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" Gazogène fonctionnant avec combustion, desoen- dante et procédé pour sa marohe ".
On connaît déjà les gazogènes fonctionnant avec combus- tion descendante, employés de préférence pour la gazéification des combustibles qui forment du goudron, pourvus d'un prolonge- ment qui s'attache au rétrécissement de la cuve et qui porte à faux dans le.creux de la cuve. Ces gazogènes employés princi- palement pour la génération de la force motrice des véhicules automobiles possèdent, de par cette conception, la propriété de s'adapter automatiquement aux variations du régime des mo- teurs employés pour actionner ces véhicules.
C'est particuliè- rement lors de la marche à vide du moteur à combustion que l'on maintient dans le prolongement du rétrécissement de la cuve
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ces hautes températures qui sont nécessaires pour décomposer les vapeurs de goudron contenues dans le gaz produit, de maniè- re que celles-ci no so séparont pas après avoir quitté le gazo- gène et ne puissent pas provoquer des troublcs dans la marohe du moteur à combustion.
On a tout d'abord donnéà ce prolongement une tordue par.. faitement cylindrique parce que l'on considérait que cette forme était une condition préliminaire idéale pour pouvoir régler les zones de réaction du prolongement en fonction du régime du gazo- gène à différentes hauteurs du prolongement, mais toutes autres oonditions étant égales, ::
En outre, on croyait favoriser par la forme cylindrique du prolongement Inadaptation,de la zone de réaction extérieure qui se forme entre le prolongement et les parois du gazogène qui délimitent le creux de la cuve et qui, en plus de la réalisation d'une série d'avantages capitaux sert à diminuer la hauteur totale du gazogène parce que les processus de la gazéification qui ne sont pas terminés aans le prolonge- ment lui même s'y achèvent, aux variations do régime du gazogène étant donné qu'à toutes les hauteurs de cette zone de réaction existent les mêmes oonditions de sections. liais la marche pratique des gazogènes à prolongements de ce genre a montre, que la forme cylindrique du prolongement ne permet pas d'obtonir des conditions optima.
De nombreux autres faoteurs de marche, tels que par exemple les trépidations plus ou moins fortes lors de la circulation, la suspension bonne ou mauvaise du châssis du véhicule et partant du gazogène lui même, l'utilisation du véhicule sur de mauvaises routes qui donnent des cahots, d'uno part, et la circulation sur les routes asphal- tées des Grades villes, d'autre part, les arrêts de marche as- sez fréquents et assez longs ( omnibus, véhicules de transporta qui ohangent de direction et analogues ), en opposition avec les véhicules qui doivent parcourir de'longs trajets sans devoir
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effectuer des arrêts de l'espèce ( circulation à grande distan- ce ),
se sont révélés d'une telle influence sur la marche du gazogène que l'on a dû renoncer également à la forme cylindrique du prolongement qui, théoriquement, s'offrait comme la forme optimum. Bien que la disposition d'un prolongement conduise, à l'opposé des formes de gazogènes antérieures, à une large des- truction du goudron, il s'est manifesté de nouveaux problèmes à résoudre au cours de la tentative faite pour supprimer com- plètement la formation du goudron, A la suite d'essais qui ont duré de longues années, on a ainsi mis sur pied une forme du prolongement qui se raccordant à une transition cylindrique qui doit encore être expliquée, présente à peu près la forme d'un diabolo ;
en d'autres termes, cette partie du prolongement se ré- trécit tout d'abord à partir de sa face limite supérieure pour arriver à une section minimum et ensuite s'évaser à partir de cet étranglement jusqu'à une face limite inférieure. En combi- naison avec cette disposition on prévoyait déjà aussi une ali- mentation d'air relativement basse;
à cette fin, on disposait entre le rétrécissement de la cuve et la partie du prolongement en forme de diabolo, un compartiment cylindrique dans lequel étaient montées les tuyères d'alimentation d'air. Au lieu d'ef- fectuer l'arrivée de 1?*air par des tuyères montées à la périphé- rie de ce compartiment cylindrique, l'arrivée de l'air se fai- sait aussi par une tuyère centrale ou par des organes de même ordre
Les gazogènes de ce genre répondent déjà dans une très haute mesure aux exigences qui leur sont posées.
Ils fournissent notamment, même en présence des régimes les plus faibles, un gaz exempt de goudron et ils manifestent une grande élasticité en présence des régimes -lui augmentent par saccades, de sorte qui l'on peut réaliser avec ces gazogènes une marche irrépro- chable même quand ils actionnent des véhicules fortement mis à
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contribution particulièrement les ocrions automobiles qui cir- oulent dans les régions montagneuses. Un seul élément s'est mon- tré désavantageux, notamment la sensibilitérelativement grande des gazogènes à un changement de combustible.
Si 10 gazogène possède l'adaptation évidente au véhicule et au mateur et aux oonditions de marche, il fonctionne, en cas d'emploi du oombus- tible pour lequel il a été conçu, de façon tout à fait satisfai- sante et il manifeste les bonnes qualités indiquées. Par contre il ntest pas possible do faire marcher un gazogène conçu, par exemple, pour la gazéification du bois, aveo les mêmes bons ré- sultats, avec la tourbe, le lignite ou des combustibles analo- gues. Dans les cas de l'espèce, il est nécessaire, au contraire, " de se servir de gazogènes conçus spécialement pour' la gazéifica- tion de ces combustibles, afin que les propriétés désirables soient de nouveau assurées.
L'invention a pour mission, tout en conservant les avan- tagos indiqués des générateurs à prolongements raccordés à un rétrécissement de la cuve, de concevoir ceux-ci de manière que le nême gazogène puisse être employé pour des combustibles dit- férents.
La solution, conforme à l'invention, de ce oroblème, re- pose à nouveau sur des essais nombreux et qui se sont poursuivis pendant des années.
Ces essais ont tout d'abord démontré qutil est nécessaire d'intensifier les processus qui se déroulent dans la chambre de réaction pour se rapprocher de la solution à apporter au problè- me posé. On réalise cette intensification en diminuant les di- mensions de la chambre de réaction. Dans ce cas, en effet, on obtient des températures plus élevées, une gazéification plus j intense, les pertes de chaleur sont plus faibles et la teneur des gaz en calories est plus élevée.
Les effets de l'intensifi- cation des processus qui se droulont dans la chambre de réaction
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sur la gazéification des combustibles les plus divers s'expli- quent d'eux mêmes, Car, grâce à l'intensification, le fait n'im- porte plus de savoir si un combustible donné est soumis aux ré- actions dans une mesure plus parfaite et si une autre oombus- tible l'est moins, quand on réussit à assurer pour chaque oom- bustible une gazéification qui est au moins égale à la gazéifi- oation que l'on peut obtenir sans difficulté dans un prolonge- ment à partie en forme de diabolo, adapté à un combustible dé- terminé.
Mais la diminution des dimensions de la chambre de réac- tion donne lieu tout de suite à un inconvénient quand cette di- minution a lieu aux dépens de la section. Car les petites sec- tions donnent naissance, par suite de la charge plus forte des matières participant à la réaction, à des dépressions plus éle- vées du gaz. On diminue ainsi le volume spécifique du gaz de sorte que la charge du cylindre diminue. Ceci est inadmissible pour les gaz pauvres tels que les gaz de gazogène de sorte que l'on ne doit pas diminuer la chambre de réaction en réduisant les sections,
Suivant une autre découverte qui est à la base de ltinven- tion, la solution doit être cherchée dans la voie de la conden- sation de la zone de réaction dans la direction de l'axe du ga- zogène.
D'autres considérations ont conduit à cette constatation que cette condensation ne peut réussir pour les formes de gazo- gènes habituelles jusqu'à présent quten renonçant à la chambre cylindrique que l'on disposait jusqutà présent pour l'arrivée de l'air directement au-dessus de la partie du prolongement en forme de diabolo.
Jusqu'à présent on ne croyait pas pouvoir re- nonoer à cette chambre paroe qu'elle fournissait, d'une part, la possibilité d'amener l'air relativement bas et que d'autre part elle le conduisait à si grande proximité de la cuve et par- tioulièrement du rétrécissement de la cuve que les températures
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élevées et les températures très élevées qui se -manifestent dans la chambre de réaction à l'intérieur du prolongement de- vaient avoir un effet favorable sur la gazéification.
En outre- on disposait, en donnant une grandeur convenable au diamètre de la partie cylindrique du prolongement qui porto les têtes des tuyères, de la possibilité de soustraire ces parois à Inaction
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direote des t8p6ratures de combustion très élevées, de manière que dans la pratique il ne stest pas présenté de difficultés.
Mais il devait 6tre r6v516 que J.influenae de la condensation de la zone de réaction qui est pcmiso par la suppression du compartiment cylindrique d'arrivée de l'air est tellement paré- pond6rante que l'on produit, avant O#TQ1IG après, le. gazéiiiaa- tion qui est nécessaire pour assurer uns marche irréprochable du Gazogène;
de plus on peut augmenter les offcts de l'intensi- fication de la réaction en fonction de la section de la chambre
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de réaction par rapport aux sections usuelles -nt ricurement, te l'endroit du plus fort r05tr,3cisscnent du prolongement. on n'augmente ainsi que dans des proportions insignifiantes les effets de la tempera bure des parties avoisinant la chambre de réaction condensée de sorte que les effets de ces températures n'occasionnent pas de difficultés dans la pratiqua.
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Toutefois si l'arriVe de l'air par le compartiment aylin- drique du prolongeront n'existe pas e si d'aubrc part les pro- cessus Ó-oi vent tre plus intenses CI.8.'1.S la chambre de réaction, on en arrive au prao Je[ due 1 f [Ùincnt,)tion de l'air, auquel on nta pas uu recours jusqu'à pr.':sent, el.clusivT,nt entre l'ex- trait* 3up'*rie'ure et ItextrJ1it: inférieure du prolongement de manière que le proo:Së:.6 pour la morohc. des gazogènes à oom- bustion descendante c' pro7.on,:n;aTit se rattachant aux rétrécis- ' serments de la ouve ct portant à faux dans le creux do la ouve se caractérise, conformément à l'invention, par le fait. que
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l'air est introduit entre ltextr6rúté supérieure et l'extrémité ;
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inférieure du prolongement.
Dans un prolongement qui présente, entre .extrémité supérieure et l'extrémité inférieure, des va- riations en ce qui concerne l'augmentation ou la diminution de la section, l'air est introduit au niveau de ces modifications de section. si l'on maintient le rétrécissement progressif du prolongement à partir de l'extrémité supérieure jusqu'à, son étranglement maximum, à partir duquel le prolongement va en s'évasant jusqu'à l'extrémité inférieure, l'air est donc intro- duit de préférence au niveau de l'étranglement le plus fort.
Les gazogènes à prolongement en forme de diabolo destinés à réaliser ces procédés se caractérisent suivant une autre réa- lisation de l'invention par le fait que la partie du prolonge- ment qui va en s'effilant à partir de l'extrémité supérieure' présente une inclinaison de parois qui concorde ou concorde à peu près, avec le rétrécissement de la cuve et qui se raccorde de préférence de niveau avec le rétrécissement de cette dernière.
Il est préférable pour cela que la section du plus fort rétré- oissement du prolongement soit égale à ou seulement un peu plus petite que la section de la chambre cylindrique dont on s'est servi jusqu'à présent pour l'admission de l'air. Opportunément, le prolongement s'évase à partir de la section qui a le plus fort rétrécissement jusqu'à l'extrémité inférieure sous le même angle, ou à peu près, que celui sous lequel le prolongement -Se rétré- cit de l'extrémité supérieure à la section qui a le rétrécisse- ment le plus fort.
Les transitions entre le rétrécissement du prolongement et son évasement peuvent toutefois être arrondies suffisamment de manière à former un compartiment à section in- variable ou à peu près à la hauteur de l'arrivée de l'air; de même, on peut donner au prolongement, au même endroit, une forme direotement cylindrique sur une courte partie de son trajet ax- ial.
Le dessin illustre schématiquement une réalisation donnée
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à titre d'exemple, de l'idée de l'invention, on coupe longitu- dinale dans un gazogène à chemise double dont l'espace intermé- diaire est utilisé pour le soutirage du gaz.
Les lignes mixtes montrent tout d'abord la conception usuelle jusqu'à présent du gazogène. On reconnaît; la partie cy- lindrique 1, l' de la cuve qui présente en 2' un rétrécissement.
A ce rétrécissement se raccorde le prolongement, en prédominance en forme de diabolo par une partie supérieure, dont les parois 3' sont cylindriques; en!: sont ménagées les arrivées d'air.
Avec la surface inférieure de l'embouchure du compartiment oy- lindrique ainsi formé 5' concorde la surface de délimitation supérieure 6' d'une partie de prolongement en forme de diabolo.
Cette partie du prolongement est tout d'abord formée par un ré- trêaissement de forme oonique 7' dont la plus petite seotion est désignée par la référence 8'. A cette partie rétracte 8' se rat- tache une partie évasée 9' dont la surface de délinitation infé- rieure est désignée par la référence 10'.
Le gazogène conforme à l'invention se différencie de cet- te forme de construction de gazogène avantageuse, nais qui ne donne de bons résultats qu'avec une qualité de combustible dé- terminée, par les points suivants.
Le rétrécissement ¯2 qui se raccorde à la partie de la ouve 1, est plus raide que précédemment; son inclinaison est à peu près égale à l'inclinaison du rétrécissement 7' que l'on a donooo née jusqu'à présent au tronc de cône supérieur du diabolo dans les prolongements usuels jusqutà présent en forme de diabolo.
On réalise ainsi la possibilité de donner à la partie '7 du pro- longement qui va en se rétrécissant à partir de la surface de délimitation supérieure 6, une inclinaison de paroi qui concorde ! avec le rétrécissement 2 de la cuve l, au à peu près, et de rac- corder de niveau la partie 1 du prolongement au rétrécissement 2 de la cuve 1. Le tronc de cône supérieur 1. du prolongement
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se rétrécit jusque la surface 8 de l'embouchure dont la section n'est plus petite que dans une mesure insignifiante, que la sec- tion du compartiment cylindrique 5', par l'intermédiaire duquel on assurait antérieurement l'arrivée de l'air.
A partir de l'en- droit du plus fort rétrécissement 8, le prolongement va en s'é- vasant pour former la partie 8 qui prend fin en 10.
Comme les parties 7, 8, 9 constituent le foyer proprement dit du gazogène, elles sont, contrairement aux autres parties du gazogène, qui sont en tôle de fer, éventuellement garnies de revêtements protecteurs en tôle de laiton ou en tôles d'alliages d'aluminium ou d'autres matières premières appropriées, en un alliage résistant à l'action de la température, notamment en un alliage de fer renfermant du chrome.
En 11, le foyer est fortement arrondi, de sorte qu'il est possible de faire la section du rétrécissement 8 à niveau cor- respondant au montage des têtes de tuyères, à peu près sans mo- difioation, de manière à former un compartiment à peu près cy- lindrique. La référence 12 désigne des trous ou éooutilles de chargement et la référence 13 des trous permettant l'évacuation des cendres et des scories.
Dans la direction du bas, le gazo- gène est fermé de façon quelconque, par exemple par un tamis 14,
Le gaz produit monte dans le compartiment 15 entre la partie intérieure de la cuve 1, l'et le manteau extérieur de la cuve 16 et on l'évacué en 17, On met ainsi, de façon connue, la par- tie intérieure de la ouve, en dépit des températures élevées qui règnent dans la partie voisine du foyer, à l'abri des oxy- dations et des incrustations.
En ce qui concerne les effets de la forme de gazogène con- forme à l'invention qui constituent un progrès fondamental, le nécessaire a déjà été exposé plus haut.
A la lumière du dessin, il apparaît clairement surtout le fait que le volume de la chambre de réaction est plus petit.
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Il est indiqué à peu près par la mesure 18, tandis que dans les formes de construction habituelles jusqu'à présent il est, en conformité avec la disposition du compartiment 5' suivant la mesure 18', beaucoup plus grand et, en outre, il convient en- cors de tenir compte du fait quc la section 8 est plus grande que la section 8'. On obtient donc, d'une part, en condensant les réactions sur un plus petit espace, des températures plus élevées, partant une gazéification plus forte avec des pertes de calories moindres, de sorte que finalement, on dispose d'un gaz à pouvoir calorifique plus élevé. D'autre part, on réalise, . grâce au fait que les sections de rétrécissement 8 sont plus grandes, des dépressions plus faibles du gaz avec des oharges plus grandes du cylindre.
La condensation de la chambre de réac- tion dans la direction do l'axe avec un évasement simultané sur la seation 8 pr6sente cet autre avantage que l'on peut monter des dispositifs agitateurs, ce qui n'était pas possible jusqu'à présent parce que ceux-ci devaient passer, sur une longueur re- lativement grande, dans des zones qui, par suite do leurs tempe- ratures élevées et de l'excès d'oxygène apporté, conduisaient rapidement à une formation d'incrustations sur ces agitateurs, sans tenir compte du fait de la trop grande résistance qui de- vait être vaincue en l'occurrence.
Cette qualité du nouveau ga- zogène présente une importance spéciale pour les combustibles qui forment de la scorie, car il n'est pas bien possible de se passer d'organesà action préférablement mécanique pour briser la scorie et pour éliminer les particules de scorie formées, quand on veut faire fonctionner un gazogène de façon irréprocha- ble. A l'unisson avec cette propriété avantageuse s'ajoute 1'é- vasenent de la section 8 par rapport à la section 8', de sorte que cette section ne peut plus s'obstruer par les scories formées dans la mesure où ceci se produisait dans la forme de gazogène antérieure.
La formation de scorie, surtout, se produit en des-
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sous du plus fort rétrécissement du prolongement, et non plus, comme antérieurement, au-dessus de celui-ci, de manière que l'on réalise de ce fait les avantages les plus considérables au point de vue de l'élimination rapide et sans encombre de la scorie, Enfin, le renforcement des réactions à l'intérieur du prolonge- ment a une influence prépondérante sur les autres réactions qui sa produisent à l'extérieur du prolongement, entre ce dernier et la paroi extérieure 17 du gazogène.
Tandis que cette répartition se caractérisait jusqu'à présent, en ordre de grandeur, par le fait qu'environ les deux tiers de la réaction se passaient à l'intérieur du prolongement et un tiers à l'extérieur de celui- oi, la totalité de la raotion ou presque peut s'accomplir à présent à l'intérieur du prolongement.
De ce fait, on est indé- pendant, dans une mesure beaucoup plus élevée qu'avec la forme de gazogène actuelle, de l'accumulation du combustible à l'ex- térieur du prolongement, Donc, alors que jusqu'à présent il é- tait nécessaire, par exemple, de s'assurer, avant la mise en marche d'un gazogène au bois, qu'une couche de bois était ras- semblée à l'extérieur du prolongement, couche de bois qui per- mettait aux réactions nécessaires de s'accomplir à raison d'en- viron un tiers à l'extérieur du prolongement et des deux tiers à l'intérieur de celui-ci, il suffit de disposer, avec les gazo- gènes conformes à l'invention, d'une façon générale, des restants de bois qui s'accumulent, lors du réglage de la marche du gazo- gène,
entre le prolongement et le manteau extérieur du gazogène.
D'autres avantages résultent du fait que le compartiment de rem- plissage de la partie intérieure 1, 1' de la cuve du gazogène est plus rapproché de la zone de réaction, On réalise ainsi une gazéification suffisante du combustible, Par suite de la réduc- tion des dimensions du compartiment du foyer, le foyer s'enflam- me plus rapidement, ce qui fait que la mise en ordre de marche du gazogène est meilleure que précédemment. Les températures qui
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règnent dans le foyer suffisent d'elles mêmes pour tous les ré- gimes du gazogène, pour détruire complètement les vapeurs de goudron formées. i
Dans ltesprit de l'invention, celle-ci n'est; ,pas limitée à la réalisation représentée par l'exemple de réalisation donné.
On a constat*'5, par exemple, que l'on ntest pas lié è la forme en double tronc de o8no du prolongement, en d'autres termes à sa forme de diabolo. On peut, par exemple, donner à l'ensemble du prolongement, la forme dtun trono de cône dont la plus petite surfaoe constituerait la surfaoe de l'embouohure, Des essais à cette fin qui ont été faits par des tiers ont montré, il est vrai, que les avantages de principe du prolongement déjà employé pour les formes antérieures de gazogènes se manifestent mais que la sensibilité du gazogène augmente, même en cas d'utilisation du même combustible, dans une si forte mesure, que les conditions optima ne peuvent être maintenues que pour des conditions de marche déterminées du véhicule.
Si l'on est disposé à prendre cet inconvénient à son compte, on peut évidemment appliquer les mesures proposées conformément à l'invention de la mêmo manière que dans les prolonger.-lents en forme de diabolos, également à ces prolongements ooniques. L'invention n'est pas limitée non plus à l'alimentation de l'air par des tuyères. L'arrivée de l'air dans les rétrécissements des sections peut se faire de toute autre manière, par des tuyères centrales, par dos tuyères à fentes disposées à la périphérie, par des tuyaux d'arrivée d'air introduits par en haut, ou de toute autre manière.
La ré- alisation de l'idée de l'invention n'est pas non plus liée au j fait que le gazogène, par suite du feit qutil est à manteau double, doit se composer d'une partie intérieure formant ouve et d'un manteau extérieur. Quand il n'y a qutun seul manteau à la partie supérieure, la partie inférieure du gazogène peut être directement conçue suivant les propositions de l'invention.
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, Si le prolongement du gazogène ne présente pas de varia- tions en ce qui concerne son augmentation et sa diminution, mais si la section varie simplement comme telle, il faut dispo- ser l'arrivée de l'air au niveau de la modification de section de l'espèce.
REVENDICATIONS.
1.) Procédé pour la marche des gazogènes qui fonctionnent avec combustion descendante, de préférence pour la gazéification de matières formant du goudron, à prolongement se rattachant au rétrécissement de la cuve et en porte à faux dans le creux de la ouve, caractérisé par le fait que l'air est introduit dans le gazogène entre l'extrémité supérieure du prolongement et son extrémité inférieure.
2.) Procédé pour la marche des gazogènes suivant la reven- dioation 1, pourvus d'un prolongement qui présente, entre son extrémité supérieure et son extrémité inférieure, des variations de son augmentation ou diminution de section, caractérisé par le fait que l'air est introduit au niveau de ces variations de seotions.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"Gasifier operating with combustion, deodorant and process for its marohe".
Gasifiers are already known which operate with descending combustion, preferably employed for the gasification of fuels which form tar, provided with an extension which attaches to the narrowing of the vessel and which projects overhang in the hollow. of the tank. These gasifiers, used mainly for the generation of motive power for motor vehicles, have, by virtue of this design, the property of automatically adapting to variations in the speed of the engines used to operate these vehicles.
It is particularly during the idling of the combustion engine that one maintains in the prolongation of the narrowing of the tank.
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these high temperatures which are necessary to decompose the tar vapors contained in the gas produced, so that these do not separate after leaving the gasoline and cannot cause disturbances in the running of the engine at combustion.
This extension was first of all given a twisted by .. factly cylindrical shape because it was considered that this shape was an ideal preliminary condition to be able to adjust the reaction zones of the extension according to the speed of the gasoline at different heights. of the extension, but all other conditions being equal, ::
In addition, it was believed to favor, by the cylindrical shape of the Inadaptation extension, the external reaction zone which forms between the extension and the walls of the gasifier which delimit the hollow of the tank and which, in addition to the realization of a series capital advantages serve to reduce the total height of the gasifier because the gasification processes which are not completed in the extension itself are terminated there, to variations in the speed of the gasifier given that at all heights the same section conditions exist for this reaction zone. but the practical operation of gasifiers with extensions of this kind has shown that the cylindrical shape of the extension does not allow optimum conditions to be obtained.
Numerous other driving factors, such as for example the more or less strong trepidations during the circulation, the good or bad suspension of the vehicle chassis and starting from the gasifier itself, the use of the vehicle on bad roads which give jolts, on the one hand, and traffic on the asphalt roads of the city grades, on the other hand, fairly frequent and fairly long stops (omnibuses, transport vehicles which change direction and the like), as opposed to vehicles that have to travel long journeys without having to
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make stops of this kind (long-distance traffic),
have been shown to have such an influence on the operation of the gasifier that we also had to give up the cylindrical shape of the extension which, theoretically, offered itself as the optimum shape. Although the provision of an extension leads, unlike previous forms of gasifiers, to a large destruction of tar, new problems have arisen to be solved in the attempt to eliminate completely. the formation of tar.As a result of tests which lasted for many years, a form of the extension has thus been set up which is connected to a cylindrical transition which has yet to be explained, presents approximately the shape of a diabolo;
in other words, this part of the extension firstly narrows from its upper limiting face to arrive at a minimum section and then flares out from this constriction to a lower limiting face. In combination with this arrangement, a relatively low air supply was already provided;
to this end, a cylindrical compartment was arranged between the narrowing of the vessel and the part of the extension in the form of a diabolo, in which the air supply nozzles were mounted. Instead of making the arrival of the air by nozzles mounted on the periphery of this cylindrical compartment, the arrival of the air is also made by a central nozzle or by means of same order
Gasifiers of this kind already meet the demands placed on them to a very high degree.
They supply in particular, even in the presence of the weakest speeds, a gas free of tar and they show a great elasticity in the presence of the speeds - they increase by jerks, so that one can achieve with these gasifiers an irreproachable operation. even when operating vehicles that are heavily placed
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contribution in particular the automobile ocrions which circulate in the mountainous regions. Only one element has been shown to be disadvantageous, notably the relatively high sensitivity of gasifiers to a change of fuel.
If the gasifier has the obvious adaptation to the vehicle and to the engine and to the operating conditions, it functions, if the fuel for which it has been designed, is used, quite satisfactorily and it exhibits the good qualities indicated. On the other hand, it is not possible to operate a gasifier designed, for example, for the gasification of wood, with the same good results, with peat, lignite or similar fuels. In the present case, on the contrary, it is necessary "to make use of gasifiers specially designed for the gasification of such fuels, in order that the desirable properties are again assured.
The object of the invention, while retaining the indicated advantages of generators with extensions connected to a constriction of the vessel, is to design these so that the same gasifier can be used for different fuels.
The solution, in accordance with the invention, of this problem again relies on numerous tests which have continued for years.
These tests have first of all shown that it is necessary to intensify the processes which take place in the reaction chamber in order to come closer to the solution to be brought to the problem posed. This intensification is achieved by reducing the dimensions of the reaction chamber. In this case, in fact, higher temperatures are obtained, a more intense gasification, the heat losses are lower and the calorie content of the gases is higher.
The effects of the intensification of the processes which take place in the reaction chamber
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on the gasification of the most diverse fuels are self-explanatory, Because, thanks to the intensification, the fact no longer matters to know whether a given fuel is subjected to the reactions to a greater extent. perfect and if another fuel is less so, when we succeed in ensuring for each fuel a gasification which is at least equal to the gasification which can be obtained without difficulty in an extension to part diabolo-shaped, adapted to a specific fuel.
But the reduction in the dimensions of the reaction chamber immediately gives rise to a drawback when this reduction takes place at the expense of the section. For the small sections give rise, owing to the greater charge of the substances participating in the reaction, to higher depressions of the gas. The specific volume of the gas is thus reduced so that the cylinder charge decreases. This is inadmissible for lean gases such as gasifier gases so that the reaction chamber must not be reduced by reducing the sections,
According to another finding which forms the basis of the invention, the solution is to be sought in the condensation path of the reaction zone in the direction of the axis of the gasifier.
Other considerations have led to the observation that this condensation cannot succeed for the forms of gas genes customary until now, without giving up the cylindrical chamber which was available until now for the arrival of air directly to the air. above the part of the extension in the form of a diabolo.
Until now, we did not believe that this paroe chamber could be dismissed as it provided, on the one hand, the possibility of bringing the air relatively low and that on the other hand it brought it so close to it. the vessel and par- tially from the shrinkage of the vessel as the temperatures
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The high temperatures and the very high temperatures which manifest themselves in the reaction chamber within the extension are expected to have a favorable effect on gasification.
In addition - we had, by giving a suitable size to the diameter of the cylindrical part of the extension which carries the heads of the nozzles, the possibility of removing these walls from Inaction
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indicates very high combustion temperatures, so that in practice there are no difficulties.
But it had to be revealed that J. influencing the condensation of the reaction zone which is achieved by the elimination of the cylindrical air inlet compartment is so parependent that one produces, before O # TQ1IG afterwards, the. gasification which is necessary to ensure flawless operation of the gasifier;
moreover, the reaction intensification offcts can be increased depending on the section of the chamber
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reaction with respect to the usual sections -nt ricurement, you the place of the strongest r05tr, 3cisscnent of the extension. the effects of the temperature of the parts surrounding the condensed reaction chamber are thus only increased in insignificant proportions so that the effects of these temperatures do not cause difficulties in the practice.
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However, if the arrival of air through the aylindrical compartment of the extension does not exist if, on the other hand, the processes Ó-must be more intense CI.8.'1.S the reaction chamber , we come to the prao Je [due 1 f [Ùincnt,) tion of the air, which we have not had recourse to until now ': sent, el.clusivT, nt between the extract * 3up' * rie'ure and ItextrJ1it: lower of the extension so that the proo: Së: .6 for the morohc. gasifiers with downward oom- bustion c 'pro7.on,: n; aTit relating to the constrictions of the opening and cantilevering in the hollow of the opening is characterized, in accordance with the invention, by the fact. than
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air is introduced between the upper extremity and the extremity;
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lower part of the extension.
In an extension which exhibits, between the upper end and the lower end, variations with regard to the increase or decrease in the section, air is introduced at these changes in section. if we maintain the progressive narrowing of the extension from the upper end to its maximum constriction, from which the extension widens out to the lower end, air is therefore introduced. preferably at the level of the strongest throttle.
Diabolo-shaped extension gasifiers for carrying out these processes are characterized in a further embodiment of the invention in that the portion of the extension which tapers from the upper end has an inclination of the walls which coincides or roughly agrees with the narrowing of the tank and which preferably connects flush with the narrowing of the latter.
It is preferable for this that the section of the greatest shrinkage of the extension is equal to or only a little smaller than the section of the cylindrical chamber which has been used until now for the air intake. . Conveniently, the extension widens out from the section which has the greatest constriction to the lower end at the same angle, or approximately, as that under which the extension -Se narrows from the end greater than the section with the strongest shrinkage.
The transitions between the narrowing of the extension and its flaring may however be rounded sufficiently so as to form a compartment of variable section or approximately at the height of the air inlet; in the same way, one can give to the prolongation, in the same place, a distinctly cylindrical shape on a short part of its axial path.
The drawing schematically illustrates a given realization
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by way of example, of the idea of the invention, a longitudinal cut is made in a gasifier with a double jacket, the intermediate space of which is used for the withdrawal of gas.
The mixed lines first of all show the previously usual design of the gasifier. We recognize; the cylindrical part 1, 1 'of the tank which has a constriction at 2'.
To this narrowing is connected the extension, predominantly in the form of a diabolo by an upper part, the walls 3 'of which are cylindrical; in !: the air inlets are spared.
With the lower surface of the mouth of the cylindrical compartment thus formed 5 'matches the upper delimiting surface 6' of an extension part in the form of a diabolo.
This part of the extension is first of all formed by a constriction of oonic shape 7 ', the smallest section of which is designated by the reference 8'. Attached to this retracted part 8 'is a flared part 9', the lower delineating surface of which is designated by the reference 10 '.
The gasifier according to the invention differs from this advantageous form of gasifier construction, but which only gives good results with a certain fuel quality, by the following points.
The narrowing ¯2 which connects to the part of the opening 1, is steeper than before; its inclination is approximately equal to the inclination of the constriction 7 'which has been born so far to the upper truncated cone of the diabolo in the usual extensions hitherto in the form of a diabolo.
This achieves the possibility of giving the part '7 of the extension which tapers off from the upper bounding surface 6, a corresponding wall inclination! with the constriction 2 of the tank 1, to approximately, and to connect part 1 of the extension to the constriction 2 of the tank 1. The upper truncated cone 1. of the extension
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narrows down to the surface 8 of the mouthpiece, the cross section of which is only insignificantly smaller than the cross section of the cylindrical compartment 5 ', through which the air inlet was previously ensured .
From the place of the strongest constriction 8, the extension goes out to form part 8 which ends at 10.
As the parts 7, 8, 9 constitute the actual hearth of the gasifier, they are, unlike the other parts of the gasifier, which are made of sheet iron, possibly lined with protective coatings in sheet brass or sheet metal alloys. aluminum or other suitable raw materials, an alloy resistant to the action of temperature, in particular an iron alloy containing chromium.
At 11, the hearth is strongly rounded, so that it is possible to make the section of the narrowing 8 at a level corresponding to the mounting of the nozzle heads, almost without modification, so as to form a compartment for almost cylindrical. The reference 12 designates loading holes or tools and the reference 13 holes allowing the evacuation of ash and slag.
In the downward direction the gasifier is closed in any way, for example by a sieve 14,
The gas produced rises in the compartment 15 between the interior part of the tank 1, the and the outer jacket of the tank 16 and is evacuated at 17. In a known manner, the internal part of the tank is thus placed. Often, in spite of the high temperatures which prevail in the neighboring part of the hearth, protected from oxidation and encrustation.
As regards the effects of the form of gasifier according to the invention which constitute a fundamental advance, the necessary has already been explained above.
In the light of the drawing, it is especially clear that the volume of the reaction chamber is smaller.
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It is indicated approximately by measure 18, while in the usual forms of construction until now it is, in accordance with the arrangement of the compartment 5 'following measure 18', much larger and, moreover, it It should be taken into account that section 8 is larger than section 8 '. One thus obtains, on the one hand, by condensing the reactions on a smaller space, higher temperatures, leaving a stronger gasification with less losses of calories, so that finally, one has a gas with calorific value higher. On the other hand, we realize,. thanks to the fact that the constriction sections 8 are larger, weaker depressions of the gas with greater loads of the cylinder.
The condensation of the reaction chamber in the axis direction with simultaneous flaring on seation 8 has this further advantage that it is possible to mount stirring devices, which was not possible until now because that these had to pass, over a relatively great length, in zones which, owing to their high temperatures and the excess of oxygen supplied, rapidly led to the formation of encrustations on these agitators, without taking into account the fact of the too great resistance which had to be overcome in this case.
This quality of the new gasifier is of special importance for fuels which form slag, since it is not possible to dispense with preferably mechanical-acting organs for breaking up the slag and for removing the slag particles formed. when you want to operate a gasifier flawlessly. In unison with this advantageous property, the drainage of section 8 from section 8 'is added, so that this section can no longer become clogged with the slag formed as this occurs. in the form of an earlier gasifier.
The formation of slag, in particular, occurs below
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under the greatest shrinkage of the extension, and no longer, as previously, above it, so that the most considerable advantages are therefore realized from the point of view of rapid and unimpeded elimination slag. Finally, the reinforcement of the reactions inside the extension has a preponderant influence on the other reactions which its produced outside the extension, between the latter and the outer wall 17 of the gasifier.
While this distribution has been characterized so far, in order of magnitude, by the fact that about two-thirds of the reaction takes place inside the extension and one-third outside it, all almost raotion can now be accomplished within the prolongation.
As a result, we are independent, to a much greater extent than with the current form of gasifier, of the accumulation of fuel outside the extension, so that until now it has been - was necessary, for example, to make sure, before starting a wood gasifier, that a layer of wood was gathered on the outside of the extension, a layer of wood which allowed the reactions necessary to be accomplished at a rate of about one third outside the extension and two thirds inside the latter, it suffices to have, with the gasoline generators according to the invention, d '' in general, wood residues which accumulate when adjusting the rate of the gasoline,
between the extension and the outer mantle of the gasifier.
Further advantages result from the fact that the filling compartment of the inner part 1, 1 'of the gasifier tank is brought closer to the reaction zone. Sufficient gasification of the fuel is thus achieved. As a result of the reduction. - owing to the dimensions of the hearth compartment, the hearth ignites more quickly, which means that the gasifier is put into working order better than previously. The temperatures that
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reign in the hearth are sufficient of themselves for all gasifier regimes, to completely destroy the tar vapors formed. i
In the spirit of the invention, this is not; , not limited to the embodiment represented by the exemplary embodiment given.
It has been observed * '5, for example, that we are not linked to the double trunk form of o8no of the extension, in other words to its form of a diabolo. One can, for example, give the whole of the extension, the shape of a section of a cone, the smallest surface of which would constitute the surface of the mouth. Tests to this end which have been made by third parties have shown, it is true, that the advantages in principle of the extension already employed for the earlier forms of gasifiers are manifested but that the sensitivity of the gasifier increases, even when the same fuel is used, to such a large extent that optimum conditions cannot be achieved. maintained only for specific operating conditions of the vehicle.
If one is prepared to take this inconvenience on his own, one can obviously apply the measures proposed in accordance with the invention in the same way as in the prolongation.-slow in the form of diabolos, also to these oonic extensions. The invention is not limited either to the supply of air by nozzles. The air entering the narrows of the sections can be done in any other way, by central nozzles, by slot nozzles arranged at the periphery, by air inlet pipes introduced from above, or in any other way.
The realization of the idea of the invention is also not linked to the fact that the gasifier, owing to the fact that it has a double jacket, must consist of an inner part forming an opening and a outer coat. When there is only one mantle at the upper part, the lower part of the gasifier can be directly designed according to the proposals of the invention.
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, If the extension of the gasifier does not show variations as regards its increase and decrease, but if the section simply varies as such, it is necessary to arrange the air inlet at the level of the modification of section of the species.
CLAIMS.
1.) Process for the operation of gasifiers which operate with downward combustion, preferably for the gasification of tar-forming materials, with extension attached to the narrowing of the tank and cantilevered in the hollow of the opening, characterized by the causes that air is introduced into the gasifier between the upper end of the extension and its lower end.
2.) Method for the operation of gasifiers according to claim 1, provided with an extension which has, between its upper end and its lower end, variations in its increase or decrease in section, characterized in that the air is introduced at these variations of seotions.
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