BE352779A

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Publication number: BE352779A
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Description

"GAZOGENE AUTOMATIQUE"
L'invention consiste à établir un gazogène automatique à grille fixe comportant des moyens perfectionnés pour assurer un hersage et un piquage plus rationnels de la couche de com- bustible dans toute son étendue, pour obtenir une répartition plus uniforme du nouveau combustible amené sur la couche en distillation et pour assurer un décrassage automatique plus méthodique de la grille.

Jusqu'à présent, le hersage et le piquage de la croûte qui tend à se former à la surface de la couche de combustible en traitement dans le foyer, sont généralement produits par l'action d'un plateau dont l'arbre vertical est disposé dans l'axe du gazogène et dont les dents tracent toujours les mêmes sillons concentriques dans la couche et opèrent éven- tuellement le piquage dans ces sillons.

Selon une des particularités de la présente invention, l'arbre vertical du râteau est disposé excentriquement par rapport au foyer et est animé de deux mouvements simultanés, l'un de rotation autour de son axe et l'autre de translation circulaire autour de l'axe du gazogène, de sorte que les dents du dit râteau tracent des sillons en spirales qui se croisent et s'enchevêtrent. La surface de la couche de combus- tible se trouve ainsi travaillée d'une manière plus régulière dans toute son étendue.

En outre, l'excentrage de l'arbre d'un tel râteau pique-; feu et son entraînement en rotation autour de l'axe du gazo- gène permettent à ce râteau de travailler plus complètement sur une surface beaucoup plus étendue avec une même longueur de bras en produisant un hersage et un piquage plus efficaces avec un même nombre de dents, ce qui constitue un avantage important pour les gazogènes de grand diamètre.

Selon l'invention, le soulèvement du râteau pique-feu en question se fait à l'aide d'un mécanisme à crémaillère, ce qui permet un soulèvement plus accentué que par l'action d'une came. On peut aussi obtenir un piquage plus profond sans augmenter le poids du râteau.

La répartition régulière du combustible nouveau amené sur la couche en distillation s'effectue au moyen d'un dis- tributeur à plateau horizontal rotatif oscillant à détente brusque permettant de mieux éparpiller le dit combustible en tous les points de la susdite coucher le distributeur en question étant de préférence excentriquement agencé par rapport à la surface circulaire du fayer. En vue de rendre le fonc- tionnement du gazogène entièrement automatique, l'invention prévoit enfin des moyens perfectionnés assurant le décrassage automatique de la grille.

On sait que les modes de décrassée généralement utilisés pour les gazogènes sont basés sur l'emploi d'une grille ou d'- une sole tournante d'où s'éboulent les cendres et les scories

sous l'action de dispositifs divers-.

Selon l'invention, le décrassage automatique est obtenu d'une manière plus rationnelle et plus régulière que précédera- ment tout en utilisant une grille fixe, c'est-à-dire en supp primant les inconvénients de la grille tournante qui est toujours une pièce très lourde, surtout dans les gnds gazo- gènes .

A l'aide des nouveaux dispositifs préconisés isi, le dé- crassage se trouve réalisé d'une manière lente mais continue sans bouleverser la masse de combustible. En outre, les dis- positifs en question permettent de faire filtrer les cendres fines au fur et à mesure de leur formation, ce qui rend la masse de cendres plus grosses et de scories très perméables au passage de l'air et de la vapeur d'eau.

A simple titre démonstratifs, une formed'exécution des ci-après moyens de l'invention se trouve décrit/à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels:
Fig. 1 est une vue d'élévation, en section transversale montrant'l'agencement du rateau pique-feu du distributeur à détente brusque et de leurs organes de commande.

Fig. 2 est une vue en section horizontale suivant la ligne 2-2 de Fig. 1 en regardant dans le sens des flèches.

Fig. 3 est une vue d'élévation en section verticale axiale, montrant l'ensemble des moyens prévus pour assurer le décrassage automatique du gazogène.

Fig. 4 est une vue en section horizontale suivant la ligne 4-4 de Fig. 3, en regardant par'au-dessus.

Fig. 5 est une vue en plan par au-dessus de la section horizontale suivant la ligne 5-5 de Fig. 3.

Comme montré en Fig. 1 et 2, l'agencement'du rateau pi- que-feu comprend un boîtier ou corps cylindrique 1 en fonte, tournant sur billes ou galets dans une rainure 2, fixée à la

taque 3 du gazogène.

Ce boîtier 1 forme monture pour la tige du râteaur4, et pour le distributeur 5. Le râteau est suspendu par un collier 6 qui, par l'intermédiaire d'un anneau à billes, butte contre un écrou 7, réglable en position sur la tige filetée du dit râteau. Au collier 6 sont fixées deux crémaillères 8, cou- lissant dans le boîtier l qui, à cette fin, est surmonté d'un épaulement ou guidage approprié 9.

En-dessous du collier susdit, et entre les deux cré- maillères 8 solidaires de la tige 4, un engrenage 10 monté sur la tige 4 est entraîné par une vis hélicoïdale 11. Cet engrenage 10 possède une clavette fixe qui coulisse dans une rainure longitudinale prévue dans la tige du râteau et en- traîne cette dernière en rotation.

Sur l'arbre portant la vis 11 sont montés deux engrenages 12, correspondant aux crémaillères 8. Ces engrenages 12 ne sont pourvus.. de dents que sur une partie de leur pourtour, de manière à libérer les dites crémaillères quand celles-ci arrivent en haut de leur course et à laisser retomber le râ- teau.

Sur le même arbre de la vis 11 sont aussi montés des en- grenages 13 et 14. L'engrenage 13 engrène avec un autre en- grenage 34 monté sur un arbre disposé parallèlement et en- dessous du premier. Ce second arbre porte an engrenage 15, dont le pourtour est dégarni d'un certa,in nombre de dents, pour permettre le mouvement intermittent d'une crémaillère horizontale 16, prolongée par une tige portant un ressort à spirale 17. Ces pièces 15,16 et 17 servent à faire fonction- ner le distributeur 5.

L'engrenage 14 reçoit son mouvement par une vis sans fin d'un moteur 18, lequel actionne aussi par vis hélicoï- dale un engrenage 19 monté sur unarbre vertical disposé le

long de la paroi extérieure du boîtier cylindrique 1. A la base de cet arbre vertical est fixé un petit engrenage 20, qui chemine le long d'une couronne dentée 2' formant une aile de la rainure ou mieux du canal 2 dans lequel tourne le boîtier 1, lequel est maintenu concentriquement à cette rainure par des pignons dentés 21 et 22 engrenant avec la couronne 2'.

Trois supports verticaux 23,24, 25, fixés au dit boîtier, 1, portent à leur sommet, sur isolateurs, trois cercles en au moteur cuivre amenant le courant alternatif/18 par l'intermédiaire des balais 26, montés à isolement sur le support tubulaire 27, qui est fixe et porte les conducteurs électriques.

Deux vis 28 servent à immobiliser facultativement les crémaillères 8, pour interrompre le piquage.

Une tige centrale 32 garnie de pointes plonge dans le distributeur 5 et est fixée à la barre fixe 23. Cette tige fi- xe 32 sert à remuer'le charbon lors des mouvements de rotation alternatifs-du distributeur.

L'alimentation en charbon pour le distributeur se fait par un conduit cylindrique 29, tournant sur galets 30, tandis que l'eau de circulation arrive au râteau par un tuyau tournant dans un joint hermétique 31, disposé dans l'axe du conduit 29, qui lui-même se trouve être dans l'axe de la boîte rotative, et partant du gazogène.

Des joints hydrauliques empêchent toute faite de gaz en- tre le boîtier 1 et la taque 3, ainsi qu'entre le dit boîtier et le distributeur 5.

L'eau de refroidissement est amenée dans le râteau au somm et de la tige 4, à sa sortie, elle passe dans le distri- buteur 5, puis alimente les joints hydrauliques et est captée au niveau de la taque 1 pour son évacuation vers la chaudière.

Le fonctionnement du dispositif ci-dessus décrit s'ex- plique comrne suit :

Le moteur étant mis en marche, le boîtier 1 se met à tourner lentement. Par ce fait, le râteau change de place par rapport à la surface du foyer, tandis que, par suite du mouve- ment de ].'engrenage 10 , il tourne sur lui-même, tout en s'éle- vant sous la poussée des crémaillères 8. Lorsque celles-si sont au bout de leur course, les dents des engrenages 12 ve- nant à manquer, elles retombent brusquement dans leurs guida- ges au boîtier 1, sous l'effet du poids du. râteau 4, dont les dents 4' s'enfoncent dans le combustible.

Les engrenages 12, revenant ensuite en engagement avec les crémaillères 8, le râteau recommence à monter pour retomber de nouveau, etainsi de suite, mais toujours à un endroit différent du précédent.

D'un autre côté, l'engrenage 15 venant en contact avec la crémaillère horizontale 16, l'attire vers lui et, par l'in- termédiaire du bras 33 fait décrire au distributeur un arc de cercle, mais dès que le dit.engrenage 15 abandonne la cré- maillère 16, par suite du manque de quelques dents à cet en- grenage, le ressort 17 retire violemment cette dernière ainsi que le distributeur qui se trouve ramené brusquement dans sa position première. C'est à cette secousse du distributeur qu'est due la projection du combustible sur toute la super- ficie du foyer.

On peut supprimer le piquage en immobilisant les cré- maillères. On peut aussi en régler la force de pénétration des dents en réglant la hauteur de chute du râteau. A cette fin, les engrenages imcomplets 12 peuvent être construits avec deux ou trois segments dentés et amovibles. Pour un pi- quage peu profond et un hersage prolongé, un seul segment suffira, tandis que pour un piquage plus fort, deux ou trois segments seront réunis.

Pour doubler ou tripler le nombre de piquages, les segments seront prévus au nombre de deux ou trois respectivement, mais séparés entre eux par un espace libre de manière à avoir deux ou trois chutes du râteau pendant

une rotation des engrenages incomplets 12, la profondeur du piquage ou du hersage peuvant d'ailleurs varier suivant la position donnée à l'écrou 7.

On conçoit que le distributeur 5 à détente brusque, com- biné avec certains dispositifs qui viennent d'être décrits, pourrait également trouver son application à d'autres usages que les gazogènes, notamment pour la mise en tas ies minerais où un tel distributeur permettrait le remplissage des loges ou silos par couches homogènes, évitant ainsi la formation du cône produit par le versage des bennes, lequel cône présente toujours l'inconvénient d.e classifier le minerai en fin et an grenailles en plus de devoir exiger de la main-d'oeuvre pour tronquer le dit cône chaque fois que celui-ci atteint la ben- ne ou le wagonnet à vider.'
Le décrassage automatique s'effectue au moyen des dispo- sitifs ci-après en référence aux Fig. 3, 4 et 5.

La grille circulaire 35, disposée horizontalement est fixée à la maçonnerie par des supports 36 en nombre suffisant.

Cette grille est formée par des barreaux concentriques 37 et une tablette annulaire 37'.

Dans le centre de cette grille passe un arbre creux 38 tournant sur billes 39. A la partie supérieure de cot arbre, et au-dessus de la grille est fixée une raclette rotative 40, à plusieurs branches creuses et recurb-ées en forme de came en sens contraire au sens de rotation. Sur le même arbre, en- dessous de la grille est fixé an engrenage 41, qui prendhson mouvement d'une vis hélicoïdale 42. L'arbre 38, surmonté d'un couvercle conique 43, contient un conduit vertical fixe
44, qui amène l'air et la vapeur d'eau au foyer en passant en partie par le couvercle 43, et en partie par lesbranches creuses de la raclette 40, munies de trous appropriés 40' .

38
L'arbre/tourne donc à frottement doux sur le conduit

44.

L'engrenage 41 porte un cône 45, en tôle forte qui est également fixé à l'arbre 38. Ce cône 45, qui sert à abriter le mécanisme de rotation est prolongé par une tablette annu- laire 46, qui recueille et transporte les cendres et scories jusqu'a ce qu'elles viennent buter sur une raclette 47, fi- xée dans la maçonnerie sous un angle convenable pour faire tomber les cendres dans le puits 48 alimentant une chaîne à godets ou un transporteur quelconque.

Les branches de la raclette rotative 40 portent, vers le bas, autant de petites dents qu'il y a d'espaces libres entre les barreaux ,le la grille, les dites dents servant à faire tomber les cendres qui pourraient s'y coîncer.

Ceci étant, le fonctionnement du système s'opère de la manière suivante:
En considérant la Fig. 1, on remarque que les cendres s'éboulent en talus naturel sur la tablette annulaire 37'.

Si on fait tourner la vis hélicoïdale 42, l'engrenage 41 et partant l'arbre 38 et la rackette 40 ainsi que lecône 45 se mettront aussi a tourner. Il est clair qu'étant donnée la courbe .le; ses branches, la raclette 40 poussera vers la périphérie, une tranche de cendres d'épaisseur égale à celle desbranches :

le la raclette. Il s'en suit que les matières coou pant déja le pourtour de .la grille devront tomber sur le plan incliné circulaire 49 et, de la, sur la tablette 46 du cône transporteur 45. Les cendres tombées seront remplacées sur le pourtour de la grille par celles provenant '.le la couche éva- cuée par la raclette pour subir le même sort a chaque révolu- tion de l'appareil.

Le mouvement étant très lent, et l'épaisseur de la cou- che attaquée étant minime, il he se produira pas de secousses violentes, mais seulement des secousses ou ébranlements suffi- sants pour faire filtrer les cendres fines dans la masse du. foyer. En outre, suivant cette disposition, aucune drrégularité n'interviendra dans la couche superficielle, comme c'est

le cas avec le décrassage intermittent à grille tournante.
EMI9.1
H E V E N D T CA'T T 0 N S

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

1. Gazogène automatique à grille fixe comportant un rateau de couche pique-feu rotatif travaillant la surface / du combustible en distillation,un distributeur rotatif éparpillant le nouveau combustible sur la dite surface et un dispositif rotatif assurant le décrassage de la grille sans bouleverser la masse de combustible, caraptérisé en ce que l'arbre vertical du rateau pique-feu monté excentriquement par rapport au foyer dans un boîtier rotatif concentrique au dit foyer et surmon- tant ce dernier, éprouve un mouvement de rotation combiné avec un mouvement de translation, ce même arbre étant soule- vé pour retomber ensuite, à intermittences, et en ce que le dit boitier rotatif forme la monture d'un distributeur épar- pilleur rotatif agencé, de préférence,

excentriquement par rapport au foyer et se terminant intérieurement par un pla- teau horizontal sur lequel descend le combustible à distri- buer, le dit plateau étant animé d'un mouvement de rotation alterné à détente brusque, pour lancer le combustible dans toutes les directions et le répartir en tous points de la couche en distillation dans le foyer et en ce que, immédiate- ment au-dessus de la grille fixe composée de barreaux annulai- res concentriques, un râcleur rotatif à bras incurvés en sens contraire du mouvement de rotation proveque la chute d'une partie des cendres à travers les barreaux de la grille et l'évacuation périphérique de l'autre partie des cendres et la botalité des scories dans un collecteur approprié. <Desc/Clms Page number 10>

2) Gazogène suivant revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre vertical du râteau pique-feu est monté excen- triquement et à déplacements verticaux dans un boîtier tournant concentriquement au-dessus de la taque du gazogène.

3) Gazogène suivant revendication 1) et 2) caractérisé en ce que l'arbre vertical du râteau pique-feu tourne sur un support pouvant être soulevé à alternances variables et à hauteur règlable à l'aide d'un dispositif à crémaillères guidées dans le boîtier et engagées par des pignons à denture interrompue.

4) Gazogène suivant revendication 1, caractérisé en ce que le distributeur éparpilleur de combustible est constitué par une colonne montée à rotation oscillante dans le boitier et pourvue inférieurement.d'un plateau sur lequel descend le combustible, la dite colonne et son plateau étant entraî- nés dans un sens par un pignon à denture interrompue enga- geant une couronne dentée prévue à cette colonne, en même temps qu'un ressort de rappel pour ramener la dite colonne en sens contraire par détente brusque, se trouve mis sous tension.

5 ) Gazogène automatique suivant revendication 1, carac- térisé en ce que, immédiatement au-dessus de la grille fixe à barreaux annulaires concentriques est agencé un fêllsur rotatif à bras creux, incurvés en sens contraire du mouve- ment de rotation, ces bras étant percés de trous et portés par un arbre creux tournant à frottement doux autour d'un conduit vertical amenant l'air et la vapeur d'eau vers le sommet ouvert de cet arbre et dans les bras creux du râcleur.

6) Gazogène suivant revendication 1 et 5, caractérisé en ce que les bras du racleur portent inférieurement des dents pénétrant dans les intervalles annulaires des barreaux. <Desc/Clms Page number 11>

7) Gazogène suivant revendications 1 à 5, caractérisé en ce le sommet ouvert de l'arbre du râcleur est protégé par un chapeau conique.

RESUME. EMI11.1

M--¯W---------------- L'invention consiste à établir un gazogène à fonctionne- ment automatique comportant les particularités ci-après pri- ses séparément ou en combinaison: a) La couche de charbon en distillation est travaillée à profondeur réglable par hersage au moyen d'un râteau pique- feu rotatif dont l'arbre est monté excentriquement par rapport au foyer, dans un boîtier prévu au-dessus de la taque du foyer EMI11.2 et rtl&unr#nt(!c.encentrlquemen>û par rapport à ce foyer, de maniè- re que les dents de ce râteau tracent dans la couche de com- bustible des sillons en spirales enchevêtrées. b) L'arbre du râteau pique-'feu est supporté verticale- ment à rotation et à hauteur réglable sur un appui à crémail- lèresguidées dans le boîtier lequel appui est susceptible d'être;

relevé à fréquence variable et à hauteur réglable par l'action de pignons à denture interrompue, en un ou plusieurs secteurs, qui engagent les crémaillères et les font remonter en soulevant l'arbre du râteau, pour les laisser ensuite retom ber, en même temps que .Le dit arbre, sous l'effet du poids du dit râteau dont les dents opèrent ainsi le piquage intermit- tent de la couche de combustible.

c) Le combustible frais alimentant la couche en distil- lation est répandu sur celle-ci au moyen d'un distributeur- répartiteur rotatif monté, de préférence excentriquement , dans le boitier rotatif surmontant la taque, ce distributeur portant inférieurement un plateau sur lequel arrive le combustible et <Desc/Clms Page number 12> et étant animé d'un mouvement rotatif oscillant à détente brus- que par l'action d'un pignon à dentures interrompues en sec- -beurs qui entraînent le distributeur en rotation partielle dans un sens avec tension d'un ressort approprié et abandon- nant ensuite ce distributeur qui se trouve ramené en sens inverse par la détente brusque du dit ressort, jusqu'à réen- gagement par la denture du dit pignon et ainsi de suite.

d) Le décrassage automatique du gazogène muni d'une grille fixe à barreaux, de préférence annulaires et concen- triques, est assuré par un râcleur rotatif disposé entre le combustible et la grille et comportant des bras incurvés en sens contraire du mouvement de rotation, ces bras creux et percés ae trous étant en communication avec le creux de l'ar- bre tubulaire qui les porte, en vue de recevoir, par l'entre- mise du dit arbre, l'air et la vapeur d'eau qu'ils amènent au combustible en distillation par les trous précités.