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Sur cette page : Injecteur, Raccords et accessoires, Réglages, Consommation de propane, Alimentation par bouteilles, Passer de Propane à Gaz Naturel
 
 
CONSTRUIRE un BRÛLEUR PROPANE

à AIR INDUIT

 

 
 
 
Comment réaliser soi-même un brûleur à propane pour four céramique :
 
La fabrication d'un brûleur à air induit est relativement aisée. On peut trouver dans le commerce, en quincaillerie au rayon plomberie, la plupart des éléments qui entrent dans la construction d'un brûleur. Ces éléments sont aussi récupérables sur d'anciennes installations industrielles ou chez un ferrailleur, ce qui peut considérablement abaisser votre budget.
 
Sécurité : Ne pas perdre de vue la dangerosité du propane, à la fois comme combustible et comme élément gazeux dans les conditions ambiantes d'un atelier (Voir la toxicologie du propane). Les risques d'incendie, de brûlures et d'explosion sont bien réels. Ne pas perdre de vue également la possibilité de produire du monoxyde de carbone (gaz très toxique) en faisant une combustion incomplète du propane (Voir la toxicologie du monoxyde de carbone).
 
Plusieurs tailles de brûleurs peuvent ainsi être construits selon le diamètre des éléments de plomberie :
 
(1) 26/34 (1'') pour obtenir un brûleur d'environ 18 kW (*) (injecteur de 0.7 à 0.8 mm)
(2) 33/42 (1''1/4) pour obtenir un brûleur d'environ 27 kW (*) (injecteur de 1.0 mm)
(3) 40/49 (1''1/2) pour obtenir un brûleur d'environ 40 kW (*) (injecteur de 1.2 mm)
 
(*) : Puissance calculée sur le PCI du Propane en fonction du diamètre de l'injecteur.
 
PCI : (Pouvoir Calorifique Inférieur) C'est le pouvoir calorifique du gaz après déduction de la chaleur de condensation (2511 kJ/kg) de l'eau formée au cours de la combustion et de l'eau présente dans le combustible. Cette eau s'échappe par la cheminée sous forme gazeuse et ne restitue sa chaleur que lorsqu'elle se condense à l'extérieur du four.
 
PCS : (Pouvoir Calorifique Supérieur) C'est la quantité de chaleur exprimée en kWh ou MJ, qui serait dégagée par la combustion complète de un Mètre Cube Normal de gaz. L'eau formée pendant la combustion étant ramenée à l'état liquide et les autres produits étant à l'état gazeux.
 
(1) : Désigne un tube en acier de diamètre externe 34 mm avec un diamètre interne de 26 mm
(2) : Désigne un tube en acier de diamètre externe 42 mm avec un diamètre interne de 33 mm
(3) : Désigne un tube en acier de diamètre externe 49 mm avec un diamètre interne de 40 mm
 
 
L'injecteur :
 
L'injecteur peut être réalisé de plusieurs façons, en voici deux qui peuvent être retenues :
 
1) Injecteurs d'appareils domestiques :
 
Utilisation d'injecteurs calibrés récupérés sur des appareils domestiques (gazinières) ou achetés dans le commerce (Site de vente : https://www.carre-lutz.com/acatalog/injecteur.html).
Ils ont pour avantage la précision du diamètre des trous qu'il n'est pas toujours facile à réaliser soi-même pour des dimensions inférieures au millimètre. Cette solution peut donc être retenue pour réaliser un brûleur de 18 kW, les trous à réaliser devant faire 0.7 à 0.8 mm. Mais on en trouve aussi de 0.9 à 1.2 mm qui peuvent aller pour les brûleurs de 27 et 40 kW. Ces injecteurs sont faciles à récupérer dans les déchetteries, chez les ferrailleurs, sur les vieilles gazinières mises au rebut.
Ces injecteurs sont le plus souvent munis d'un embout fileté de 7 mm avec un pas de filetage de 1mm (M7x100), ceux de M6x100 ou de M8x125 sont plus rares.
Vous aurez donc à réaliser un trou fileté pour recevoir l'injecteur sur le dispositif de votre brûleur.
 
 
 
Injecteurs de gazinière Ø 0,9 et 1,2 mm, embout fileté M7x100
 
 
Injecteur Ø 0.9 mm, marqué "90", embout fileté M7x100
 
 
Attention : les tarauds pour M7x100 ne sont pas parmi les tailles standard proposées dans les coffrets de bricolage. Certains grands magasins comme Leroy-Merlin les proposent au détail et même en VPC. Mais vous aurez avantage à interroger votre mécanicien auto ou votre plombier qui possède sûrement ce type de taraud dans son équipement, il vous fera ce filetage gracieusement la plupart du temps. Préparez tout de même le perçage du trou à fileter avant d'aller le voir.
 
Perçage : pour réaliser un filetage M7x100 il faut percer un trou de 6 mm, pour un M6x100 un trou de 5 mm, pour du M8x125 un trou de 6,8 mm.
 
Il existe une règle entre le diamètre de perçage et le diamètre du taraudage final : le diamètre de perçage est égal au diamètre de taraudage moins le pas en millimètres.
Exemple : pour un taraud de 7 x 100 : perçage de 7 - 1,0 = 6,0 mm
Pour un taraud de 8 x 125 : perçage de 8 - 1,25 = 6,75 mm (Certaines dimensions de forets n'existant pas, on choisira le diamètre supérieur le plus proche. Exemple : foret de 6,8 au lieu de 6,75)
 
Le taraudage
Le taraud est une sorte de foret en forme de vis qui va pénétrer dans un perçage adapté et créer des filets en arrachant du métal à la pièce. Il est manié par un porte-taraud communément appelé tourne-à-gauche.
Pour tarauder l’acier épais, trois tarauds sont nécessaires : l’ébaucheur qui semble manquer de filets, l’intermédiaire plus garni et le finisseur qui a l’aspect d’une vis bien nette.
Pour les faibles épaisseurs ou les métaux doux comme l’aluminium, le cuivre, ou le laiton, l’ébaucheur et le finisseur suffisent.
 
 
Jeu de 3 tarauds, en haut l'ébaucheur,
au milieu l'intermédiare, en bas le finisseur
 
 
Site de VPC : https://www.outillage-francilien.fr/avantproduits/tarauds.htm
 
2) Par perçage d'un bouchon en laiton :
 
Cette méthode est celle qu'utilise Alain Valtat pour ses brûleurs à propane.
Si vous êtes équipés d'un petit matériel de perçage avec des forets miniature comme ceux qu'utilisent les maquettistes, vous aurez avantage à réaliser vous-même votre injecteur à partir d'un bouchon à vis en laiton du commerce (au rayon plomberie).
Ce bouchon viendra se visser à l'extrémité du tuyau d'arrivée du gaz au niveau de votre brûleur.
 
 
 
Les raccords et accessoires :
 
Voici les différents raccords dont vous aurez besoin pour construire votre brûleur :

Un coude 90°, à grand rayon, galvanisé, Femelle/femelle : ce coude sera nécessaire si votre brûleur doit s'installer sous votre four, avec une entrée verticale pratiquée dans la sole. Dans le cas d'une entrée latérale, vous n'aurez pas besoin de ce coude sauf si vous voulez que le corps de votre brûleur soit parallèle à la paroi.

 
 
Coude Grand Rayon, 90° en fonte galvanisée, FF
 
Une bobine (aussi appelé mamelon ou allonge) en acier galvanisé, long 200 à 300 mm : Cette partie va constituer le corps tubulaire de votre brûleur, c'est elle qui va transporter le mélange air-gaz jusqu'au nez du brûleur qui produit la flamme.
 
 
Bobine ou Allonge en acier galva
 
Un té égal en fonte galvanisée, 90°, Femelle : Ce té constitue le venturi mélangeur du brûleur. C'est à cet endroit que la dépression produite par la combustion au nez du brûleur va entraîner l'air primaire dans le corps tubulaire. C'est à ce niveau que pourra être réglée la stabilité de la combustion en agissant sur l'ouverture du té par un volet, un papillon ou par une vanne type guillotine.
 
 
Té égal femelle, 90°, en fonte galvanisée
 
Une réduction galvanisée, Mâle/Femelle : pour réduire l'entrée du té et installer le raccord bicône permettant de régler la position de l'injecteur.
 
 
Réduction MF, en fonte galvanisée
 
Un raccord bicône à visser : Ce raccord doit être légèrement modifié par perçage afin de permettre au tube de cuivre amenant le gaz sous pression de coulisser librement au travers du raccord avant serrage de l'olive. Cette liberté de mouvement du tube de cuivre portant l'injecteur à son extrémité va permettre d'ajuster la position de celui-ci par rapport à l'admission de l'air primaire au niveau du té. Ce réglage vaut pour la mise au point initiale du brûleur, il joue un rôle essentiel sur la qualité du mélange de l'air et du gaz. Il permettra aussi d'ajuster le réglage du brûleur en cas de passage du gaz propane au gaz de ville. Ne pas trop serrer l'olive afin quelle ne déforme pas le tube et permette de faire varier ultérieurement sa position.
 
 
Raccord bicône en laiton, Mâle, à visser
 
Un tube de cuivre écroui : ce tube amène le gaz sous pression venant du manodétendeur. Il peut être équipé d'une vanne d'arrêt sphérique 1/4 de tour.
 
 
Tube de cuivre écroui
 
Un manchon a visser et à souder mâle : après avoir enfilé le tube au travers du raccord bicône (qui doit coulisser librement avant serrage de l'écrou), souder cet embout à vis à son extrémité (une brasure à l'étain suffit). Cet embout doit recevoir le bouchon-injecteur ou le bouchon porte-injecteur selon le mode d'injecteur choisi.
 
 
Manchon à visser et à souder Mâle
 
Un bouchon femelle en laiton à visser : Ce bouchon va soit servir d'injecteur (s'il est percé) soit servir de porte-injecteur dans le cas d'utilisation d'injecteurs de gazinière.
 
 
Bouchon Femelle à visser en laiton
 
Une buse constituée d'un morceau de tube d'alumine (support de résistance électrique) Cette partie servira de " nez " de brûleur et sera à l'intérieur du four. Sa longueur sera définie en fonction de l'épaisseur de la paroi. Cette buse est enfilée à l'intérieur du manchon femelle du coude en cas de brûleur coudé ou à l'intérieur d'un manchon femelle ajouté à l'extrémité de la bobine en cas de brûleur droit.
 Selon les raccords :
26/34 : tube diamètre 30 (intérieur 20 mm).
33/42 : tube diamètre 40 (intérieur 30 mm).
40/49 : tube diamètre 45 (intérieur 35 mm).
 Si lors des essais la flamme décroche de la buse sans avoir atteint la pression nominale du gaz, il faudra rajouter un second tube de diamètre interne supérieur de 5 mm à celui du diamètre externe de la buse. Ce second tube sera enfilé sur la buse et la dépasser d'environ de 30 mm, afin de créer une section agrandie qui diminuera la vitesse du flux gazeux et fixera la flamme à plus haute pression
 
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Détail du brûleur avec son coude grand rayon
et un tube d'alumine comme nez
 
Rondelle de grillage : Taillée dans un grillage fin en acier inox de préférence, ouverture de maille 1.5 mm pour empêcher la flamme de remonter dans le corps du brûleur lors de la coupure du gaz. Elle doit être placée entre la buse en alumine et le coude ou la bobine (au fond du manchon femelle). La maille de 1.5 mm empêche la propagation de la flamme dans le corps du brûleur lorsque la vitesse du mélange air-gaz diminue trop ou cesse.
 
 
Grillage en inox, maille 1.5 mm
 
 
Montage du corps de brûleur : Assembler les raccords en utilisant du ruban de tefflon pour assurer l'étanchéité des jonctions.
 
 
 
 
Réglages :
 
Après avoir réglé la position de l'injecteur par rapport au venturi, serrer légèrement l'écrou du raccord bicône pour bloquer le tube d'alimentation. Procéder à ce réglage avec une pression de gaz moyenne de 0.2 bar environ, en agissant sur le manodétendeur.
 
 
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Bruleur 26x34 alimenté sous une pression de 0.18 bar de propane
 
 
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  Bruleur 26x34 alimenté sous une pression de 0.3 bar de propane,
au delà de cette pression la vitesse du flux air-gaz à tendance à décoller la flamme de la buse
 
 
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Ajout d'un second tube d'alumine 45x35 pour faire chuter la vitesse et fixer la flamme.
Ce second tube est plus long d'environ 30 mm afin de créer une section agrandie
et faire chuter la vitesse du flux air-gaz sortant du brûleur.
 
 
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  Bruleur 26x34 avec son tube élargisseur alimenté sous une pression de 0.3 bar de propane
 
 
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  Bruleur 26x34 - 18 kWh - alimenté sous sa pression nominale à 1.65 bar de propane
La flamme est parfaitement stable sur la buse à cette pression
(Elle commence à décrocher au-delà de 2,5 bars, mais ce domaine ne sera jamais utilisé avec ce brûleur)
 
 
 

 
 
 
 Consommation de Propane :
 
- Pour un injecteur de 0.7 à 0.8 mm et une pression maxi de 1.65 bar la quantité de propane consommée à l'heure oscillera entre 1.26 et 1.54 kg (soit 16 à 19.7 kWh sur le PCI du propane). Elle sera inférieure à 1 kg de propane pour une pression de 0.8 à 1 bar (Voir tableau)
- Pour un injecteur de 1.0 mm et une pression maxi de 1.65 bar la quantité de propane consommée à l'heure oscillera autour de 2.1 kg (soit 26 à 27 kWh sur le PCI du propane).
- Pour un injecteur de 1.2 mm et une pression maxi de 1.65 bar la quantité de propane consommée à l'heure oscillera autour de 3.15 kg (soit 40 kWh sur le PCI du propane).
 
Pour des pressions plus basses la consommation va chuter dans de fortes proportions. Les valeurs indiquées ici sont des maxima.
 
Tableau du débit de propane selon le diamètre de l'injecteur :
 
 
 
 
Tableau du débit de propane selon la pression du gaz et le diamètre de l'injecteur :
 
 
 Débit moyen pour un orifice circulaire avec un coefficient de perte de charge idéal de 1,0
 
 
 
 
Propane ou Gaz Naturel :
 
Voici un tableau qui permet de simuler la puissance d'un brûleur selon le gaz utilisé, il permet aussi de simuler le diamètre de l'injecteur à utiliser en changeant de gaz pour le porpane et le gaz naturel à pression égale d'utilisation.
 
 
Tableau de la puissance d'un brûleur alimenté au propane ou au gaz naturel selon le diamètre de l'injecteur pour une pression de 1 bar :
 
 
MAJ 2012 - Comparaison des puissances d'un brûleur alimenté en Gaz Naturel ou au Propane selon le diamètre de l'injecteur
 
 
Alimentation par bouteilles :
 
Le poids de propane dans une bouteille de 13 kg représente une énergie de 179 kWh, et 485 kWh pour une bouteille de 35 kg.
 
Attention : lorsqu'une bouteille de gaz débite en continu elle se refroidit sous l'effet du pompage de chaleur dû à la vaporisation du propane. Plus elle se refroidit et plus le débit gazeux diminue. Le propane ayant un point d'ébullition très bas (-42°C), la bouteille va progressivement geler et son débit cessera lorsque son contenu aura atteint cette température.
Pour assurer un débit continu, il faudra soit réchauffer la bouteille soit en brancher plusieurs en série pour partager le refroidissement.
Un truc, indiqué par Alain Valtat : Arroser la bouteille avec un filet d'eau froide. Ainsi de l'eau à quelques degrés permet de maintenir la température de la bouteille et de son contenu au-dessus de zéro ce qui assure une pression de quelques bars et un débit de gaz.
 
Voir les tableaux ci-après qui donnent des graphes de la tension vapeur et du débit des bouteilles en fonction de la température :
 
 
A -42°C la pression de vaporisation du propane devient nulle, c'est le gel de la bouteille.
 
 
 
Mieux vaut ne pas demander plus de 1 kg de propane à l'heure
lorsqu'on utilise une seule bouteille de 13 kg
 
 
Mieux vaut ne pas demander plus de 2 kg de propane à l'heure
lorsqu'on utilise une seule bouteille de 35 kg
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
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