue de façon à produire une étincelle très puissante et à enflammer de la sorte le combustible quittant la tuyère 14.
Pour obtenir la dispersion complète du combustible dans le tube de mélange, il est désirable de construire la tuyère 14 sous forma.. d'une tuyère de pulvérisation. Dans le même but on préfère que la tuyère d'approvisionnement en air de combustion 15 entoure la tuyère de distribution du, combustible et que la tuyère d'appro- visionnement en air de combustion soit pourvue de palettes 17 pour donner à l'air de combustion un mouvement tourbillonnant lorsqu'il entre dans la chambre de mélange..Une telle construction est illus- trée dansles figures 1, 2 et 3. '
A l'extrémité à laquelle lé combustible livré à la chambre 'de mélange:
12 peut être préchauffé, et, autant que possible, distillé ou évaporé avant d'entrer dans la chambre de combustion 13, on utilise les principes et la construction générale décrits dans la demande de brevet déposée' au même nom et en même temps que la présente demande pour un "brûleur". Ainsi l'extrémité aval du tube de mélange 12 est fixée à l'intérieur d'une bride. annulaire 18, et l'extrémité amont de, la paroi longitudinale de la chambre de combustion 13 est fixée à la périphérie de la surface extérieure de la bride annulaire.
L'appareil de combustion forme par conséquent un tube à travers lequel passe une colonne d'air, et ce tube est brusquement élargi comme il vient d'être décrit, pour assurer une section de mélange de faible diamètre et une section de combustion de grand diamètre.. La bride annulaire 18 forme un épaulement de chauffage derrière lequel la flamme est maintenue dans la section de combus-
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tion du tube, conformément à la demande de brevet mentionnée plus haut. On maintient de la sorte une zone calme ou de vitesse lente derrière l'épaulement annulaire ou.la flamme persiste dans une condition relativement peu troublée malgré la turbulence qui est provoquée dans le reste du tronçon de combustion.
La bride annulaire 18 comporte un anneau d'ouvertures 19.
Une conduite de retour, représentée dans les dessins annexes soue la forme d'une chambre de recirculation annulaire 20 entourant le tube de mélange 12, attend de l'anneau d'ouvertures 19 à l'arriè de l'appareil de combustion 10, jusqu'à l'extrémité amont du tube de mélange 12 pour entrer dans le tube de mélange au niveau de l'extrémité aval de la tuyère d'approvisionnement en air de com- bustion 15, pour préchauffer et évaporer de la sorte,, autant que possible, le combustible entrant dans la chambre de mélange en provenance de la tuyère de distribution du combustible 14.
On peut prévoir des palettes 21 entre la tuyère d'approvisionnement en air de combustion et la paroi longitudinale du tube de mélange 12 pour donner un mouvement de tourbillonnement aux produits de combustion re circulé s déversés dans le tube de mélange par la chambre de recirculation 20 et provoquer ainsi un mélange plus complet de l'air de combustion et du combustible .
Lorsque l'appareil de combustion est utilisé avec du com- bustible lourd ou du combustible liquide résiduel* ce combustible ne peut @ être complètement distillé ou évaporé dans le tube de mélange 12 malgré l'inflammation initiale par la tige d'inflammatic 16 et son chauffage ultérieur par les produits de combustion devers sés travers la chambre de recirculation 20. c'est pourquoi l'in- vention prévoit des moyens spéciaux pour éviter la formation d'un dépôt charbonneux sur les parois longitudinales de la chambre de combustion et à l'intérieur de la chambre de recirculation.
De te moyens sont décrits et représentés dans les dessins annexés sous forme d'une chambre à air supplémentaire annulaire 22 entourant la chambre de combustion 12 et la chambre de re circulation 20 qui
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fournit une couche de protection d'air supplémentaire le long des parois longitudinales de la chambre de combustion et fournit éga- lement de l'air supplémentaire à l'intérieur de la chambre de re- circulation, et cela à travers des passages convenablement disposés
Comme illustré dans les fig. 1, 2 et 3, la chambre de com- bustion 13 est formée par quatre corps cylindriques en recouvrement 23, 24, 25 et 26 qui sont coaxiaux et dont les diamètres augmentent progressivement dans la direction aval de la chambre de combustion.
Le corps cylindrique 23 est par conséquent fixé à son extrémité amont à la périphérie de la bride annulaire 18 et s'étend en aval de celle-ci; il est supporté dans l'appareil de combustion d'une manière connue ou commode(non représentée). :Le corps cylindrique 24 entoure de son bord amont le bord aval du corps cylindrique 25 dont il est également convenablement espacée Enfin, le corps cylin- drique 26 est rattaché de façon similaire au corps cylindrique 25. les -corps cylindriques sont décrits ici comme étant constitués par un métal qui naturellement e st un métal très résistant à la chaleur, mais tel n'est pas nécessairement le ces.
Un revêtement réfractaire 27 s'appuie sur le bord aval du corps cylindrique 26, s'étendant au-delà de celui-ci jusqu'à l'extrémité de la chambre de combustion Ainsi relias, les corps cylindriques successifs fournissent des orifices ou des passages ménagés entre eux comme à l'orifice on passage 28 ménagé entre les corps cylindriques 23 et 24, l'orifice ou passage 29 entre les corps cylindriques 24 et 25 et l'orifice 30 entre les corps cylindriques 25 et 26.
Un corps cylindrique externe 31, coaxial aux corps cylis- driques 23, 24, 25 et 26, entoure les corps cylindriques déjà. écrits ; il en est espacé mais se trouve en contact longitudinal avec le revêtement réfractaire 27. le corps cylindrique externe 31 est également coaxial à la paroi longitudinale externe, et espacé de celle-ci, de la chambre de recirculation annulaire 20 et est strate ou fixé d'autre manière à son extrémité amont à une plaque
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annulaire 32 qui est fixée à la paroi av,5'-"t de la chambre cl* admis sion de l'air, 11.
Ainsi le corps cylindrique externe 31 délimite avec la paroi longitudinale externe de la chambre de recirculation et avec les corps cylindriques 23, 24, 25 et 26 la chambre à air supplémentaire 22. Un ou plusieurs orifices sont prévus qui re-
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lient la chcab-r-- â air supplémentaire 22 â la chambre dîadmission <Pair de. combustion 11, comme représenté à la fin. 1. On .forme ces orifices en forent à travers la paroi avant de la chambre d'admis- sion d t 6i1' de csbb.stion et la plaque annulaire za.
En conséquence, durant le fonctionnement de 1* appareil de
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combustion; le chambre à* admission dair de combustion étant sous pression,. le soufflage de l'air a lieu à travers les orifices 33 à air
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de la chambre d'admission d'air- 11 à la chambrefgo.P1l1émentai:
ee bzz où 11 air' supplémentaire1 e.st chauffé par rayonnement et coi- vection à travers la paroi longitudinale externe de la chambre de le circulation et les parois des corps cylindriques 23, 24,25 et 26. En outre, cet air supplémentaire comprimé chauffé passe à travers les orifices ou passages 28, 29 et 30 dans la chambre de
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combustion 13, il est dirigé à 11 avant de 1' apparei. de combustior .le long des surfaces intérieures des corps cylindriques pour forms des couches de protection d'air supplémentaire pour éviter, par l'oxydation de ces particules, qu'il ne se dépose du charbon sur ces surfaces.
La paroi longitudinale externe de la chambre de re circula- tion 20 est espacée à son extrémité aval de la bride annulaire 18 et de la bordure aval du corps cylindrique 23 qui y est fixée pour former un orifice ou'-passage 34 par lequel l'air supplémentaire
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peut passer de la chambre à air supplémentaire 22 vers 1T arrière, ou dans la direction amont dans la chambre de re circulât ion 20 pour assurer le déplacement le long des parois longitudinales ex- ternes de la chambre de recirculation 20. Comme la paroi externe est plus froide que la. paroi interne qui limite le tube de mélange
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3L, du charbon non réagi est susceptible de s'y déposes.
De la sarte, la couche de protection ainsi formée empêche le déJ;15t de
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charbon à l'intérieur de la chambre de re circulation. le fonctionnement de l'appareil de combustion a déjà été indiqué. Le combustible fluide est envoyé à l'appareil de combus- tion à travers la tuyère de distribution du combustible 14 en un jet dirigé au centre du tube constituant l'appareil de combustion, et plus particulièrement au centre du tube de mélange 12. En même temps, la quantité d'air de combustion théoriquement nécessaire pour brûler le combustible est envoyée au tube constituant l'appe reil de combustion, dans son tube de mélange 12, en un courant annulaire entourant le je t de combustible.
Pour faciliter le pas- sage de l'air à travers la tuyère d'approvisionnement en air de combustion 15, un mouvement tourbillonnant et les palettes 21 donnent aux produits recirculés de l'air de combustion un mouve- ment tourbillonnant de direction opposée.
Comme le s gaz de combustion re circules ne peuvent pas distiller ou évaporer complètement une huile lourde ou un combus- tible liquide résiduel, un appareil de combustion prévu pour un tel combustible est sujet à la formation d'un dépôt charbonneux sur sas parois. C'est pourquoi de l'air supplémentaire est souf- flé de la chambre d'admission d'air 11 à travers l'orifice 33 dans la chambre à air supplémentaire 22, pour entourer les parois du tube constituant l'appareil de combustion, en particulier la paroi externe de la chambre de recirculation 20 et les parois de la chambre de combustion 13. Ici l'air supplémentaire est chauffé.
L'air supplémentaire chauffé dans la chambre à air supplémentaire 22 est injecte en des points successifs se trouvait à l'aval, à travers les parois de la chambre de combustion 13 pour former un* couche de protection le long de ces parois pour brûler cette matière charbonneuse. Ainsi l'air supplémentaire est projeté en avant à travers les parois de la chambre de combustion. En outr< une couche de protection d'air supplémentaire est projetée à l'arrière à travers la paroi externe de la chambre de recircula- tion, afin d'empêcher la formation d'un dépôt charbonneux sur
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cette paroi, pour se combiner avec cette matière charbonneuse non réagie.
La forme de réalisation illustrée aux figures 4,5 et 6 est construite de façon similaire, les éléments de l'appareil de combustion étant de forme quelque peu différente, mais exerçant les mêmes fonctions que les éléments correspondants des figures 1, 2 et 3. On notera que la paroi longitudinale de la chambre de combustion 13a est constituée par des blocs annulaires 23a, 24a, 25a, et 26a. Ces blocs peuvent être en métal ou en un autre matériau réfractaire'et sont représentés plus en détail dans les figures 5 et 6, dans lesquelles les blocs 25a et 26a sont illus- trés. On observera que le bloc 25a comporte quatre balènes d'espacement qui s'étendent radialement extérieurement au bloc et aussi à l'arrière de celui-ci.
Ces balène s d'espacement qui se trouvent par conséquent sur chaque bloc le maintiennent contre le corps cylindrique externe 31a de l'appareil de combustion 10a qui est espacé de ce corps et qui y est centré, et ces balènes espacent également le bloc annulaire du bloc amont voisin pour assurer un passage annulaire entre les blocs pour permettre l'admission d'air supplémentaire dans la chambre de combustion 13a. Pour assurer le déplacement de l'air supplémentaire vers ,'1 aval de la chambre de combustion 13a le long de l'intérieur de sa paroi longitudinale, les bords avant et arrière de chacun des blocs sont convenablement biseautés comme représenté clairement dans les fig. 4 et 5.
La paroi longitudinale externe de la chambra de recirculation 20a est formée de façon similaire et l'extrémité amont du bloc 23a, de même que l'extrémité aval de la paroi men- tionnée plus haut, sont biseautées de façon convenable pour assu- rer le déplacement de l'air supplémentaire de la chambre à air supplémentaire 20a dans la chambre .de recirculation.
Le mode de fonctionnement de l'appareil de combustion 10a illustré dais les figures 4, 5 et 6 est le même que celui de l'appareil illustré dans les figures 1, 2 et 3.
Les formes de l'invention décrites ci-dessus et illustrées
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dans les dessins annexés sont simplement présentées comme exemple de la façon dont l'invention peut être mise en pratique. D'autr- formes, réalisations et applications de l'invention entrant dans le domaine propre de- l'invention se présenteront naturellement d'elles-même à l'homme de l'Art.
REVENDICATIONS
1) Procédé de combustion de combustible lourd ou de combustible liquide résiduel, caractérisé en ce que l'alimentation. en un tel combustible a lieu en un jet dans une chambre de mélan- ge qui se déverse dans une chambre de combustion, en ce qu'on envoie dans la chambre de mélange un courant annulaire, entourant le jet de combustible, de tout l'air nécessaire à la combusti@@ du combustible, en ce qu'on entoure les parois de la chambre de combustion d'air supplémentaire et en ce qu'on projette l'air supplémentaire à travers les parois de la chambre de combustion, à l'avant de celle-ci, pour rmer une couche de protection le long de l'intérieur des parois de cette chambre pour empêcher le dépôt de charbon sur ces parois.
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This invention relates to a combustion apparatus, and more particularly to a combustion apparatus in which heavy or residual fuel is burned which cannot be completely distilled or evaporated. The invention is particularly useful in its application to a combustion apparatus in which a portion of the ignited gases is re-circulated to a mixing chamber to preheat or evaporate the fuel before it follows mixed with the combustion air from the furnace. , while noting however not limited to this use.
Heavy residual liquid fuels, such as heavy oil, cannot be completely evaporated in the known types of furnaces intended to effect complete combustion by releasing a large amount of heat. Consequently, even if the theoretically necessary quantity of combustion air is added and mixed thoroughly with preheated dispersions of such fuel, carbonaceous deposits still form on the walls and on the walls. other parts of the oven in
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which such fuel is burned.
Many attempts have been made to overcome the formation of such deposits but none has been completely successful, especially from the point of view of thermal economy,
The present invention provides an apparatus and method for burning heavy or residual liquid fuel which substantially avoids the formation of carbonaceous deposits in the furnace, which is simple, relatively inexpensive and self-operating. Power and an auxiliary combustion apparatus are not required, and the space required for the installation of the types of combustion apparatus previously used is not appreciably increased when the present invention. is incorporated into the unit.
According to the invention, the theoretical mass of air required to burn the fuel is introduced into the burner with the fuel, and additional or auxiliary air is supplied to an additional air chamber surrounding the combustion chamber. Heated air came from the additional air chamber into the combustion chamber at the walls; it is directed at the front, inside the latter chanbre to serve as a protective layer; along the walls in order to combine with what may be unreacted carbon on the walls, and thus prevent the deposition of carbon.
In addition, an additional amount of additional air is passed through the interior of the burner in a suitable direction so that it may likewise combine with the unreacted coal which is placed on the interior. walls of elements of the burner other than its main combustion chamber, such as the walls of the recirculation chamber.
The invention is represented by an example with a view to illustrating it in the accompanying drawings, in which
Fig. 1 is a longitudinal half-section of an apparatus
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combustion engine constructed and arranged according to the invention.
Fig. 2 is a cross section along II-II of fig 1, seen in the direction of the arrows.
Fig 3 is a cross section along III-III of FIG. 1, seen in the direction of the arrows.
Fig 4 is a longitudinal half-section of a variant of the combustion apparatus according to the invention.
Fig. 5 is a fragmentary longitudinal section of two of the units constituting the combustion chamber shown in Fig. 4, and. Fig 6 is a broken end view of the fragmentary section shown in Fig 5, in a view taken to the left of Fig 5.
In the embodiment illustrated in FIGS. 1, 2 and 3, there is shown a fluid fuel burner or heavy residual fuel combustion apparatus, 10, consisting of an air intake chamber 11, a mixing chamber or tube 12, downstream of this last and connects to it, and a combustion chamber 13 connected to the mixing tube 12 downstream of the latter.
Thus, the combustion apparatus 10 is constructed as a tube through which passes a column of air introduced under pressure into the air intake chamber. The column of air passes through the tube at very high speed, this sort of tube is suddenly widened, in a manner and for a purpose which will be described later, where the mix tube 12 and the combustion chamber 13 are connected.
A fuel distribution nozzle 14 extends from the exterior of the combustion apparatus to the mixing tube 12 to allow the injection of fluid fuel into the latter and can conveniently extend through the air intake chamber as well. shown in fig. 1. In order to send combustion air to the combustion apparatus, a combustion air supply nozzle 15 is provided which extends from the air intake chamber 11 to the combustion tube. mixture 12.
It is desirable, in progress
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operation, to supply the mixing tube with all the air necessary for the combustion of the fuel, and the combustion apparatus is designed and proportioned so as to allow this. An ignition rod 16 extends through mixing tube 12, its spark-producing end being disposed in close proximity to the forward end of the fuel delivery nozzle and is designed to produce a spark-producing end. very powerful spark and thus ignite the fuel leaving the nozzle 14.
In order to achieve complete dispersion of the fuel in the mixing tube, it is desirable to construct the nozzle 14 as a spray nozzle. For the same purpose it is preferred that the combustion air supply nozzle 15 surrounds the fuel distribution nozzle and that the combustion air supply nozzle is provided with vanes 17 to supply air to the combustion air. combustion in a swirling motion as it enters the mixing chamber. Such a construction is illustrated in Figures 1, 2 and 3. '
At the end at which the fuel delivered to the mixing chamber:
12 can be preheated, and, as far as possible, distilled or evaporated before entering the combustion chamber 13, the principles and general construction described in the patent application filed in the same name and at the same time as the invention are used. present application for a "burner". Thus the downstream end of the mixing tube 12 is fixed inside a flange. annular 18, and the upstream end of the longitudinal wall of the combustion chamber 13 is fixed to the periphery of the outer surface of the annular flange.
The combustion apparatus therefore forms a tube through which passes an air column, and this tube is suddenly widened as just described, to provide a small diameter mixing section and a large combustion section. diameter .. The annular flange 18 forms a heating shoulder behind which the flame is held in the fuel section.
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tion of the tube, in accordance with the patent application mentioned above. In this way, a quiet or slow velocity zone is maintained behind the annular shoulder where the flame persists in a relatively undisturbed condition despite the turbulence which is caused in the remainder of the combustion section.
The annular flange 18 has a ring of openings 19.
A return line, shown in the accompanying drawings in the form of an annular recirculation chamber 20 surrounding the mixing tube 12, awaits from the ring of openings 19 at the rear of the combustion apparatus 10, to 'at the upstream end of the mixing tube 12 to enter the mixing tube at the downstream end of the combustion air supply nozzle 15, to preheat and evaporate in this way, as much as possible, the fuel entering the mixing chamber from the fuel distribution nozzle 14.
Pallets 21 can be provided between the combustion air supply nozzle and the longitudinal wall of the mixing tube 12 to give a swirling movement to the re-circulated combustion products discharged into the mixing tube through the recirculation chamber 20. and thereby cause a more complete mixing of combustion air and fuel.
When the combustion apparatus is used with heavy fuel or residual liquid fuel * this fuel cannot be completely distilled or evaporated in the mixing tube 12 despite the initial ignition by the inflammatic rod 16 and its subsequent heating by the combustion products poured out through the recirculation chamber 20. this is why the invention provides special means to prevent the formation of a carbonaceous deposit on the longitudinal walls of the combustion chamber and at the same time. 'inside the recirculation chamber.
Means are described and shown in the accompanying drawings in the form of an additional annular air chamber 22 surrounding the combustion chamber 12 and the recirculation chamber 20 which
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provides an additional protective layer of air along the longitudinal walls of the combustion chamber and also supplies additional air to the interior of the recirculation chamber, and this through suitably arranged passages
As illustrated in fig. 1, 2 and 3, the combustion chamber 13 is formed by four overlapping cylindrical bodies 23, 24, 25 and 26 which are coaxial and whose diameters increase progressively in the downstream direction of the combustion chamber.
The cylindrical body 23 is therefore fixed at its upstream end to the periphery of the annular flange 18 and extends downstream thereof; it is supported in the combustion apparatus in a known or convenient manner (not shown). : The cylindrical body 24 surrounds with its upstream edge the downstream edge of the cylindrical body 25 from which it is also suitably spaced. Finally, the cylindrical body 26 is attached in a similar manner to the cylindrical body 25. the cylindrical bodies are described here as being made up of a metal which is naturally a very heat resistant metal, but that is not necessarily the case.
A refractory lining 27 rests on the downstream edge of the cylindrical body 26, extending beyond the latter to the end of the combustion chamber. Thus connected, the successive cylindrical bodies provide orifices or passages formed between them as at the orifice there is a passage 28 formed between the cylindrical bodies 23 and 24, the orifice or passage 29 between the cylindrical bodies 24 and 25 and the orifice 30 between the cylindrical bodies 25 and 26.
An outer cylindrical body 31, coaxial with the cylindrical bodies 23, 24, 25 and 26, already surrounds the cylindrical bodies. writings; it is spaced apart from it but is in longitudinal contact with the refractory lining 27. the outer cylindrical body 31 is also coaxial with the outer longitudinal wall, and spaced therefrom, of the annular recirculation chamber 20 and is stratified or fixed in 'other way at its upstream end to a plate
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annular 32 which is fixed to the front wall, 5 '- "t of the air inlet chamber, 11.
Thus the outer cylindrical body 31 defines with the outer longitudinal wall of the recirculation chamber and with the cylindrical bodies 23, 24, 25 and 26 the additional air chamber 22. One or more orifices are provided which re-
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connect the additional air chcab-r 22 to the inlet chamber <Pair of. combustion 11, as shown at the end. 1. These holes are formed by drilling through the front wall of the csbb.stion inlet chamber dt 6i1 'and the annular plate za.
Accordingly, during the operation of the
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combustion; the combustion air inlet chamber being under pressure ,. the air is blown through the air orifices 33
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from the air intake chamber- 11 to the chamber fgo.P1l1émentai:
ee bzz where 11 additional air1 is heated by radiation and coivection through the outer longitudinal wall of the circulation chamber and the walls of the cylindrical bodies 23, 24, 25 and 26. In addition, this additional compressed air heated passes through orifices or passages 28, 29 and 30 in the
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combustion 13, it is directed to 11 before the apparatus. of combustior. along the interior surfaces of the cylindrical bodies to form additional protective air layers to prevent, by the oxidation of these particles, that carbon does not deposit on these surfaces.
The outer longitudinal wall of the recirculation chamber 20 is spaced at its downstream end from the annular flange 18 and the downstream edge of the cylindrical body 23 attached thereto to form an orifice or passage 34 through which the extra air
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can pass from the additional air chamber 22 to the rear, or in the upstream direction into the recirculation chamber 20 to ensure movement along the outer longitudinal walls of the recirculation chamber 20. As the outer wall is cooler than the. internal wall which limits the mixing tube
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3L, unreacted carbon is likely to settle there.
Of the sarte, the protective layer thus formed prevents the deJ; 15t of
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charcoal inside the recirculation chamber. the operation of the combustion device has already been indicated. The fluid fuel is sent to the combustion apparatus through the fuel distribution nozzle 14 in a jet directed at the center of the tube constituting the combustion apparatus, and more particularly at the center of the mixing tube 12. At the same time time, the quantity of combustion air theoretically necessary to burn the fuel is sent to the tube constituting the combustion device, in its mixing tube 12, in an annular stream surrounding the fuel line.
To facilitate the passage of air through the combustion air supply nozzle 15, a swirling motion and the vanes 21 give the recirculated products of the combustion air a swirling motion in the opposite direction.
Since the recirculated flue gas cannot completely distill or evaporate heavy oil or residual liquid fuel, a combustion apparatus intended for such fuel is prone to the formation of a carbonaceous deposit on its walls. This is why additional air is blown from the air intake chamber 11 through the orifice 33 into the additional air chamber 22, to surround the walls of the tube constituting the combustion apparatus, in particular the outer wall of the recirculation chamber 20 and the walls of the combustion chamber 13. Here the additional air is heated.
The additional air heated in the additional air chamber 22 is injected at successive points downstream, through the walls of the combustion chamber 13 to form a protective layer along these walls to burn this off. carbonaceous material. The additional air is thus projected forward through the walls of the combustion chamber. In addition <an additional protective layer of air is projected at the rear through the outer wall of the recirculation chamber, in order to prevent the formation of a carbonaceous deposit on it.
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this wall, to combine with this unreacted carbonaceous material.
The embodiment illustrated in Figures 4, 5 and 6 is constructed in a similar fashion with the elements of the combustion apparatus being somewhat different in shape, but performing the same functions as the corresponding elements of Figures 1, 2 and 3. It will be noted that the longitudinal wall of the combustion chamber 13a consists of annular blocks 23a, 24a, 25a, and 26a. These blocks can be of metal or other refractory material and are shown in more detail in Figures 5 and 6, in which blocks 25a and 26a are illustrated. It will be observed that the block 25a comprises four spacer balènes which extend radially outside the block and also at the rear of the latter.
These spacers which are therefore on each block hold it against the outer cylindrical body 31a of the combustion apparatus 10a which is spaced from and centered therein, and these balenas also space the annular block of the combustion chamber. neighboring upstream block to provide an annular passage between the blocks to allow the admission of additional air into the combustion chamber 13a. To ensure movement of the additional air towards the downstream side of the combustion chamber 13a along the interior of its longitudinal wall, the front and rear edges of each of the blocks are suitably bevelled as clearly shown in Figs. 4 and 5.
The outer longitudinal wall of the recirculation chamber 20a is formed in a similar fashion and the upstream end of the block 23a, as well as the downstream end of the wall mentioned above, are suitably bevelled to ensure the safety. displacement of the additional air from the additional air chamber 20a into the recirculation chamber.
The mode of operation of the combustion apparatus 10a illustrated in Figures 4, 5 and 6 is the same as that of the apparatus illustrated in Figures 1, 2 and 3.
The forms of the invention described above and illustrated
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in the accompanying drawings are presented merely as an example of how the invention may be put into practice. Other forms, embodiments and applications of the invention coming within the specific field of the invention will naturally appear of themselves to those skilled in the art.
CLAIMS
1) A method of burning heavy fuel or residual liquid fuel, characterized in that the feed. in such a fuel takes place in a jet in a mixing chamber which flows into a combustion chamber, in that an annular stream is sent into the mixing chamber, surrounding the jet of fuel, of the whole of it. air necessary for the combustion of the fuel, by surrounding the walls of the combustion chamber with additional air and by projecting the additional air through the walls of the combustion chamber, to the 'before this, to rmer a protective layer along the interior of the walls of this chamber to prevent the deposition of carbon on these walls.