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Perfectonnement aux tuyères à fefrigérant fusible".
La présente invention concerne les tuyères et dis- positifs similaires pour le soufflage de l'air dans les foyers et plus particulièrement dans les générateurs à gaz.
On sait Que de telles tuyères ont pour fonction essentielle d'amener sur une masse relativement réduite de combus- tible, une quantité relativement grande d'air de manière à réali- ser une combustion vive, favorisait le dé&gement du CO2 bais il résulte de cette caractéristioue que la tuyère, et plus. particu lièrement le nez de la tuyère, se trouve en permanence dE nE; une am bience à température très élevée, particulièrement préjudicaiable En effet, à de telles températures, non seulement le métal est atta- qué, mais de nombreux constituantes acides du combustible sont libérés etprovoquent une corrosion rapide de la tuyère.
Cette action corrosive est encore favorisée par la fusion des cendres
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qui tentent à se coller au nez de la tuyère, localisant ainsi les effets de la corrosion.
On a remédié à ces inconvénients en étudiant tout particulièrement la constitution de la tuyère. On a préconisé l'emploi de matériaux à très haut degré de fusion et plus parti- culièrement des matières réfractaires ou des aciers spéciaux. On a également, depuis tout temps, préconisé le refroidissement par air ou par eau. Enfin, certains ont réalisé des tuyères sèches, caractérisées par une messe, un profil et un matériau capable de conduire et de perdre une grande p&rtie de la chaleur, de manière à maintenir la température de la tuyère sous la limite dangereuse.
D'une manière générale cependant, ces différentes tuyères accusent différents inconvénients, soit par. la difficulté de réaliser une étanchéité permanente pour la circulation d'eau, soit par la variation des caractéristiques du matériau après un certain temps d'usage pour les tuyères sèches, soit par le fait que les matières réfractaire-, se détériorent rapidement, etc.
Un dernier moyen original a été préconisé ces dernier temps etil consiste à faire usage d'un réfrigérant métallique capale de fondre à la température normale de fonctionnement de la tuyère et de réaliser un véritable mouvement de thermo-siphon, de manière à conduire la chaleur vers l'arrière de la tuyère, dans le double but de réduire le température du nez de la tuyère et de favoriser la déperdition de chaleur par le profil approprié de la partie postérieure de la tuyère.
On a préconisé dans ce moyen l'emploi de métaux facilement fusibles et de sels alcalins. Il semblait suffisant de posséder un métal qui, tout en étant solide à la température ordinaire, présentait un point de fusion inférieur à la température nornale de la tuyère en fonctionnement.
La présente invention ce rapporte à ce genre de tuyères, dans lesquelles le réfrigérant est solide à le température normale et liouide à la température de fonctionnement de la tuyère.
Mais l'invention repose sur la constation primordiale que la
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réfrigération sera d'autant plus intense que la circulation par thermo-siphon sera plus rapide, cu, plus exactement, à raison de la densité du réfrigérant, que cette circulation présente moins d'inertie. En effet, on peut comprendre oue la mise en mouvement du système réfrigérant est beaucoup plus difficile qu'avec de l'air ou de l'eau et que surtout au début, lorsque l'on prend un réfri- gerant quelconque qui répond simplement à l'obligation d'être li- quide au moment de la marche normale du foyer, ce mouvement de thermo-siphon est hésitant, contrarié et que pendant toute cette période, le nez de la tuyère subit les effets dune température relativement très élevée.
L'invention consiste donc à prévoir un réfrigèrent solide à la.. température ordinaire, liquide à la température normale de fonctionnement de la tuyère, mais à très bas point de fusion.
Il en résulte que l'action de thermo-siphon est sensible presque immédiatement et en tout cas pendant toute une période qui précède le fonctionnement normal du foyer, c'est-à-dire sa mise à tempérautur voulue. Le résultat est que lorsque cette température normale est atteinte, l'effet de réfrigération par thermo-siphon est absolument complet. c'est à raison de l'importance de cette caractéris tique etde l'effet systématique dans cette prescription, que l'inventeur a pu réaliser une tuyère en fonte qui, placée sur un gazogène équipant un camion, ne présente la moindre corrosion ni la moindre défection après plus de 5000 kilomètres de route.
Il est donc à présumer que la durée d'une telle tuyère est prati- Quement illimitée après une telle constatation.
La seconde caractéristique importante de l'invention réside dans le choix tout à fait original du réfrigérant choisi et qui répond parfaitement aux prescriptions de l'invention. En effet, l'inventeur préconise l'application du sodium métallique.
On désigne sous ce nom très connu des sels de sodium, tel que le chlorure de sodium, oui ont été traités par électrolyse. Ce sodium métallique est solide à la température ordinaire, mais il entre
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en fusion très rapidement, en général à une température voisine de 200 On comprendra immédiatement l'intérêt considérable d'un tel réfrigérant étant donné qu'il entrera en fusion presoue au début de la mise à feu du foyer et qu'en tout cas la circulation par effet de thermo-siphon, sera absolument complète et régulière lorsque le foyer sera à température normale c'est-à-dire lorsqu'on aura atteintla température critique pour la tuyère.
Enfin, une troisième caractéristique de l'invention concerne l'examen tout spécial que l'inventeur a fait du compor- tement du réfrigérant pendant les périodes de circulation. En effet, on ne peut oublier que les alternances de fusion et de solidifica- tion du réfrigérant peuvent entraîner certaines réactions physico- chimiques. Or, l'inventeur a constaté que dans certains cas, il peut se dégager des gaz qui pourraient atteindre, dans certains cas, une pression qu'il est préférable d'éviter. A cet effet, l'inventeur préconise de compléter les tuyères à circulation de ce genre par au moins une soupape de sécurité, capable de contrôler la pression interne de la tuyère et de régulariser cette pression en laissant échapper, le cas échéant, la quantité des gaz en excès.
Enfin, une dernière caractéristique de l'invention concerne encore la conformation et l'exécution même de la tuyère, qui a donné de si brillants résultats.
Ces caractéristiques ressortiront davantage de la description détaillée ci-après d'un mode d'exécution cité à titre d'exemple, sans aucun caractère limitatif et représenté en coupe radiala longitudinale à la figure annexée.
Dans cet exemple, la tuyère est réalisée en fonte, et présente un corps tronconique 1, prolongé vers l'avant par un nez 2 et vers l'arrière par une culasse à ailettes 3 Ces différent parties de 1& tuyère peuvent venir de fonderie en même temps que des pattes ou une bride périphérique 4, pourvue d'un certain nom- bre d'orifices 5, destinés à la fixation de la tuyère.
Egalement, la tuyère comporte un conduit tubulaire central 6 s'étendant sur toute la longueur et dans l'axe de la tuyère. A l'arrière, la
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tuyère est fermée par un obturateur 7, généralement en bronze se vissant dans un filetage intérieur de la culasse 3 et prenant fermement appui sur la partie postérieure du conduit 6, qui est élargie, à l'effet de présenter une bonne surface de contsct.
Cette partie élargie est intérieurementfiletée etun conduit 8 vient s'y visser et présente un collet annulaire 9, qui vient s'appliquer fermement contre la partie interne de l'obturateur 7.
La chambre 10 de la tuyère se trouve ainsi parfaitement et systéma- tiquement obstruée. L'obturateur 7 présente vers l'intérieur une protubérance 11 servant de logement à la soupape de sécurité. Celle ci est réalisée de la manière connue. En effet, la protubérance 11 présente un orifice 12 fileté dans sa partie supérieure et ramené à un orifice de très petit diamètre 13 à sa partie opposée.
Une bille 14 est appliquée en permanence contre l'orifice 13 par un ressort dûment taré 15 dont la tension peut être réglée par le bouchon fileté 16, qui est également axialement creusé, pour per- mettre le passage éventuel des gaz s'échappant après fonctionnement de la soupape, -Le ressort 13 est réglé de manière à contrôler la pression maximum pouvant être atteinte dans la chambre 10 par les gaz qui s'y seraient éventuellement formés.
Le fonctionnement de la tuyère est absolument automatique, puisqu'il suffitd'introduire dans la chambre 10 une certaine quantité de réfrigérant, tel par exemple du sodium métallique, de replacer l'obturateur 7 que l'on serre énergiouement par le conduit 8. La tuyère estmise en place de la manière connue, en passantdes éléments de fixation dans les orifices ou oeillères 5
Lorsqu'on allume le foyer, le réfrigérant entre rapidement en fusion et il se crée un mouvement continu du rêfri- gérant, qui va en s'accentuent au fur et à mesure de l'élévation de le température du foyer.
Comme la partie de culasse 3 de la tuyère présente une très grande surface de contact avec l'air ambiant par le présence des ailettes et que, d'autre part, dans son mouvement de thermo-siphon, la tuyère étant généralement in-
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clinée, les parties les plus chaudes sont conduites automatiquement vers la dite culasse où elles sont énergiquement refroidies.
On pourrait évidemment faire usage de toute autre construction, de même que l'on pourrait utiliser comme réfrigérant toute autre matière, pour autant qu'elle présente un point de fusion très bas, généralement voisin de 200 c
De manière générale, l'invention s'étend à l'appli- cation du sodium métallique à tous les genres de tuyères à circula- tion interne ou en vases clos, le sodium métallique étant employé comme réfrigérant.
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