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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2510731A1
Family ID 7973438
Probable Assignee Hublard Marcel
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title APPAREIL DE CHAUFFAGE, NOTAMMENT BRULEUR A GAZ ATMOSPHERIQUE
POUR CHAUDIERES
EN Title ELECTRICALLY CONTROLLED GAS FLOW GAS BURNER FOR BOILER - USES
SOLENOID VALVES TO REGULATE GAS SUPPLY TO ARRAYS OF BURNERS IN
SEPARATE COMPARTMENTS TO GIVE CONTROLLED HEAT OUTPUT
Abstract
_________________________________________________________________
CET APPAREIL EST DU TYPE COMPORTANT UNE RAMPE D'ELEMENTS BRULEURS 1
CHAUFFANTS DANS LESQUELS L'ARRIVEE DU GAZ EST COMMANDEE ELECTRIQUEMENT
PAR AU MOINS UNE ELECTROVANNE 23, 24.
LE PROBLEME POSE CONSISTE A OBTENIR UN CHAUFFAGE ADAPTE AUX CONDITIONS
MOMENTANEES DE TEMPERATURE.
SUIVANT L'INVENTION, UN TEL APPAREIL EST CARACTERISE EN CE QUE LA
RAMPE EST FORMEE DE PLUSIEURS COMPARTIMENTS SEPARES 5, 6 ALIMENTES PAR
DES ELECTROVANNES RESPECTIVES 23, 24 COMMANDEES DEPUIS UN COFFRET
ELECTRIQUE DE COMMANDE ET PERMETTANT UN FONCTIONNEMENT REGLABLE DE LA
RAMPE AVEC TOUT OU PARTIE DE SA PUISSANCE.
L'INVENTION TROUVE UNE APPLICATION AVANTAGEUSE SUR LES BRULEURS A GAZ
ATMOSPHERIQUE POUR CHAUDIERES.
The heater uses a gas burner with an array of burner elements (1). The
gas input is electrically controlled by a solenoid valve. The array of
burners is formed of several separate groups supplied through separate
solenoid valves controlled from an electric control block to permit
controllable operation of the burner. The solenoid valves are of the
progressively opening type giving controllable flow to the burners,
which are ignited by a spark generated by an electrode placed at one
end of the burner array. At the separation between the groups of
burners a duct transfers flame from the spark ignited burner group to
the next group to give smooth ignition of the second group. The
burners have a flat, elongate configuration arranged in parallel
formation and connected by the injectors to two lateral parallel gas
distribution conduit tubes.
Description
_________________________________________________________________
Appareil de chauffage, notamment bruleur a gaz atmospherique pour
chaudieres.
La presente invention concerne un appareil de chauffage, notamment un
bruleur a gaz atmospherique pour chaudieres, du type comportant une
rampe d'elements bruleurs dans lesquels l'arrivee du gaz est commandee
electriquement par au moins une electrovanne.
Dans le domaine du chauffage de locaux individuels ou industriels et
dtimmeubles d'habitation ou de tout autre batiment, on utilise des
chaudieres de differents types incluant notamment les chaudieres a
bruleur mecanique et les chaudieres a bruleur dit atmospherique.Dans
le premier cas, le bruleur situe dans la chaudiere recoit l'air de
combustion amene par une turbine, comme dans le cas de bruleurs a
mazout, alors que dans le cas des bruleurs atmospheriques le cops de
chauffe est forme d'elements bruleurs alimentes en gaz qui brule
au-dessus dudit corps dans une hotte ou carrosserie la terale en
utilisant l'air atmospherique alentour pour chauffer de l'water
circulant dans des tubulures situees au-dessus du corps de chauffe, ce
qui est, par exemple, le. cas d'un grand nombre de chauffe-eau
menagers classiques.
Dans les installations de chauffage a chau dieres a bruleur
atmospherique, dans lesquelles il peut etre prevu plusieurs chaudieres
raccordees en serie ou en cascade sur un collecteur general
depart-retour du fluide a chauffer, distribue par une pompe installee
dans le circuit de retour, il se pose souvent differents problemes de
fonctionnement lies a la fois a la conception meme du corps de
chauffe, et a l'alimentation et la distribution du gaz dans ce
dernier. En effet, le corps de chauffe forme d'une rampe d'elements
bruleurs fonctionne toujours d'un seul tenant, sans possibilite
d'utilisation partielle de la puissance de chauffage installee.
De plus, dans ces appareils, il se produit dans tous les cas,
notamment pour les unites industrielles ou de grande capacite, ce
qu'on appelle un eclatement a l'allumage du gaz, qui est en soi
dangereux, en raison du fonctionnement par tout-ou-rien des
electrovannes de commande d'adduction du gaz. Enfin, on constate dans
la pratique qu'il se produit d'incessantes mises en securite des
chaudieres par suite du manque de fiabilite de telles electrovannes,
dont l'ouverture est totale et instantanee, et de pannes frequentes
liees a des ouvertures ou des fermetures defectueuses des clapets.Par
ailleurs, le systeme de securite de telles installations comporte en
generai, outre un manostat relie au circuit de circulation de l'water,
une sonde detectant la presence d'une flamme au niveau du corps de
chauffe et qui, dans'le cas de l'absence d'une telle flamme, coupe les
electrovannes qui - etant relativement peu fiables - peuvent ne pas se
fermer et donc ne pas. arreter l'ecoulement du gaz, avec pour
consequence un risque potentiel tres eleve et naturellement
inadmissible.
C'est pourquoi la presente invention a pour but de creer un appareil
de chauffage du type indique plus haut et supprimant les inconvenients
que l'on vient de mentionner, en permettant ainsi d'obtenir un
chauffage adapte aux conditions momentanees de temperature pour
chauffer un local d'une maniere plus rationnelle, efficace et
permettant donc de realiser des economies d'energie consequentes.
Ce probleme est resolu grace au fait que la rampe d'elements bruleurs
de l'appareil de chauffage selon l'invention est formee de plusieurs
compartiments separes alimentes par des electrovannes respectives
commandees depuis un coffret electrique de commande et permettant un
fonctionnement reglable de la rampe avec toute ou seulement une partie
de sa puissance.Ainsi, il s'avere possible de faire fonctionner la
chaudiere a allure reduite et par exemple a demi-allure dans le cas de
deux compartiments, et ce aussi bien dans le cas d'une commande voulue
d'une limitation de la puissance de chauffe, -que dans le cas d'une
panne d'une des electrovannes, ce qui a ce jour n'etait pas connu,
sauf a monter deux ou plusieurs corps de chauffe les uns a cote des
autres, ce qui alors necessitait des complications et un cout
nettement plus eleve par suite de l'emploi necessaire d'un
transformateur a plusieurs prises reliees aux differents coffrets
electriques des corps de chauffe respectifs.
Selon une forme de realisation preferee de l'invention, les
electrovannes sont a ouverture progressive et a debit reglable et non
pas des electrovannes a ouverture instantanee "tout-ou-rien", ce qui
permet de regler le debit du gaz a la puissance desiree et de realiser
ainsi une econo- mie tres sensible d'energie, tout en supprimant le
probleme de l'eclatement a l'allumage du gaz, dans le premier
compartiment a allumage commande.
En outre, dans une variante de realisation, l'appareil de chauffage
selon l'invention comporte, dans les autres compartiments, des moyens
d'allumage progressif du gaz sans eclatement, disposes au voisinage
immediat de la jonction de separation entre les divers compartiments
de la rampe d'elements bruleurs. Cette disposition supprime totalement
tout risque d'explosion lors de l'allumage du second ou des autres
compartiments, qui n'ont pas besoin de comporter d'electrodes
respectives d'allumage.
On voit donc que l'appareil selon l'invention presente divers
avantages importants tels que l'indepen- dance de fonctionnement de la
chaudiere sur un ou plusieurs compartiments de la rampe d'elements
bruleurs, l'ouverture progressive des electrovannes evitant
l'eclatement a l'allumage du gaz et le reglage de puissances desirees
et/ou necessaire, entrainant ainsi des economies d'energies
substantielles avec une fiabilite accrue de fonctionnement de
l'appareil.
D'autres caracteristiques et avantages de l'invention ressortiront de
la description qui va suivre a titre d'exemple non limitatif et en
regard des dessins an nexes sur lesquels
- la Fig. 1 est une vue en perspective schematique du corps de chauffe
de l'appareil conforme a l'invention;
- la Fig. 2 est une vue de dessous tres sche matique de l'appareil de
la Fig. 1;
- la Fig. 3 est une vue en perspective partielle de detail d'un
element bruleur particulier monte dans l'appareil des Fig. 1 et 2.
Comme cela est visible sur la Fig. 1, repre- sentant selon une vue en
perspective tres schematique le corps de chauffe de l'appareil de
chauffage selon l'invention, ce dernier comprend une rampe d'elements
bruleurs 1 allonges plats (mieux visibles sur la Fig. 3) paralleles
entre eux. et relies par des injecteurs 2 a deux tubes lateraux
paralleles 3 et 4 de distribution de gaz. La rampe d'elements bruleurs
1 est subdivisee en deux compartiments 5, 6 regroupant chacun un
certain nombre d'elements bruleurs qui sont relies a des ele- ments
correspondants 7, 8 et 9, 10 des tubes 3 et 4, les ele- ments 7 et 9
formant le tube 3 tout en etant separes par une cloison d'obturation
11, tandis que-les elements 8 et 10 forment le tube 4 et sont separes
par une cloison d'obturation 12.
L'ensemble est supporte lateralement par des cornieres 13, 14 aux
extremites avant et arriere desquelles des flasques de support 15 et
16 sont fixees par des pattes laterales 17 et 18. Le flasque avant-15
porte, en outre, une electrode 19 d'allumage du compartiment avant 5
de la rampe et une electrode d'ionisation 10, dont le role est de
detecter la presence d'une flamme au niveau de la partie superieure
des elements bruleurs 1. Ces electrodes sont reliees a un coffret de
commande electrique, tel que represente sur la
Fig. 2. Par ailleurs, les elements 9, 10 des tubes de distribution du
gaz 3, 4 sont relies a une canalisation commune d'amenee de gaz 21,
tandis que les elements 7, 8 des tubes 3, 4 sont relies a une
canalisation commune d'amenee de gaz 22, ces canalisations 21 et 22
etant raccordees par des ensembles respectifs formes d'une
electrovanne 23, 24 du type a ouverture progressive et a debit
reglable et d'une vanne d'isolement 25, 26 a une conduite
d'alimentation en gaz 27.
En outre, comme cela est egalement visible sur la Fig. 2, les
electrovannes 23, 24 sont reliees par des conducteurs 29, 30 a un
coffret de commande electrique 28 auquel sont reliees, d'une part,
l'electrode d'ionisation 10 et, d'autre part, l'electrode de commande
d'allumage 19 par l'intermediaire d'un transformateur d'allumage 31.
En outre, un interrupteur 32 est prevu dans le conducteur reliant le
coffret electrique a l'electrovanne 23.
Ainsi, dans la forme de realisation preferee de l'appareil selon
l'invention, le compartiment avant 5 de la rampe est le compartiment a
allumage commande par l'elec- trode 19, tandis que le compartiment
arriere 6 est le second compartiment dont l'allumage s'effectue par
l'intermediaire du premier compartiment (comme on le verra de facon
plus de- taillee ci-apres) et ce, grace a des moyens d'allumage cons-
titues par deux buses en saillie 33 (voir Fig. 2 et 3) inclinees de
prefsrence a 450 et solidaires du dernier element bruleur 1 du
compartiment avant 5, lesdites buses etant orien-- tees vers le
premier element bruleur du compartiment arriere 6 de la rampe.De
preference, les buses 33 ont un embout aplati 34.conforme de maniere a
presenter un orifice 35 en forme de fente destine a delivrer une
flamme etalee en direction de l'element bruleur 1 voisin.
Comme cela est visible sur la Fig. 3, les elements bruleurs 1 peuvent
avoir la forme de petits bottiers plats allonges dont la partie
superieure comporte une ou plusieurs fentes 36.
En outre, comme on le comprendra, il est possible de prevoir un plus
grand nombre de compartiments se- pares pour la rampe d'elements
bruleurs, moyennant leur raccordement approprie a des electrovannes
telles que representees et toutes raccordees au coffret de commande
electrique 28.
Ci-apres, on va decrire'le.fonctionnement de l'appareil selon
l'invention
A la demande d'une armoire de commande electrique, non representee, le
coffret electrique 28 (ou bloc actif a deux services decales
d'ouverture des electrovannes) commande l'electrovanne 24 d'ouverture
du compartiment avant 5 de la rampe, ce qui permet au gaz de circuler
depuis la conduite 27 et de penetrer dans la canalisation 22 et, de
la, dans les elements tubulaires 7 et 8 du compartiment 5, et commande
simultanement le transformateur d'allu- mage 31 qui, pendant cinq
secondes, alimente en courant l'electrode d'allumage 19 en provoquant
l'envoi d'un train d'etincelles allumant le gaz.Puis, par exemple,
apres une temporisation de deux a trois secondes, commande l1electro-
vanne 23 (l'interrupteur 32 etant dans sa position fermee) pour
qu'elle ouvre le passage menant de la conduite 27 a la canalisation 21
et aux elements tubulaires 9 et 10 du second compartiment 6 de la
rampe. Le gaz sortant.alors des elements bruleurs 1 de ce compartiment
est alors allume de facon progressive et sans eclatement au moyen des
flammes etalees sortant des buses 33 du dernier element bruleur 1 du
compartiment 5.
L'ensemble est maintenu en service sous le controle de la sonde
d'ionisation 10 qui est reliee directement au coffret de commande
electrique 28 et qui, en cas d'absence de flamme due a un manque de
gaz ou a un debit trop faible ou autre, commande le coffret 28 qui
arrete l'installation en fermant les electrovannes 23, 24.
Par ailleurs, le point de consigne de temperature est assure de facon
classique par un thermostat de reglage, non represente, tandis que la
securite de temperature trop elevee est assuree de facon usuelle dans
la technique par un autre thermostat.
En ouvrant l'interrupteur 32 reliant 1'electrovanne 23, commandant le
compartiment 6, au coffret electrique 18, on peut donc faire
fonctionner l'appareil de chauffage selon l'invention, uniquement sur
le premier compartiment 5, tout en pouvant a tout moment obtenir un
fonc tionnement sur l'ensemble de la rampe par fermeture de cet
interrupteur (ou des interrupteurs dans le cas de plus de deux
compartiments constituant la rampe), outre le fait que les
electrovannes a ouverture progressive et a debit reglable permettent
d'ajuster le debit du gaz a la puissance desiree.
L'appareil de chauffage selon l'invention est donc fiable, sur en cas
de panne et permet de realiser des economies d'energie substantielles
par suite de ses caracteristiques d'adaptation aux conditions
momentanees de fonctionnement requises de l'appareil.
Le bruleur selon lpinvention presente le grand avantage de fonctionner
sans veilleuse, l'allumage du gaz s'effectuant au moyen d'un train
d'etincelles envoye par le transformateur de commande a l'electrode
d'allumage.
Un autre avantage important reside egalement dans le fait que la
presence ou l'absence de flamme est surveillee par la sonde
d'ionisation.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
10) - Appareil de chauffage, notamment bruleur a gaz atmospherique
pour chaudieres, du type comportant une rampe d'elements bruleurs (1)
chauffants dans lesquels l'arrivee du gaz est commandee electriquement
par au moins une electrovanne (23, 24), caracterise en ce que la rampe
est formee de plusieurs compartiments separes (5, 6) alimentes par des
electrovannes respectives (23, 24) commandees depuis un coffret
electrique de commande (28) et permettant un fonctionnement reglable
de la rampe avec tout ou partie de sa puissance.
20) - Appareil de chauffage selon la revendication 1, caracterise en
ce que les electrovannes (23 24) sont des electrovannes a ouverture
progressive et a debit reglable.
30) - Appareil de chauffage selon l'une quelconque des revendications
let 2, dans lequel l'allumage d'un premier compartiment (5) est
realise a l'aide d'une electrode de commande (19), caracterise en ce
qu'il comporte dans le ou les autres compartiments (6) des moyens (33)
allumage progressif du gaz, sans eclatement, disposes au voisinage
immediat de la jonction de separation entre les divers compartiments
(5, 6) de la rampe d'elements bruleurs (1).
40) - Appareil de chauffage selon la revendication 3, caracterise en
ce que les moyens (33) d'allumage progressif d'un compartiment sont
constitues par plusieurs buses installees sur le dernier element
bruleur (1) du compartiment voisin (6) et orientees vers ledit
compartiment (5).
50) - Appareil de chauffage selon la revendication 4, dans lequel la
rampe d'elements bruleurs (1) est formee d'elements en forme de
boitiers allonges et paral leles, comportant des fentes (36) de
passage du gaz a leur extremite superieure, caracterise en ce que les
buses (33) font saillie lateralement, de preference a 450, sur l'une
des faces verticales du dernier element bruleur (1) d'un compartiment
(5) de la rampe et possedent un orifice (35) d'ejec- tion du gaz de
preference aplati pour delivrer, a l'etat allume, une flamme a la fois
allongee et etalee en direction du premier element bruleur (1) du
compartiment suivant (6).
60) - Appareil de chauffage selon l'une quelconque des revendications
1 a 5, caracterise en ce. que le coffret de commande electrique (28)
inclut un systeme de commande sequentielle temporisee des
EIrtrovannes, pour realiser un allumage progressif des divers
compartiments (5, 6) de la rampe d'elements bruleurs.
70) - Appareil de chauffage selon l'une quelconque des revendications
1 a 6, caracterise en ce qu'il comporte des interrupteurs (32) montes
entre le coffret de commande electrique (28) et les electrovannes (23)
commandant l'aLimentation en gaz des compartwiments (6t ne comportant
pas d'electrode d'allumage (19), de maniere a permettre un allumage
partiel de la rampe.
80) - Appareil de chauffage selon l'une quelconque des revendications
1 a 7, du type possedant une sonde de detection d'ionisation (20)
montee au niveau du com- partiment (5) de la rampe comportant
l'electrode d1allumage (19), caracterise en ce qu'elle est reliee
directement au coffret de commande electrique (28) de maniere a
assurer une fermeture effective automatique de toutes les
electrovannes (23,24) en cas de manque de gaz ou d'une detection
d'absence de flamme.
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