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" Gazogène craoueur d'hydrocarbures lourds pour l'alimenta- tion des moteurs à explosion ".
La présente invention concerne un appareil de cracking d'hydrocarbures lourds, pouvant être appliqué sur les moteurs à explosions existants pour leur alimentation par un mélange combustible remplaçant la benzine.-
On connaît déjà un appareil à craquer les hydrocarbures lourds pour l'alimentation des moteurs à explosion,dans le- quel- les hydrocarbures lourds passent à travers une zone incandescente de charbons de bois et où les produits de crac- king avec les gaz de combustion du charbon sont aspirés dans les cylindres du moteur.
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Toutefois, cet appareil présente quelques inconvénients, parmi lesquels on doit mentionner, a) que les gaz de combus- tion du charbon s'introduisaient eux aussi dans le cylindre du moteur, d'où perte de puissance et diminution de rende- ment, et b) le réglage de la quantité du charbon brûlé en @
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proportion chaque fois avecla quantité d'hydrocarbure néces- saire pour l'alimentation du moteur, était très difficile,si- non impossible, et en outre, pour chaque renouvellement du charbon l'alimentation du moteur en hydrocarbure lourd devait être arrêtée.
L'appareil suivant la présente invention, supprime ces inconvénients, vu que le principe sur lequel il est basé oonsiste dans le cracking des hydrocarbures lourds en vase olos, par les parois incandescentes de ce vase, qui peuvent au choix être constituées d'une matière catalytique ou non, et en ce que la chaleur nécessaire pour le cracking est produite dans un autre vase entourant extérieurement le pre- mier, par la combustion complète d'une quantité soit de charbon, soit d'hydrocarbure lourd seul, brûlant en quanti- té toujours proportionnelle à la quantité d'hydrocarbure nécessaire à craquer à chaque instant pour l'alimentation du moteur, râce à la dépendance du tirage du vase extérieur de combustion avec le tuyau d'échappement du moteur ,
étant donné que la quantité des gaz de combustion expulsés du mo- teur est proportionnelle à la quantité des nouveaux gaz mo- teurs aspirés dans le cylindre .
Ceux-là et d'autres avantages apparaîtront par la des- cription ci-après d'une forme d'exécution de l'objet de l'in- vention, donnée à titre d'exemple seulement et non limitative, en correspondance aux dessins annexés, dans Lesquels :
Fig. 1 représente une section verticale à travers de mon appareil à craquer.
Fig. 2 représente une section d'un filtre retenant les goudrons produits durant le cracking d'hydrocarbure.
Fig. 3 représente une section verticale à travers,4-*-un mélangeur dans lequel s'opère le mélange des gaz de cracking" avec l'air pour la production du mélange gazeux.
Fig. 4 représente une section verticale à travers d'un
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condensateur-filtre où sont retenus les produits de conden- sation du mélange combustible créés principalement dans le mélangeur de la Fig. 3.
Fig. 5 représente une vue en plan de la Fig. 4.
Nous référant à la Fig. 1, nous remarquons que l'appa- reil à craquer se compose principalement de deux parties distinctes (A), et (B) dans la première desquelles se fait le cracking proprement dit de l'hydrocarbure, dans la seconde la production de la chaleur nécessaire pour le cracking.
La partie. (A) de ldappareil servant au cracking de l'hydrocarbure, se. compose d'un récipient longitudinal cylin- drique à fond fermé., (10) dans lequel s'introduit un autre tube (11) à double ou multiple parois, ouvert aux deux extré- mités.- Aussi bien le récipient (10) que les tubes (11) peu- vent être fabriqués d'un matériau catalytique p. ex. (Le nic- kel. Le tube intérieur (11) par sa partie supérieure communi- que par l'intermédiaire d'un diffuseur (venturi) (6) et de la tubulure 4 avec un dispositif à niveau constant (2) dans le- quel l'hydrocarbure à craquer arrive du réservoir par la tubu- lure (1) . Par une vis de réglage (3) on peut régler, suivant l'aspiration du moteur, la quantité nécessaire de l'hydrocar- bure à craquer.
L'ensemble formé par le récipient de cracking (10) et le tube intérieur (11) est fermé au-dessus par un ro- binet (5) dont le but sera expliqué par la suite.
Le récipient de cracking (10) porte latéralement à sa partie supérieure un orifice de sortie des produits du crac- king de l'hydrocarbure, relié par l'entremise des dispositifs des Fig. 2, 3 et 4 avec le tube d'aspiration (50) du'-moteur (voir Fig. 4).
La partie (B) de l'appareil,consiste en un récipient métallique (7) garni intérieurement d'un revêtement réfrac- taire (8), entourant le récipient de cracking (10) extérieu- rement sur presque toute sa hauteur. Ce récipient (7) porte à
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sa partie supérieure un trou de remplissage avec couvercle (19), par lequel l'espace ou foyer (46) du récipient (7) est rempli de charbon. A sa partie inférieure le réoipient porte un autre trou avec couvercle (18) pour l'évacuation des cen- dres, scories etc. Egalement à sa partie supérieure le dit récipient porte un orifice de sortie des gaz de combustion relié par l'intermédiaire du tube (21), de la tubulure (24) et du venturi (23) avec le tuyau d'échappement (23)du moteur.
Latéralement et dans la partie inférieure de ce récipient (7) s'introduit dans le foyer (46) un tube injeoteur (17) muni d'un venturi (16) amenant par la tubulure (15), pour la mise en marche, de la benzine ou±+un autre combustible volatil, d'un réservoir à niveau constant (14). (12) désigne une bou- gie pour l'allumage de la matière combustible volatile.
Tout l'appareil de la Fig. 1 avec les dispositifs des Fig. 2, Fig. 3 et 4, s'interpose entre le réservoir d'hydro- carbure lourd à craquer et du moteur, dont le tube d'aspira- tion (50)-voir Fig. 4 - peut par un embranchement (51) muni d'un robinet d'obturation - non indiqué dans le dessin - communiquer avec le carburateur ordinaire de benzine existant.
Voyons à présent le fonctionnement du système, en admet- tant que la chambre (46) soit remplie de charbon.
Au début du fonctionnement, le moteur peut se mettre en marche à l'essence, à l'aide du carburateur primitif à benzi- ne, qui, comme il a été dit, est intercalé en dérivation avec le tube d'aspiration (50) du moteur.
Pendant ce temps le tube d'amenée de l'hydrocarbure lourd à craquer (1) - Fig. 1 - est maintenu fermé. Simultanément la chambre du niveau constant (14) s'alimente en combustible liquide volatil, qui, par la tubulure (15) , se déverse dans le venturi (16) du tube (17) où il est allumé par la bougie (12) recevant le courant d'une bobine d'induction. La flamme produite allume le charbon dans le foyer (46) et chauffe la chambre de cracking (10). Dès que le charbon est allumé,l'ali-
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mentation en benzine ou autre matière combustible volatile du dispositif à niveau constant (15) est interrompue et rem- plaoée par de l'hydrocarbure lourd identique à celui utilisé pour l'alimentation du moteur.
Cet hydrocarbure venait en contact avec le charbon enflammé au préalable, brûle et pro- duit la chaleur nécessaire à l'échauffement 'de la chambre de cracking. Dès que l'échauffement nécessaire de la chambre (10) est obtenu, de l'hydrocarbure lourd est laissé libre de s'écouler du dispositif à niveau oonstant (2) tout le long du tube (11) dans la chambre (10) où sous l'influence de la chaleur il se dissocie en hydrocarbure gazeux,-ben2ine et résidus. Le robinet (5) sert à l'introduction de petites quan- tités d'air pour la combustion des résidus susceptibles d'en- soit crasser l'appareil.
Ce robinet (5) peut,/être fermé pendant la marche du moteur et être ouvert de temps à autre pour la combustion des résidus , ou bien son ouverture peut être ré- glée de manière que les résidus soient brûlés au fur et à mesure de leur formation.
Les gaz provenant du cracking ,'par le tube (20) passent par le filtre de la Fig. 2, où sont retenus principalement les goudrons et ensuite par le tuyau 39, 50, entrent dans le mélangeur de la Fig. 3 où ils se mélangent avec de l'air froid introduit par les ouvertures (32) dont le réglage s'o- père par la soupape de réglage d'air (33) en proportion de l'aspiration du moteur et par le ressort de réglage (35)-
De là, le mélange combustible entre par le tuyau 39-40 dans le filtre-condenseur (49)-Fig. 4 - où,en raison de la disposition excentrique du tuyau (40) - voir Fig.
5 - il ac- quiert un mouvement tourbillonnaire et, butant contre les parois du cône renversé (42), abandonne les produits de con- densation formés par suite du refroidissement dans le nélan- geur de la Fig. 3, et qui sont recueillis par le robinet (48).
Le mélange combustible gazeux, dès lors débarrassé de produits de condensation, passe par le filtre en laine métallique (43)
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où il se débarrasse éventuellement des matières étrangères en suspension,et entre dans le cylindre du moteur par le tuyau d'as- piration (50).Naturellement,la communication avec l'embranchement (51) du carburateur initial à benzine est interrompue par le ro- binet existant à cet effet.Le clapet (45) commandé par l'accélé- rateur règle la quantité du mélange aspiré dans le cylindre du moteur.
Le tirage pour la combustion dans la chambre (B)-Fig.1- se fait par le tuyau (21) et le venturi (23) intercalé dans le tuyau d'échappement du moteur.Par cette disposition le tirage produit est proportionnel à l'aspiration du moteur,parce que la quahtité des gaz brûlés du moteur est proportionnelle à la quantité des nouveaux gaz introduits dans le moteur.Pour assurer la combustion complète dans la partie (B) de l'appareil.des robinets d'air supplémentaires (9) sont prévus sur les parois du récipient (7).
Si l'on veut éviter la conservation du carburateur primitif de benzine,on peut intercaler dans le tuyau d'aspiration (21) de la chambre de combustion (7) un ventilateur à main ou électrique mis en marche jusqu'à l'échauffement de la chambre de cracking (10),pour mettre le moteur en marche directement par de l'hydro- carbure lourd.
Il est évident que dans le cas où dans la partie (B) de l'ap- pareil le charbon utilisé pour le chauffage est consommé pendant la durée du fonctionnement du moteur et si nous voulons conser- ver l'échauffament par du charbon au lieu d'hydrocarbure lourd, ainsi qu'il a été cité précédemment,nous pouvons opérer ceci fa- cilement.par l'introduction d'une nouvelle quantité de charbon par l'orifice (19),sans qu'il soit nécessaire d'interrompre l'a- limentation du moteur par de l'hydrocarbure lourd,comme c'était le cas avec l'appareil de cracking connu mentionné au début du présent mémoire descriptif.
Comme on le conçoit,l'appareil décrit,qui peut être adapté
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sans grosses dépenses sur les moteurs déjà existants, rend possi- ble le remplacement comme combustible de la benzine chère par de l'hydrocarbure lourd bon marché,alors que la puissance et le rendement du moteur sont pre,sque les mêmes que ceux obtenus par les moteurs ordinaires à essence.
Je ne me borne nullement aux dimensions,matériaux ou détails de fabrication, vu que,sans sortir du cadre de l'invention,plu- sieurs modifications ou compléments peuvent être apportés. Ainsi, par exemple,le tirage nécessaire pour la combustion dans la par- tie (B) de l'appareil, au lieu d'être produite par l'échappement du moteur;pourra l'être par une pompe quelconque intercalée dans le tuyau (21) et mise en marche par le moteur.Aussisur la partie supérieure de la chambre de cracking)une disposition pourrait être prévue pour l'introduction dans la chambre de cracking de l'eau en gouttes ou vapeur provenant du radiateur.On pourra aussi prévoir une disposition automatique pour l'alimentation en charbon du foyer du récipient (7).
REVENDICATIONS.
EMI7.1
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1. Gazogène craqueur d'hydrocarbures lourds pour l'alimenta- tion des moteurs à explosion,caractérisé par le fait que le crac- king de l'hydrocarbure se fait en vase clos,et que la production de la chaleur nécessaire au cracking s'opère dans un autre vase entourant extérieurement le premier,par la combustion de char- bons,ou d:'hydrocarbures lourds,ou les deux ensemble,de manière que les gaz de combustion ne se mélangent pas avec les produits de craoking de l'hydrocarbure lourd.