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Perfectionnements aux gazogènes
La présente invention a trait aux gazogènes destinés à alimenter en gaz les moteurs à combustion interne et se rapporte plus particulièrement à la catégorie de gazogènes utilisables sur les autoinobiles, les tracteurs, les moteurs agricoles, les petits moteurs de marine et pour des buts analogues. Divers combustibles comme le charbon de bois, la sciure de bois, le coke de gaz ordinaire et d'autres substances carbonées ont été employées jusqu'ici dans ce genre de gazogène qui est muni d'une grille ordinaire et
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dans lequel le combustible est consumé en vue de la production du gaz par un courant d'air ascendant ou descen- dant traversant la masse de ce combustible.
Or si dans ces gazogènes on utilise comme combustible du coke obtenu par une distillation de la houille à basse température, la chaleur intense engendrée pendant la combus- tion de ce combustible se traduit inévitablement par une agglutination ou une accumulation excessive de cendres et de scories sur la grille, ce qui abaisse la qualité du gaz produit et ne tarde même pas à s'opposer à sa production puisque l'admission de l'air nécessaire à la combustion se trouve entraînée ou même empêchée.
Le but principal de l'invention est de fournir des moyens permettant d'utiliser ce coke obtenu par une distil- lation de la houille à basse température en vue do la production de gaz dans un gazogène. A cet effet, elle consiste, qu'elle soit d'ailleurs appliquée à un gazogène fonctionnant à l'aide d'un courant d'air ascendant ou des- cendant, à supprimer la grille ordinaire et à la replacer par un cendrier ou récipient qui pendant un laps de temps considérable fait face à la production de scories, de cendres et de mâchefer et permet l'entrée de l'air nécessaire à la combustion du combustible.
Dans la construction d'un gazogène établi conformément à la présente invention lorsqu'on emploie comme combustible du coke provenant de la distillation de la houille à basse température, on peut utiliser non seulement le système à tirage ascendant ou descendant mais lorsqu'une matière goudronneuse se trouve dans le combustible, un système combiné à tirage ascendant et descendant de sorte que le gaz le plus riche qu'il est possible d'obtenir par le
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fonctionnement avec tirage ascendant par opposition au gaz le plus pauvre qu'engendre le fonctionnement avec tirage descendant peut encore être obtenu lorsque ladite matière goudronneuse est détruite, les avantages de chaque système étant, comme on le voit, conjugués.
Un autre but de l'invention est de fournir un gazogène * débit en gaz accru utilisable au lieu et place du gazogène à grille ordinaire dont le débit dépend de la surface de grille dont on dispose.
Divers autres buts et avantages de l'invention découle- ront do la suite de cette description et du dessin annexé qui est destiné à en permettre une compréhension et une réalisation industrielle plus faciles.
Figure 1 est une coupe verticale schématique du gazogène perfectionné.
Figure 2 en est une section droite pratiquée au niveau de la ligne X-X (fig.l) mais à plus grande échelle.
Figure 3 est un plan du cendrier du gazogène.
Figure 4 en est une coupe verticale par la ligne y - y (fig.3).
Figures 5 et 6 représentent une variante de construc- tion du cendrier, la figure 5 étant une section droite pratiquée au niveau de la ligne brisée z - z de la figure 6 qui est une coupe verticale .
Les mêmes numéros de référence désignent les mêmes organes dans toutes les figures.
Comme le montre la figure 1, le gazogène se compose de deux tambours cylindriques 1 et 2 pourvus de brides 3 et 4 boulonnées de la manière usuelle. Le tambour 1 forme la chambre de combustion c'est-à-dire le compartiment de production du gaz; il est muni d'un garnissage renouvelable
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6 en matière réfractaire ou en acier résistant à la, chaleur et exempt de corrosion qui est séparé des parois du tambour 1 par une cloison 7 en matériaux isolants. Le garnissage 6 s'appuie sur une cornière annulaire 8 en acier qui est soudée contre la paroi du tambour 1 près de son fond., cette cornière délimitant une chambre annulaire 9 autour de la base du gazogène. La communication entre l'intérieur du tambour 1 et cette chambre annulaire 9 est assurée par des orifices 10 pratiqués dans la paroi verticale de la cornière 8.
Une porte 11 (figures 1 et 2) donne accès à la chambre de combus- tion 1 et à l'espace 9 réservé dans la base du gazogène par la cornière annulaire 8 ; cette porte est de dimensions telles qu'elle occupe toute la hauteur de cette cornière et est de largeur égale à la distance séparant ses deux parois verticales au niveau de la ligne y - y de la figure 2. La porte 11 livre ainsi passage au cendrier ou récipient 13 qu'on introduit dans la base du gazogène. Ce cendrier qui est constitué par un acier ou un alliage convenable résis- tant à la chaleur et exempt de corrosion est de dimensions' calculées pour pouvoir tout juste glisser à travers la porte 11 de façon à venir se loger dans l'espace ménagé au fond du gazogène par la cornière 8, ce fond étant recouvert d'une mince couche de ciment ignifuge 13 formant un garnis- sage réfractaire.
Le cendrier 12 est pourvu d'une plaque de base 14 et sa paroi verticale 16 est munie à son sommet d'une bride ou collerette 17 pour qu'une fois en position un espace 18 soit ménagé entre la cornière annulaire 8 et la paroi 16. Celle-ci est coupée d'un certain nombre de fentes ou fenêtres 19 qui peuvent s'étendre depuis la plaque de base 14 jusqu'à la bride 17 ou être plus courtes au besoin, ces fentes mesurant toute largeur convenable. Le cendrier est
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ouvert à sa partie supérieure sauf dans sa région située immédiatement au-dessous du garnissage réfractaire 6; il est aussi ouvert dans sa partie antérieure pour permettre d'y accéder facilement par la porte 11 quand il se trouve dans le gazogène ou d'examiner le contenu du cendrier par un volet à coulisse lla ajusté dans la porte principale 11.
Une variante de construction du cendrier est représentée dans les figures 5 et 6. Ici la plaque de base 14 est munie de pieds 20 de sorte qu'un conduit à air se trouve ménagé sous le cendrier, auquel cas celui-ci peut également com- porter des parois verticales internes 21 percées de fentes . ou fenêtres 19a en même temps que des parois externes coupées des fentes ou fenêtres 19.
Au sommet du garnissage 6 se trouve une rigole annulaire 22 à paroi intérieure perforée dont le rôle est de recevoir une quantité d'eau réglée qui peut être envoyée dedans, quand le gazogène fonctionne avec tirage descendant, par un tuyau 23 venantd'un réservoir d'eau 24 placé du côté du. tambour 2 et contrôlé par le pointeau ordinaire ou le régulateur à égouttement25, un robinet 23a étant prévu pour couper cette arrivée d'eau lorsqu'elle n'est pas utile. La rigole annulaire 22 sert également (lorsque le gazogène fonctionne avec tirage ascendant ou tirage ascendant et descendant combiné) de tore de recueillement du gaz, un conduit ad hoc 26 étant prévu.
La chambre annulaire 9 délimitée dans la base du gazogè ne par la cornière 8 sert (lorsque le fonctionnement compor- te le tirage ascendant) à recevoir une quantité d'eau réglée qui lui arrive par le tuyau 27 commandé par le régulateur à égouttenent 25 et venant du réservoir 24, un robinet 27a étantprévu pour couper l'arrivée d'eau quand
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cela est utile. La chambre 9 sert également à recevoir le gaz lorsque le fonctionnement comporte un tirage descendant; elle est raccordée à un conduit 28 auquel est reliée une tubulure 29 en forme de T.
A la bride 30 de cette tubulure est rac- cordée une vanne 31 qu'on utilise lorsque le fonctionnement comporte un tirage ascendant ou un tirage ascendant et descendant combine. La branche verticale 32 de la tubulure 29 est pourvue d'un ventilateur à main 33 dont l'ouïe est commandée par un volet coulissant 34; on se sert de ce ven- tilateur pour la Mise en marche et du volet 34 pour régler l'admission de l'air au gazogène lorsqu'il utilise le tirage ascendant ou le tirage ascendant et descendant combiné.
Lorsqu'on contraire il utilise le tirage descendant, on maintient le volet 34 bien fermé.
Le tambour du haut 2 constitue le récipient à combustible, il est pourvu d'un gueulard 35 fermé par un couvercle 36 qui sert à enfourner le combustible dans le gazogène , Au fond de ce récipient se trouve un entonnoir 37 qui se prolonge par une buse tubulaire 38 constituant en réalité un fourneau auxiliaire; cette buse est établie en un métal résistant à la chaleur et ne subissant pas la corrosion et mesure un diamètre tel qu'un étroit conduit 39 est ménagé entre sa paroi et le garnissage 6. La paroi latérale du tambour 2 est traversée par un tube 40 dont une extrémité se termine après un coude dans l'axe de ce tambour juste au-dessus de la buse 38.
Un robinet de réglage 41 est placé sur le tube 40 à l'extérieur du tambour 2 pour faire varier la quantité d'air qui y passe lorsque le gazogène fonctionne .avec tirage ascendant et descendant combiné, ou avec'tirage descendant .
Voici maintenant , brièvement.dcrit en regard de la
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figure 1, le fonctionnement du gazogène en supposant qu'il doit fonctionner avec tirage ascendant : On enlève le couvercle 36 et quand le feu est allumé dans le cendrier ou récipient 12, on ferme la. porte 11. On ferme alors la vanne 31 et on ouvre le volet 34 de l'ouïe du ventilateur 33. En faisant alors tourner ce ventilateur, on refoule de l'air à travers le conduit 28 jusque dans la ohambre annulaire 9 puis par les orifices 10 dans l'espace 18 enfin par les fentes ou fenêtres 19 dans le cendrier 12 et à travers le combustible, cet air s'échappant finalement par le conduit 39, la rigole annulaire 22 et le conduit 26 pour gagner le moteur.
Lorsque le -L'eu a bien pris, on remplit de combustible le tambour 2 et on fi@ce en position le couvercle 36. On fait ensuite tourner le ventilateur 33 jusqu'à ce que le combusti- ble ait atteint une tempé rature suffisamment élevée, après quoi on l'arrête pour laisser entrer l'eau dans :la chambre annulaire 9 où elle est vaporisée et se mélange avec l'air qui entre.
On alors en route le moteur desservi par le gazogène, celui-ci fonctionnant désormais par l'aspiration du moteur, l'air qui est aspiré à travers l'ouïe commandée par le volet 34 du ventilateur et par le conduit 28 se mélange à la vapeur dans la chambre annulaire 9 et est finalement; aspiré dans le cendrier 12 par le conduit 18 d'où il passe à travers le combustible incandescente est transformé en gaz et franchit le conduit 39, la rigole 22 et le tuyau 26 pour se rendre aux épurateurs avant de pénétrer dans le moteur.
Les scories ou le mâchefer qui, dans le cas d'un gazogène du type à grille, se forment généralement sur la grille se forment ici dans le cendrier ou récipient 12 et tombent, le plus souvent à l'état fondu ou semi-fluide au
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fond de ce cendrier où ils peuvent rester toute la journée de travail du gazogène ou être évacués de temps à autre par le volet 11a, si besoin est, Il est évident que la profon- deur du cendrier 12 est calculée selon la uantité maxima de cendres que peut fournir le type de combustible employé et qu'elle est prévue pour permettre les longues périodes de fonctionnement qu'on attend de ce type de gazogène sans le s ennuis dfls à l'interruption de l'arrivée d'air.
Les fentes ou fenêtres 19 du cendrier sont calculées pour fournir beaucoup plus d'air qu'il n'en faut pour faire fonctionner efficacement le gazogène à seule fin que même si, à la suite d'un fonctionnement prolongé, ces fentes ou fenêtres viennent à être partiellement recouvertes des scories fondues
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ou .semi-fluides slaccuyaulaiit depuis la base vers le haut, de l'air en quantité suffisante puisse encore pénétrur clans le gazogène pour maintenir le rendement. Le moteur qui engendre l'aspiration à travers le gazogène n'aspire dedans que la quantité d'air suffisant à produire le gaz de sorte que la présence de conduits à air supplémentaires à une importance considérable.
On notera par ailleurs à l'examen du dessin qu'en fermant partiellement le volet 34 commandant l'ouïe du ventilateur 33 et en ouvrant le robinet à air 41 dans la mesure requise., on réalise un double tirage dans le gazogène ce qui allume le oombustible qui se trouve dans la buse 38.
Le gaz émanant de ce combustible traverse le combustible incandescent qui se trouve dans le gazogène au-dessous de la buse 38, ce qui consume toute matière goudronneuse tandis que, du-fait que le combustible placé au-dessus du cendrier est soumis à un tirage ascendant, la valeur calorifique du gaz débité par le conduit 26 est mais-tenue.
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Pour faire fonctionner le gazogène selon le principe du tirage descendant on ouvre la vanne 31 et on la relie aux épurateurs et par là au moteur. On enflamme alors le combustible dans le gazogène comme dans le oas du fonction.- nement à tirage ascendant décrit ci-dessus et dès que le gaz est produit on met le moteur en marche, l'air étant aspiré par le conduit 26, le tore 22, le conduit 39 et à travers le combustible incandescent pour sortir du cendrier 12 par les fentes 19, traverser les orifices 10 et gagner la chambre annulaire 9 et les épurateurs par le tuyau 28.
Avant la mise en marche du moteur, il faut naturellement que le volet 34 commandant ltouîe du ventilateur 33 soit complètement fermé. Lorsque le fonctionnement a lieu avec tirage descendant, on laisse entrer une quantité d'eau réglée venant du tuyau 23 dans la rigole 22, dans le cas de combustibles très goudronneux pour lesquels c'est le système à tirage descendant qui est employé le plus souvent, il est possible, en ouvrant le robinet 41 dans la mesure désirée,, d'allumer le combustible dans la buse 48 formant fourneau, le gaz goudronneux qui s'en échappe étant, du fait de son aspiration à travers la masse de combustible incandescente qui se trouve au-dessous de cette buse, purifié du fait que la matière goudronneuse est consumée.
Il doit être entendu que si les perfectionnements dont il vient d'être question sont plus particulièrement destinés à faciliter l'emploi comme combustible de coke provenant de la distillation de la houille à basse température, ils sont également applicables à. autres combustibles connus.
En fait, avec certains combustibles tels que ceux à faible teneur en cendres comme le charbon de bois, on obtient un
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Résumé rendement accru par suite de la notable augmentation de la surface d'admission d'air par les fentes verticales 19 par opposition à la surface de grille ordinaire dont on dispose dans un gazogène de mêmes dimensions pourvu de la grille usuelle sur laquelle repose le combustible.
REVENDICATIONS.
1.- Gazogène propre à alimenter en gaz les moteurs à combustion interne caractérisé en ce que la grille ordinaire est supprimée et remplacée par un cendrier ou récipient placé à la base du gazogèneet dont les parois latérales sont coupées de fentes ou fenêtres à travers lesquelles une quantité réglée d'air gagne l'arrivée du combustible pour en entretenir la combustion, les tuyaux d'entrée d'air, les tuyaux d'entrée d'eau, les vaporisateurs et les tuyaux de sortie de gaz étant disposés de telle sorte que le gazogène fonctionna selon les systèmes à tirage ascendant, tirage descendant ou tirage ascendant et descendant combiné.