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Brûleurs à mazout

(choisissez dans la liste ci-dessous)

Article principal

Définition

Les BRÛLEURS À MAZOUT allument le mélange d'air et de mazout alimentant une fournaise ou une chaudière.

L'étendue et la complexité des technologies
de brûleur conçues pour améliorer
l'efficacité du combustible

1. Image d'un brûleur à gaz ou à mazout léger moderne

1. Brûleur à gaz ou à mazout léger moderne Power Flame. Cliquez sur l'image pour plus d'informations.


Les brûleurs sont des technologies de chauffage qui utilisent de l'air, ou de l'oxygène, fourni et intégré à la combustion d’un combustible liquide ou gazeux. Durant le dernier siècle, leurs technologies ont changé constamment pour différents combustibles et usages, de concert avec les variations et les choix de leur conception. Ils consistent toujours en une tête qui distribue et dirige la flamme, d’un corps où les gaz sont passés vers la tête, et d'un ensemble de soupape où le volume et les proportions du mélange d'air et de gaz sont contrôlés. Les types de technologies de brûleur incluent :

  • Les brûleurs atmosphériques, au gaz seulement qui utilisent souvent des gaz de pétrole liquéfiés (G.P.L.) sous haute pression au lieu du gaz naturel réticulé.
  • Les brûleurs à jets croisés mélangent le gaz et l'air seulement lorsqu’expulsés de l'orifice de combustion.
  • Les brûleurs à mélange en surface mélangent les gaz au moment de l'allumage et produisent une flamme plus sécuritaire, moins bruyante et plus efficace.
  • Les brûleurs à prémélange utilisent un ensemble à mélange machiné et de l'air forcé par un souffleur ou un compresseur. Les brûleurs à prémélange ouverts utilisent une pointe de stabilisation en acier ou en fonte. Les brûleurs à prémélange fermés utilisent un tunnel de reprise d'air moulé ou une pointe à plusieurs orifices montée dans la paroi de la fournaise.
  • Les brûleurs à chaleur rayonnante ou infrarouge (IR) fournissent de la chaleur à partir d'une surface chaude et incandescente qui émet de l'énergie IR.
  • Les brûleurs à vortex peuvent complètement incinérer non seulement le mazout ou d'autres combustibles liquides, mais aussi les rejets de gaz ou de mazout sans laisser de carbone imbrûlé.

La pulvérisation est la plus importante caractéristique à considérer lors du choix d'un brûleur. Voici quelques caractéristiques des brûleurs à pulvérisation :

  • La pulvérisation par vapeur sous pression ou au moyen de vapeur à mélange externe pour les hauts débits et de la pulvérisation par jets pour les débits faibles.
  • Les pulvérisateurs par vapeur à mélange interne ont une lance de brûleur qui consiste en deux tubes centriques, un gicleur monobloc, et un écrou d'étanchéité. La vapeur est acheminée à travers le tube central et le mazout à travers le tube externe.
  • Les pulvérisateurs à coupelle rotative fonctionnent à haute vitesse (environ 500 r/min) grâce à un moteur électrique et une courroie de transmission robuste.
  • Les pulvérisateurs d'air sous faible pression utilisent le débit d'air principal pour forcer la rotation du combustible liquide.
  • Les pulvérisateurs sous pression utilisent l'énergie de la pression d'alimentation afin de pulvériser le combustible en un nuage de gouttelettes finement dispersées. Si une pression de combustible adéquate est appliquée, d'extrêmement bons résultats de combustion peuvent être atteints.

Cette vaste gamme de brûleurs est conçue pour donner à votre chaudière, fournaise, poêle, foyer et autres applications, une bonne puissance calorifique, de l'efficacité et une belle apparence.

Quelques faits

Dans More studies in early petroleum history, R.J. Forbes signale que l'Astrakan, possiblement le premier brûleur à combustible liquide résidentiel, était utilisé dans les foyers russes avant 1860. Un russe nommé Spakowski a raffiné la technologie, produisant dix ans plus tard le premier brûleur à mazout de type avec gicleur.

Les premières machineries de chauffage
central automatisé demandaient une
compréhension des propriétaires de maison

1. Image d'un brûleur à mazout, vers 1926

1. Le brûleur à mazout Leiman Bros, vers 1926.
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Avec le chauffage résidentiel centralisé et automatisé vinrent de nouveaux bruits et arômes et une conscience que quelque chose de différent se passait dans le sous-sol. Ce brûleur à mazout de Leiman Bros serait représentatif de ceux du début du 20e siècle que l’on trouve dans les maisons de Canadiens aisés.

Comportant un moteur électrique, aussi une nouveauté à l’époque, des pompes et une myriade de soupapes et de raccords, ce brûleur était monté sur un réservoir en fonte, soutenu par quatre pattes en tube. Il était branché à l’aide de tuyaux à une tête d’allumage montée sur la porte du foyer de la fournaise.

Bien que de grands progrès aient été faits vers le chauffage central automatisé, il y avait encore beaucoup à faire. Les joints d’arbre des pompes de combustible laissaient s’échapper du mazout répandant des odeurs nauséabondes à travers la maison. Le joint d’étanchéité de cette machine nécessitait une lubrification constante, obtenue grâce à l’huile provenant d'un réservoir intégré sous la pompe. Quand l’huile venait à manquer, un sifflet retentissait demandant qu'on ajoute de l’huile… s’il vous plait!!

De si grossières machines dans les maisons représentaient une étape importante vers le chauffage central automatisé, des machines qui fonctionnaient sans action humaine, ou presque.

Galerie Photos

2. Image d'une pompe d’huile de Leiman Bros3. Image d'une pompe qui besoin d’attention

Quelques faits

Une émission de la chaîne PBS, Forgotten Inventors (Inventeurs oubliés), rapporte que c’est par essais et erreurs qu’Amanda Jones en est venue à inventer un brûleur à mazout pour les fournaises. Elle a fait breveter l’appareil en 1880.

Le brûleur à pulvérisation sous basse pression:
Première étape vers le chauffage central automatisé

1. Image d'un assemblage de pompe à mazout de pointe au début des années 30

1. Un assemblage de pompe à mazout de
pointe au début des années 30.
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Au début des années 30, l’industrie canadienne du chauffage automatisé progressait bien au-delà du simple équipement de chauffage à alimentation par gravité et vaporisation. Ayant développé de la machinerie mécanique à pulvérisation sous basse pression, elle était prête à passer à des méthodes de pulvérisation du combustible plus efficaces, plus propres et plus fiables, que l’on retrouve dans la technologie de style « fusil » de pulvérisation sous pression de l’époque.

À partir du milieu des années 20, Fess Oil Burners of Canada (plus tard la John Wood Company de Toronto) devint un chef de file reconnu de l’industrie du chauffage domestique automatisé au Canada. La série « J » de brûleurs à mazout Fess serait représentative d’une nouvelle génération d’équipement hautement innovateur, tirant avantage du savoir-faire d’ingénierie en émergence et des marchés de consommation de l’élite dans les années 30.

Avec sa nouvelle ligne industrielle attrayante, ses composantes en laiton poli et son fini émaillé noir-vert très lustré, le « J » visait les cœurs et les esprits des propriétaires canadiens aisés. C’était un superbe exemple de ce qui était maintenant possible, grâce aux avancées en technologie de pulvérisation de mazout, en métallurgie, en production industrielle et grâce aux méthodes de fabrication de l’époque.

Galerie Photos

2. Détail de vannes de contrôle de pression d’huile automatiques3. Détail d’un ensemble de crépine d’un filtre à huile4. Photo du tuyauterie en laiton poli

Quelques faits

La compagnie Fess System Co. (alias Petro) fut mise sur pied lorsque Milton A. Fessler inventa un brûleur à mazout pour brûler du pétrole brut qui s’écoulait du sol en Californie.

Le brûleur à mazout de conversion amena
le chauffage central automatisé aux Canadiens

1. Image montrant un brûleur à mazout de conversion démonté

Le brûleur à mazout de conversion et ses
nombreuses pièces.
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Dans la majeure partie du Canada, la popularisation du chauffage central automatisé attendrait l’arrivée du brûleur à mazout de conversion de style « fusil » à pulvérisation de combustible liquide sous haute pression. Ce brûleur ferait émergence à la fin des années précédant la Deuxième Guerre mondiale, avant de dominer le marché dans les années 50 et 60.

Durant cette période, la plupart des Canadiens, ceux qui appréciaient déjà le chauffage central, remplissaient à la main leur fournaise ou leur chaudière avec du bois de corde ou du charbon. Le brûleur de conversion au mazout avec son long museau (tube de flamme) était le summum de la créativité, de l’innovation et de l’entrepreneuriat, répondant à un marché affamé pour le chauffage automatisé, et qui semblait inépuisable à l’époque.

Fess était parmi les meneurs reconnus en recherche et développement de ce type de brûleur à mazout. L’explosion du marché s’est avérée un filon pour les fabricants canadiens et est à l’origine des années dorées de l'après-Deuxième Guerre mondiale de ce secteur.

2. Image d'un brûleur de conversion à pulvérisation de mazout de style « fusil »

2. Le brûleur de conversion à pulvérisation de
mazout de style « fusil ».
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APar conséquent, plusieurs petites entreprises en démarrage sont entrées sur le marché de la conversion aux brûleurs à mazout, tirant avantage des stocks de pièces de rechange facilement disponibles. (Cela s’apparentait à l’explosion du marché de l’ordinateur, débutant dans les années 80, alors qu’une myriade d’entrepreneurs se sont retrouvés à produire des clones de l’ordinateur personnel de IBM.) Elles produiraient les moulages, moteurs, pompes, ventilateurs, coupleurs, transformateurs, divers raccords, réservoirs et contrôles requis par la vague de petits fabricants, distributeurs et grossistes de brûleurs à mazout supportant la technologie du jour en chauffage au mazout.

Galerie Photos

3. Image d'un brûleur à mazout montrant les lignes légèrement courbées du style Art déco4. L'image montre un gicleur calibré avec précision vaporisait un nuage de mazout5. Image d'une gicleurs à mazout sous haute pression avec crépine6. Un schéma du mélange d’air et de mazout produit par un gicleur de brûleur à mazout7. Image de anneaux de resserrement et l’assemblage de chauffe

8. Image d'une pompe à mazout à haute pression Inglis9. Image d'un assemblage de gicleur à mazout sous haute pression10. Image d'un transformateur d’allumage11. Image d'un ventilateur à aubes inclinées vers l’avant

Quelques faits

En 1893, J.S. Thurman a breveté un gicleur de mazout à pulvérisation par la vapeur.

Brûleur à mazout avec stabilisateur de
flamme : l'efficacité de combustion améliorée

1. Diagramme comparant un brûleur régulier à un brûleur avec stabilisateur de flamme

1. Les brûleurs avec stabilisateur de flamme
mélangent l'air et le combustible avec
plus d'efficacité que les brûleurs à tête en
fonte qu'ils ont remplacés.
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Le brûleur avec stabilisateur de flamme a été conçu bien avant sa mise en marché par les fabricants de fournaises au mazout à la fin des années 60. Le concept de stabilisateur entraîna une augmentation de l'efficacité de combustion de l'ordre de 5 à 15 % (moins de mazout consommé) et une réduction drastique des émissions de particules, deux arguments populaires chez les consommateurs et les environnementalistes.

Cette nouvelle tête de brûleur créait une zone de flamme tourbillonnante compacte forcée en une boule serrée par la pression d'air supérieure au-dessus de la couche en combustion. La chaleur nettement supérieure force le mélange d'air, la vaporisation et la combustion à être plus complets, résultant en un plus petit volume de gaz de combustion à des températures considérablement supérieures. L'écoulement du gaz de combustion à travers l'échangeur thermique de la fournaise est plus lent, il y a donc plus de temps pour transférer la chaleur et, la température étant plus chaude, la chaleur est transférée beaucoup plus rapidement. C'est ce qui explique l'amélioration en efficacité.

Des améliorations touchant la conception de la chambre de combustion ont également mené à une plus grande efficacité de rendement. Les chambres de combustion à l'huile étaient auparavant faites de lourdes briques réfractaires et réfléchissaient bien la chaleur vers la flamme, mais les nouvelles chambres formées sous vide se réchauffaient plus rapidement grâce à leur faible masse (environ 10 % du poids) et réfléchissaient beaucoup plus de chaleur vers la zone de combustion. Ces chambres de combustion ne sont que des poids plume en comparaison avec les anciennes briques réfractaires et ont une apparence duveteuse.

Galerie Photos

2. Image d'un brûleur avec stabilisateur de flamme

Quelques faits

Entrant sur le marché en 1970, le brûleur à mazout avec stabilisateur de flamme « augmenta l'efficacité de combustion du brûleur de 60 à 98 % pour des fournaises conventionnelles, portant l'efficacité de l'opération à régime constant à 85 % et 88 % », selon un comité de l'Assemblée législative de l'Ontario.

La pompe à combustible et à pulvérisation rotative : Un fondement pour le chauffage
à l'huile efficace

1. Image d'une pompe à combustible liquide marquant

1. Une des premières pompes à combustible
liquide marquant les débuts du chauffage
domestique central au Canada dans les années
20. Cliquez sur l'image pour plus d'informations.


Les Canadiens accordent de la valeur aux histoires déterminantes sur lesquelles se fonde leur culture. Celles-ci nous aident à comprendre notre époque, qui nous sommes, comment nous sommes arrivés où nous sommes et les fondations sur lesquelles nous bâtissons.

Certaines de ces histoires demandent une appréciation et une compréhension du chauffage domestique central au Canada. L'idée d'un appareil pratique créé pour vaporiser un combustible liquide de façon à ce qu'il puisse être enflammé de façon sécuritaire et utilisé pour produire de la chaleur dans la chambre de combustion fermée d'une fournaise ou d'une chaudière en est un exemple. La création, ainsi que la mise sur le marché, de la pompe rotative à combustible liquide sous basse pression est un autre de ces moments. Cela impliquait plusieurs innovations et beaucoup d'inventivité et de prise de risque quant à la conception et aux tests de la part des entreprises, et aussi la bonne utilisation des matériaux et des méthodes disponibles.

Cette pompe « poids lourd » de 10 livres, avec régulateur de pression, montré ici sans son arbre d'entraînement, n'était longue que de quatre pouces et avait un diamètre de six pouces. Elle était fabriquée en acier forgé et machiné, avec un régulateur de pression en laiton et des lames de rotor en carbone, tous minutieusement machinées à des tolérances très rapprochées. La pompe établirait de nouveaux standards de conception technique, de métallurgie et de pratique de fabrication pour les années 20 et deviendrait une pierre angulaire sur laquelle se bâtirait l'industrie du chauffage local automatisé au Canada.

Galerie Photos

2. Détail présentant la construction boulonnée en acier et en fonte3. Vue éclatée de la construction interne d’une pompe à l’huile


Sources pour cet article

L'étendue et la complexité des technologies de brûleur ...

  • Recherche des archives du HVACR Heritage Centre Canada (DCSB #113).
  • Permanent Collections, McCord Museum, Montreal, Quebec.
  • Antiques Magazine, March, 1946 issue, p. 156.
  • “Heating Stoves in the Eighteenth Century”, via http://www.en.wikipedia.org.
  • L'Office de l'efficacité énergétique. http://www.oee.nrcan.gc.ca/publications/infosource/home/index.cfm
  • “Review of gas burner.” Review of gas burner. http://www.gasburnerreviews-online.info (accessed June 20, 2011).

Les premières machineries de chauffage central automatisé ...

  • Recherche des archives du HVACR Heritage Centre Canada (DCSB #024, HD1005L).
  • Leiman Oil Burner: Historical artifact from the HVACR Centre Canada T.H Oliver Collection Accession No. 2003-079.

Le brûleur à pulvérisation sous basse pression ...

  • Recherche des archives du HVACR Heritage Centre Canada (DSCB #26, HD1005N).
  • Artefact historique de la HVACR Centre Canada T.H Oliver Collection Accession No. 2006.143.
  • Fess Oil Burners of Canada, Fess Heat Service and Installation Manual (Toronto and Montreal: n.p., undated, circa 1952).

Le brûleur à mazout de conversion ...

  • Recherche des archives du HVACR Heritage Centre Canada (DSCB #27, HD1005O).
  • Artefact historique de la HVACR Centre Canada T.H Oliver Collection Accession No. 2003-080.
  • Fess Oil Burners of Canada, Fess Heat Service and Installation Manual (Toronto and Montreal: n.p., undated, circa 1952).

Brûleur à mazout avec stabilisateur de flamme ...

  • Recherche des archives du HVACR Heritage Centre Canada (DCSB #28. HD1005P).
  • Artefact historique de la HVACR Heritage Centre Canada, T.H Oliver Collection Accession No. 2003-080.

La pompe à combustible et à pulvérisation rotative ...

  • Recherche des archives du HVACR Heritage Centre Canada (DCSB #110).
  • "Oilheat America." Oilheat America. http://www.OilHeatAmerica.com (accessed June 20, 2011).
  • Beckett Corp., via http://www.beckettcorp.com.
  • L'Office de l'efficacité énergétique. http://www.oee.nrcan.gc.ca (20 juin 2011 accédé).

La pompe à combustible et à pulvérisation rotative : Un fondement pour le chauffage à l'huile efficace

  • Recherche des archives du HVACR Heritage Centre Canada (DSCB #25, HD1005M).
  • Artefact historique de laHVACR Centre Canada T.H Oliver Collection Accession No. 2006.142.

COLONNE EN ENCADRÉ

  • Recherche des archives du HVACR Heritage Centre Canada.

Quelques faits

  • Recherche des archives du HVACR Heritage Centre Canada.
  • R.J. Forbes, More studies in early petroleum history (Netherlands:n.p.,1959), 163, via http://books.google.ca/books.
  • “Forgotten Inventors,” via http://www.pbs.org/wgbh/americanexperience/
  • Legislative Assembly of Ontario | Committees | Committee Transcripts | … - Related web pages http://www.ontla.on.ca/web/home.do

Les crédits photos

L'étendue et la complexité des technologies de brûleur ...

  • Power Flame Type C brochure, via https://data.powerflame.com/support/supportdocs/Catalog/pdf/type-c/CGO-Bulletin.pdf.

Les premières machineries de chauffage central automatisé ...

  • Objet façonné historique du HHCC (Accession No. 2003-079), photographié par Mark Dorlandt Photography, HD1006A-4-2.
  • Ibid., 4-12.
  • Ibid., 4-29.

Le brûleur à pulvérisation sous basse pression ...

  • Objet façonné historique du HHCC (Accession No. 2006-143), photographié par Mark Dorlandt Photography, HD1006A-9-5.
  • Ibid., 9-11.
  • Ibid., 9-10.
  • Ibid., 7-48.

Le brûleur à mazout de conversion ...

  • Objet façonné historique du HHCC (Accession No. 2003-080), photographié par Mark Dorlandt Photography, HD1006A-3-20.
  • Ibid., 3-35.1.
  • Ibid., 3-33.1.
  • Ibid., 3-43.
  • Ibid., 3-47.
  • Scanned Image File, HD1006A-3-S2.
  • Objet façonné historique du HHCC (Accession No. 2003-080), photographié par Mark Dorlandt Photography, HD1006A-3-2.
  • Ibid., 3-33.
  • Ibid., 3-50.
  • Ibid., 3-29.
  • Ibid., 3-37.

Brûleur à mazout avec stabilisateur de flamme ...

  • Natural Resources Canada (NRCan) - Office of Energy Efficiency.
  • Ibid.

La pompe à combustible et à pulvérisation rotative ...

  • Objet façonné historique du HHCC (Accession No. 2006-142), photographié par Mark Dorlandt Photography, HD1006A-10-39.
  • Ibid., 10-41.
  • Ibid., ?.