BE447361A - - Google Patents

Description

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    "Gazone   à flamme renversée pour produire des gaz combustibles au moyen de combustibles solides" 
La présente invention se rapporte à un type perfectionné de gazogène pour produire des gaz combustibles au moyen de combustibles solides. 



   Le but principal du gazogène suivant l'invention est de transformer en gaz combustibles, à composition et pouvoir calo- rifique à peu près constants, n'importe quel combustible solide, même très humide ou fortement agglomérant. Dans ce but les capacités et les profils des conduits de   cnaque   partie du gazo gène correspondent aux conditions physiques et thermiques né- cessaires du milieu dans lequel doivent avoir lieu les procédés 

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 de disti llation préalable, combustion et réduction, et cela d'une manière simple et continue, en évitant de faire usage de n'importe quel dispositif mécanique. 



   Le gazogène suivant l'invention conporte une   trémie   de char- ge du combustible solide, une chambre   de   combustion, une ou plusieurs prises d'air et un conduit pour l'amenée du gaz produit au lieu d'utilisation. 



   L'arrangement de ces différentes parties est tel que les gaz produits par la combustion   incomplète   du combustible solide, ne traversent pas la partie de combustible qui doit encore brûler, mais passent seulement en direction substantiellement horizontale à travers la partie en combustion. 



   Suivant une autre caractéristique du gazogène, les parois de la trémie de charge sont disposées avec des inclinaisons asymétriques et différentes pour rendre plus facile la descente du combustible et éviter la   formation   de voûtes contre les dites parois, empêchant la descente dans la chambre de combustion du dit combustible. 



   Suivant une autre caractéristique, le gazogène est pourvu de prises d'air secondaires et da conduits qui le   font..   circuler autour de la chambre de combustion dans le double but de ré chauffer cet air et de refroidir les parois du gazogène; ces conduits aboutissent à des prises d'entrée d'air réchauffé dans le conduit das gaz produits, afin de brûler ces gaz et utiliser   directement   la chaleur dérivant de leur   combustion,   
Le gazogène suivant l'invention, dans le cas de forts dé bits, peut être   jumelé,     c'est-à-dire   peut comprendre deux   gazo-   gènes ainsi que décrits ci-dessus, préférablement symétriques par rapport à un conduit unique commun pour les gaz produits, placée entre les dits gazogènes,

   La grille du gazogène est faite préférablement avec des éléments superposés que l'on peut fa- cilement enlever, capables de soutenir des traverses provisoires 

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 pouvant porter la masse combustible pendant l'enlèvement des scories qui se forment au bas de la chambre de combustion. Cette opération peut donc être exécutée pendant le   fonctionnement   du   gazogène..   



   Suivant un autre perfectionnement du gazogène et moyennant des dispositifs appropriés, cet appareil peut servir à la pro duction de gaz combustibles pour alimenter des moteurs à combux tion, aussi bien à   poste   fixe que montes sur des véhicules ou dans des barques à moteur. 



   Le gazogène perfectionné permet : 
1) d'utiliser n'importe quel combustible fossile de pouvoir calorifique élevé, même lorsqu'il est riche en goudron, ainsi que le semi-coke de n'importe quelle nature; 
2) de produire des gaz combustibles, de pouvoir calorifique plus élevé que ceux que l'on obtient au moyen des gazogènes usuels,et exempts aussi d'hydro-carbures se condensant à pression et température   normales..   



   Ces résultats permettent : 
1) de réduire et   simplifier   les appareillages nécessaires pour la condensation des goudrons et la purification des gaz que l'on a actuellement sur tous les gazogènes employant le bois et aussi les anthracites; 
2)   d'augmenter   sensiblement le rayon d'action des véhicules terrestres ou des barques à moteurs à combustion transformés à gaz, puisque les combustibles fossiles, à égalité de poids et de volume ont, par rapport au bois, un pouvoir calorifique plus grande 
Afin de réaliser les buts ci-dessus, on applique au gazogène suivant l'invention des dispositifs pouvant   obtenir :

     a) la scission - par voie catalytique des vapeurs d'hydro- carbure à structure complexe en gaz permanents, essentiellement formés par du CO, H2 CH4 

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 b) l'enlèvement des cendres de la zone de   combustion   au moyen d'une grille tournante dont.le   Mouvement   est réglé suivant la teneur en cendres du combustible gazéifié; c) le réchauffage de l'air comburant et son humidification par la vapeur d'eau, en utilisant la chaleur   rayonnant   des parois du gazogène. 



   Les gaz et les vapeurs produits traversant un filtre spécial en métal, qui est Maintenu à haute température au moyen de la chaleur élevée des gaz qui le traversent; dans ce filtre, les vapeurs qui se décomposent par la chaleur déposent le charbon qui est libéré par ce cracking 
Il s'y dépose aussi les poussières des cendres entraînées par les gaz. 



   Le carbone fixe et les   poussières   forment dans la filtre des masses poreuses ayant des qualités catalytiques bien nettes, qui favorisent le cracking des vapeurs d'hydrocarbures complexes et la formation de gaz constitués essentiellement de CO,H2 CH4 
Le filtre catalyseur est Maintenu constamment en légère oscillation pour permettre aux formations poreuses de sa détacher dès qu'elles prennent un certain poids. Ces   masses   tombent alors dans le foyer sous-jacent. 



     Jtant   donné que le cracking et l'entrainenment des poussières s'opèrent d'une Manière continue, les ams )oraux se forment et se renouvellent constamment, l'action catalytique sur les vapeurs ne subissant pratiquement pas de solution de continuité. 



   L'évacuation des cendres de la zone incandescente au foyer s'opère sans troubler le régime du   gazogène.   Dans ce but, une grille cylindrique les transporte au cendrier dont la fermeture est hermétique. 



   La grille est constituée par un cylindre creux qui porte dans le sens de sa longueur une série d'arêtes à section   triangulaire   et légèrement courbe, alternant avec des ouvertures pour le passage 

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 de l'air pour la combustion. 



   L'axe autour duquel la grille tourne est constitué également par un cylindre creux qui porte à son extrémité supérieure une série d'ouvertures à travers lesquelles passe l'air déjà réchauffé et humidifié.. 



   Une extrémité de la première grille cylindrique est raccor- dée à un tourillon qui traverse une paroi du   @     ,.cendrier   et sur lequel on monte un petit volant à main, au moyen duquel on trans- met le mouvement à la grille. 



   Le chauffage de l'air comburant et :,on humidification s'ef-   fectuent   dans une chambre annulaire dans las parois du gazogème 
L'air qui y entre est aspiré par le acteur auquel est ap- pliqué le gazogène en traversant une valve dont l'ouverture varie suivant le régime du moteur. L'air arrive par conséquent dans le foyer à travers la grille décrite ci-dessus. 



   Dans la chambre de réchauffage de l'air on introduit une quantité déterminée d'eau donnée, qui, en s'évaporant   l'humidifie,   
Différentes formes d'exécution du gazogène suivant l'inven- tion sont représentées à titre d'exemple dans les dessins   ci-joints.   



   Dans ces   dassins :   la fig 1 est une section verticale d'un gazogène simple; la Fig. 2 en est une vue de face; la Fig. 3 en est une section horizontale suivant la ligne A-B de la fig 1; la fig 4 est une autre section horizontale suivant la ligne C-D de la fig 1; la fig 5 est une section verticale d'un gazogène   jungle;   la   Fig. 6   est une vue de face du gazogène Fig. 5 ; la fig 7 en est une section horizontale suivant la ligne   A-B   de la Fig. 5, et la fig 8 en est une autre section horizontale suivant la   ligne   C-D de la fig 5; 

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 les figs 9 et 10 montrent la section verticale d'un gazogène   perfectionna,et   la fig 11, la vue de face de ce même gazogène. 



   Dans toutes ces figs les mêmes   lettres   ou chiffres se rap- portent à des pièces analogues. 



   Le gazogène comporte essentiellement : - une trémie 1 pour le combustible; - une   chauibro6e   combustion et de réduction   2;   - un   conduit 2   pour les gaz produits; les parties accessoires   sont :   - le dispositif de sûreté 4 pour l'alimentation de la charge de combustible; - la grille   àéchelons 5   où brûle directement cette partie du combustible qui suffit à produire la chaleur nécessaire pour la distillation préalable du combustible et la réduction du   alla   en co   * la   grille horizontale 6 qui, concuramment à la grille à échelons, constitue le foyer proprement dit du gazogène;

     - le   cendrier 7 qui sert aussi de réservoir pour   leau   né- cessaire à la production de la vapeur nécessaire à la gazéifica- tion et à abaisser la température des grilles; - une série de vannes 6 pour la prise de l'air secondaire, éventuellement nécessaire pour brûler sur place les gaz produits; - une série de conduits 9 dans lesquels circule l'air com- burant provenant de 8 qui se réchauffe en enlevant de la chaleur aux parties de   r4fractaire   qui sont le plus exposées à l'action du feu; - une chambre à buses 11 qui servent à régler   l t admission   de l'air primaire sur la grille à échelons et au brûleur;   @   la porte du foyer. 



   Des   connections   convenablement établies entre les parties ci- dessus et leur distribution assurent 

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1 - la réchauffage et la distillation préalable du   coirbus-   tible; 
2 - l'alimentation continuelle et régulière par simple gra- vité de la grille à échelons;   3 -   une Liasse suffisante de combustible en combustion sur une épaisseur suffisante pour obtenir la production de l'acide   carbonique   en oxyde   de   carbone; 
4 - la cracking des hydrocarbures complexes dérivant de la distillation du combustible en hydrocarbures à structure molécu laire plus simple; 
5 - une grande souplesse de débit du gaz,   conformément   aux besoins. 



   Le gazogène est construit préférablement en   maçonnerie   ré- fractaire et ordinaire. Il peut fonctionner par aspiration en utilisant seulement le tirage de la cheminée à laquelle il est relié, ou bien sous pression, en introduisant   l'air   au moyen d'un ventilateur. 



   Le gazogène perfectionnée   (Figs.     9,10,11)   comporte : - une trémie 1 de combustible; - une chambre 2 de combustion et de réduction du CO2 en CO   un   conduit 3 des gaz et des vapeurs; - un filtre vibrant 12 capable de produire par catalyse le cracking des vapeurs qui le traversent ; - un collecteur de gaz 13;   -   un réchauffeur 14 et un saturateur d'air   14.   



   Les parties accessoires sont : - la grille dentée 6 tournant sur un axe fixe qui sert de distributeur d'air 15 et est formé par une chambre creuse portant dans sa partie supérieure des trous 17 par lesquels   passe-.   l'air comburant. Une extrémité de la grille se termine par un tourillon qui s'étend au-delà de la   chambre   du cendrier.

   Sur ce tourillon est monté un volant 18 au moyen duquel on transmet le mouvement à la grille; 

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 - un cendrier 7 à fermeture hermétique 19; - une porte 20 pour le nettoyage du gazogène; - un couvercle 21 à fermeture étanche pour la trémie du com-   bustible;   - un couvercle à fermeture étanche pour l'introduction du    filtre vibrant pour le cracking des vapeurs; de/   - une vanne pour l'entrée de l'air comburant;   ... un   raccord   24   mettant en   communication   la chambre   25   avec le distributeur d'air 15;

   - un raccord 26 pour introduire l'air refoulé par un venti- lateur dans la grille tournante pendant l'allumage du   gazogène;   - une fermeture à volet 27 qui intercepte le   ,passage   de la   chambre     25   au distributeur 15 pendant le dit allumage; - un tube 28 pour l'évacuation des fumées qui se   développent   pendant le dit allumage;   - un   cadran à index 29 indiquant la position exacte des éléments de la grille par rapport aux ouvertures d'entrée d'air 17. 



   Les connexions entre chaque partie de l'appareil assurant : 
1  la distillation préalable et la gazéification du combustible; 
2  l'alimentation régulière et continue, par gravité, de la grille tournante; 
3  le maintien constant . du volume de combustible allumé, dont la   Nasse   est suffisante pour   produira   la réduction de l'acide carbonique en oxyde de carbone-, 
40) - la scission catalytique des Hydrocarbures complexes provenant de la distillation du combustible en gaz   combustibles   à structure moléculaire plus simple; 
5  la production de gaz en quantités proportionnées au régime du moteur. 



   Le gazogène est construit entièrement en fer et ses parties intérieures, plus exposées aux hautes températures, sont protégées 

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 par une couche suffisante de matière réfractaire   30.   



    REVENDICATIONS    
1 - Gazogène produisant des gaz combustibles au moyen de combustibles solides et   confortant:   une trémie de chargement (1) d.u combustible solide ; une   chambre   de combustion   (2);   une ou plusieurs prises d'air et un conduit (3) pour l'amenée des gaz produits, l'arrangement des dites parties étant tel que les gaz produits par la combustion incomplète du   combustible   solide ne traversent pas le combustible qui doit encore brûler, Mais seule- ment la partie de ce combustible qui est incandescente et ce en direction substantiellement horizontale.

Claims (1)

1. 2 - Gazogène suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les parois de la trémie de chargement (1) ont des inclinai- sons asymétriques et différentes, dans la but d'empêcher la forma- tion de voûtes de combustible, solide et de provoquer au contraire une descente facile du combustible même 3 - Gazogène suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par des prises d'air secondaire 8 et par des conduits (9) pour cet air qui entourent la chambre de combustion et '.eu buses d'amenée du dit air secondaire dans le conduit desgaz (5) pour les brûler et utiliser directement la chaleur obtenue.

   4 - Gazogène suivant les revendications 1-3 comprenant deux trémies de chargement, deux chambres de combustion placées côte à côte avec leurs prises d'air et avec un conduit unique pour les gaz produits, placé entre les deux trémies de chargements 5 - Gazogène suivant les revendications 1 à 4, caractérisé par une grille (6) constituant un des côtes de la chambre de com bustion,

   cette grille comportant des éléments superposés amovibles capables de porter des traverses provisoires pour supporter la masse de combustible pendant le décrassage du feu dans la partie <Desc/Clms Page number 10> basse de la chambre de combustion.

   6 Gazogène suivant les revendications 1-5, caractérisé en ce qu'il est utilisé pour produire un gaz capable d'alinenter des moteurs à combustion, ce gaz étant produit avec des combusti- bles solides minéraux ou végétaux* 7 - Gazogène suivant la revendication 6 essentiellement constitué fig 9-10-11) par: un réservoir de combustible 1 une chambre de combustion 2 un dispositif 2 pour le cracking des hydrocarbures lourds;

   un dispositif (19) pour l'eloi gnement des cendres hors contact de l'air un conduis 3 pour l'amenée des gaz un réchauffeur (14) et un saturateur d'air nécessaire.

   8 - Gazogène suivant les revendications 6 et 7, caractérise en ce qu'il est construit en tôles de :fer avec revêtement réfrac taire autour de la chambre de combustion 2 et avec une double paroi qui entoure la dite chambre de combustion et le dit réser- voir de combustible (1), pour laisser passer de l'air comburant et le réchauffer en utilisant la. chaleur rayonnant des parois du gazogène;

   le dit air étant aussi Humidifié, préférablement dans ce double fond même, 9 - Gazogène selon les revendications 6 à 8 caractérise en ce que les cendres sont évacuées de la zone de combustion 2 au moyen d'une grille tournante (6) dont le mouvement est réglé suivant le pourcentage de cendres du combustible gazéifie 16 Grille suivant la revendication 9 munie de dents et tournant autour d'un axe fixe (15) qui est constitué d'une chambre, creuse parcourue par l'air comburant venant de la double paroi,

   la dite chambre étant percée de trous 17 amenant l'air comburant au foyer, une extrémité de la grille étant façonné en forme de tourillon qui traverse la chambre du cendrier, ce tourillon portant un volant 18 au moyen duquel la grille peut être sise en mouvemnt le cendrier étant à fermeture hermétique <Desc/Clms Page number 11> 11 Gazogène suivant les revendications précédentes carac térisé en ce que les gaz et les vapeurs produits sont amenés vers un dispositif (12) qui produit le cracking des hydrocabru res lourds,

   lequel dispositif comporte un filtre en métal, main- tenu à haute température au moyen de la chaleur olevée des gaz qui le traversent, l'action catalytique facilitant ce cracking étant due soit au carbone fixe qui se libère par suite de la scission des composants des dites vapeurs, soit aux poussières des cendres entraînées par les gaz.

   12 - Gazogène suivant la revendication 6, caractérise en ce que le filtre catalyseur 12 est maintenu constamment en légère oscillation, ce qui facilite le détachement et la chute des formations poreuses lorsque celles-ci atteignent un certain poids.

   13 Gazogène suivant les revendications précédentes com portant une vanne 23 en correspondance avec l'introduction de l'air comburant dans la double paroi, un couvercle 21 à ferma- ture hermétique étanche pour l'introduction du filtre vibrant, un raccord 24 qui met en communication le double-rond avec la chambre creuse de la grille, un raccord (26) pour amener l'air refoulé par un ventilateur dans la grille tournante (6) pendant l'allumage du gazogène,

   une fermeture à volet 27 interrompant la communicatin du double-fond avec la grille pendant l'allumage du gazogène, un tube (28) pour évacuer les fumées qui se develop pent pendant l'allumage, un cadran (29) avec index donnant la position des éléments de la grille par rapport aux trous; une porte (20) pour le nettoyage.

   14 - Gazogène en substance cornue décrit et illustré dans les dessins annexés.