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" Appareil à feu continu eombinant les caractéristiques d'un oarbonisateur, d'un ealorifère et d'un gazogène ". Priorité d'une demande de brevet en France déposée le 26 mars 1942 N P V.
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La présente invention a pour objet un appareil à feu son-* tinu tout à la fois carbonisa leur, calorifère et gazogène, le calorifère étant à volonté poêle ou chaudière de chauffage cen- tral à eau ou à air.
Cet appareil tire parti au maximum des calories contenues dans le bois, la tourbe, le lignite, les déchets'ligneux, les' houilles dites flénues. Le charbon qui en sort.est, avec les combustibles pauvres en cendres, d'une remarquable aptitude à l'alimentation des gazogènes de véhicules ou de moteurs fixes et d'un prix de revient généralement très bas ou même infime, puisqu'il n'est pas ( comme avec les carbonisateurs les plus répandus ), l'unique produit qui sorte de l'appareil et que la valeur des calories, fournies sous forme de gaz ou de chaleur sensible des produits de la combustion des gaz, vient en déduo- tion du coût du combustible.
Sur les dessins ci-contre, on a représenté :
Figure 1, l'appareil, en coupe longitudinale ( verticale, axiale ).
Figure la , la coupe transversale de cet appareil à la hauteur' de la grille 4 @ .
Figures 2, 3 et 4, le schéma de trois emplois de l'appa- reil.
Figure 5 le montage d'une application spéciale de l'appa- reil.
L'appareil se compose essentiellement, comme l'indique la figure 1, qui n'en représente qu'une des formes non limitatives de réalisation, d'une cornue K fermée en haut par un couvercle 1 servant à introduire le combustible et ouverte à sa 'partie . basse. Cette cornue, dont le haut, calorifuge en 2, sert de ré- serve de. combustible, est ,entourée à sa partie basse d'une'en- veloppe 3 plus' ou moins soigneusement calorifugée,.
L'enveloppe a à sa base une grille' 4: qu'on peut commander de l'extérieur par une poignée 5. Cette grille peut servir onme grille de foyer, ou etre utilisée pour,faire tomber le char- bon provenant de la distillation du combustible dans'un-tiroir 6 où il se refroidit et d'où on peut l'extraire périodiquement' par une porte 7 disposée à cet effet.
L'air primaire'seul ou' additionné de fumées chaudes, peut être introduit'sous la;'grille par l'ouverture réglable 8 et l'air'secondaire par 'une'couronne de trous 9 dont la section peut être plus ou moins obturée par tout dispositif approprié, par exemple par une ceinture dépla- çable dans le sens de la hauteur ,ou par une vanne unique comme l'indique la figure v en 10.
Les figures II, III, IV représentent à titre non limitatif trois usages de l'appareil. La figure II montre un appareil
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soigneusement isolé, où les fumées sont utilisées au préséchage du bois; une certaine proportion du gaz ( ayant une valeur calorifique de 1.000 à 1.200 calories environ suivant la nature et l'état de siccité du bois )est disponible pour des chauffages annexes. La figure III représente un appareil faiblement isole, qui fonctionne comme poêle à récupération de charbon.
La figure V donne un exemple précis d'application de l'appareil. Une cheminée tirant bien reçoit les fumées venant de la tuyauterie 11 et met l'ensemble en dépression. un 12 entre l'air ,qui, venant sous la grille 4 ( de la figure I. ) détermine la combustion du charbon reposant sur la dite grille. La fumée chaude environne la cornue K et provoque la distillation du combustible qu'elle soutient. L'air entrant par des trous réglables par un unique volet ou vanne 10, brûle le gaz de distillation du bois, si bien qu'au bout de quelque temps on peut, si on le veut, supprimer l'air en 12. On peut, en acitant la grille de temps en temps, remplir de charbon le tiroir 6 qui, une fois plein, est sorti par la porte inférieure 7. Au moyen de la tuyère 13 et du ventilateur 14, on peut produire du gaz pauvre qui s'ajoute au gaz de distillation.
De ce mélange de gaz, on peut au moyen des volets 15, 16, 17 prélever une certaine quantité pour chauffer 'une installation annexe : fourneau de cuisine, cuiseur, réchauf- feur d'eau, etc... l'air en 18 servant à brûler le gaz prélevé.
La cornue K est entourée d'une enveloppe soigneusement isolée si l'on a surtout pour but de récupérer du charbon ou très peu isolée si l'on veut chauffer la pièce où se trouve l'appareil, mais on peut aussi remplacer cette enveloppe peu isolée par une chemise d'eau. On réalise ainsi une. chaudière à eau chaude sans enlever à l'appareil la possibilité de fournir encore du charbon et du gaz de chauffage.
De préférence les volets 16 et 17 sont conjugués de façon à stouvrir ou à se fermer en même temps.
L'appareil ainsi décrit n'est autre qu'un gazogène du type RICHE dans lequel au lieu de-chauffer la cornue au bois, on le chaufferait avec le ga z.
RICHE obtient, pour 1 kg. de bois à 3.500 calories
200 gr. de charbon ayant comme valeur calorifique 1.400 Cal. et 200/700 gr. de de gaz ayant comme valeur calorifique 2.100 Cal.
Soit : 1.400 + 2.100 = 3.500 Calories.
Il consomme pour le chauffage de'sa cornue : 250 gr. de houille ou 1.750 Calories.
Cette consommation excessive est due au mauvais mode- de chauffe et au rayonnement. La,chauffe par le gaz, une bonne isolation, un préchauffage du bois avec les fumées, permettraient de ne dépenser que 1.000 Calories au plus nour chauffer la cornue.
On disposerait donc sous forme de gaz de
2.100 - 1.000 = 1.100 Calories. ou de au moins 1.000Calories.
Si l'appareil décrit est mal isolé ou entouré d'une chemise d'eau, il fonctionne,nous l'avons vu,corme un poêle ou une chaudière de chauffage central et chauffe le local où il se trouve et les pièces voisines.
L'application représentée par la figure IV est très intéressante pour les forges, verreries, usines de céramique etc... Le combustible est préséohé au moyen d'un. séchoir, continu 'Jour les usines à feu continu, discontinu pour les eutres, ut-lisant des chaleurs perdues. Par kg. de bois anhydre sortant du séchoir, on obtient de 0 kg. 15 à 0 kg. 200 de charbon et de 2.000 à 2.500 calories sous forme de gaz à pouvoir calorifique élevé ( 1.500 à 1.800 calories par mètre cube ). Ce gaz estun mélenge de gaz de
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distillation et de gaz'provenant du cracking-des vapeurs de gou- dron, de l'acide acétique, de l'alcool, etc...
Le gaz de l'appareil selon la figure IV peut'être fourni. à un four primitivement chauffé au mazout; le gaz provenant de 6 à 8 kgs de bois remplaçant 1 kg. de mazout. Le. bois étant dans les régions fnrestières -pays largement par 'la vente des 15 ou , 20% de charbon ( par kg. 'de bois anhydre ) sortant de l'appa- reil objet de l'invention, on peut dire .que cet engin constitue une source de chaleur gratuite.
Inexpérience nous a montré que dans un four de recuit chauffé au charbon, l'emploi du gaz au lieu de la grille à char- bon procure une économie de calories de 50 % c'est-à-dire que le gaz provenant de 2 à 5 kgs de'bois remplace 1 kg. de houille.
Sachant les résultats pratiques obtenus dans la cuisson* du pain, on peut estimer que, aux 100 kgs de pain cuit en .four con- tinu un appareil selon l'invention consommera 80 kgs. de bois anhydre ou 25 kgs 5 de bois se à l'air en 'fournissant 3 kgs 5 de charbon carburant. Comme les boulangers emploient en moyenne 10 kgs de mazout aux cent kgs de pain, on voit que les 25 kgs 5 de bois employés dans l'appareil décrit, remplacent 10 kgs de mazout et fournissent en plus 3 kgs 5 de charbon.
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"Continuous fire apparatus combining the characteristics of an oarboniser, an ealorifère and a gasifier". Priority of a patent application in France filed on March 26, 1942 N P V.
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The present invention relates to a continuous fire apparatus which is simultaneously carbonized, caloriferous and gas-generating, the calorifier being at will stove or central heating boiler with water or air.
This device makes the most of the calories contained in wood, peat, lignite, woody waste, and so-called flénues coal. The coal which leaves it. Is, with low-ash fuels, of a remarkable aptitude for supplying gasifiers of vehicles or stationary engines and of a generally very low or even minimal cost price, since it does not is not (as with the most widespread carbonizers), the only product that leaves the device and that the value of the calories, supplied in the form of gas or of sensible heat of the products of the combustion of gases, is deducted - cost of fuel.
In the drawings opposite, we have shown:
Figure 1, the device, in longitudinal section (vertical, axial).
Figure la, the cross section of this apparatus at the height of the grid 4 @.
Figures 2, 3 and 4, the diagram of three uses of the apparatus.
Figure 5 the assembly of a special application of the device.
The apparatus consists essentially, as shown in Figure 1, which shows only one of the non-limiting embodiments, of a retort K closed at the top by a cover 1 serving to introduce the fuel and open to its' part. low. This retort, the top of which is heat-insulated in 2, serves as a reserve. fuel, is surrounded at its lower part by a more or less carefully insulated 'envelope 3'.
The casing has at its base a grid '4: which can be controlled from the outside by a handle 5. This grid can serve as a hearth grid, or be used to drop the charcoal from the distillation. fuel dans'un-drawer 6 where it cools and from which it can be periodically extracted by a door 7 arranged for this purpose.
The primary air 'only or' with the addition of hot fumes, can be introduced 'under the grid through the adjustable opening 8 and the secondary air through' a 'crown of holes 9, the section of which may be more or less closed by any suitable device, for example by a belt movable in the direction of height, or by a single valve as shown in figure v at 10.
Figures II, III, IV represent without limitation three uses of the device. Figure II shows a device
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carefully insulated, where the fumes are used to predry the wood; a certain proportion of the gas (having a calorific value of around 1,000 to 1,200 calories depending on the nature and dryness of the wood) is available for additional heaters. Figure III shows a weakly insulated device, which functions as a charcoal recovery stove.
Figure V gives a specific example of application of the device. A well-drawn chimney receives the fumes coming from the piping 11 and places the assembly in depression. a 12 enters the air, which, coming under the grate 4 (of figure I.) determines the combustion of the coal resting on the said grate. The hot smoke surrounds the retort K and causes the distillation of the fuel it supports. The air entering through holes adjustable by a single shutter or valve 10, burns the gas from the distillation of the wood, so that after some time we can, if desired, remove the air at 12. We can. , by activating the grid from time to time, fill the drawer 6 with charcoal which, once full, is taken out through the lower door 7. By means of the nozzle 13 and the fan 14, it is possible to produce poor gas which s' added to the distillation gas.
From this mixture of gas, it is possible by means of the shutters 15, 16, 17 to take a certain quantity to heat an additional installation: kitchen stove, cooker, water heater, etc ... the air in 18 used to burn the sampled gas.
The retort K is surrounded by a carefully insulated casing if the main goal is to recover charcoal or very poorly insulated if we want to heat the room where the device is located, but we can also replace this casing little isolated by a water jacket. We thus realize a. hot water boiler without removing from the device the possibility of still supplying coal and heating gas.
Preferably the flaps 16 and 17 are combined so as to open or close at the same time.
The apparatus thus described is nothing other than a gasifier of the RICH type in which instead of heating the retort with wood, it would be heated with gas.
RICH obtains, for 1 kg. of wood at 3,500 calories
200 gr. of coal having a calorific value 1.400 Cal. and 200/700 gr. of gas having a calorific value 2,100 Cal.
That is: 1,400 + 2,100 = 3,500 Calories.
It consumes for the heating of its retort: 250 gr. of hard coal or 1,750 Calories.
This excessive consumption is due to the wrong heating mode and to radiation. Gas heating, good insulation, preheating of the wood with the fumes, would make it possible to spend only 1,000 Calories at most to heat the retort.
We would therefore have in the form of gas
2,100 - 1,000 = 1,100 Calories. or at least 1,000Calories.
If the device described is poorly insulated or surrounded by a water jacket, it works, as we have seen, like a stove or a central heating boiler and heats the room where it is located and the adjoining rooms.
The application represented by figure IV is very interesting for forges, glassworks, ceramics factories, etc. The fuel is preheated by means of a. dryer, continuous' Day the factories with continuous, discontinuous for the beings, using waste heat. Per kg. of anhydrous wood leaving the dryer, 0 kg is obtained. 15 to 0 kg. 200 of coal and 2,000 to 2,500 calories in the form of gas with high calorific value (1,500 to 1,800 calories per cubic meter). This gas is a mixture of
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distillation and gas from cracking-vapors of tar, acetic acid, alcohol, etc.
The gas of the apparatus according to figure IV can be supplied. in an oven originally heated with oil; the gas coming from 6 to 8 kgs of wood replacing 1 kg. of fuel oil. The. wood being in the forest regions -country largely by 'the sale of the 15 or, 20% of charcoal (per kg. of anhydrous wood) coming out of the apparatus object of the invention, one can say. that this apparatus constitutes a free source of heat.
Inexperience has shown us that in a charcoal-heated annealing furnace, the use of gas instead of the charcoal grate provides a calorie saving of 50%, that is to say that the gas coming from 2 to 5 kgs of wood replaces 1 kg. of coal.
Knowing the practical results obtained in the baking * of bread, it can be estimated that, for 100 kgs of bread baked in a continuous oven, an apparatus according to the invention will consume 80 kgs. of anhydrous wood or 25 kgs of wood is released to the air by providing 3 kgs of fuel charcoal. As bakers use an average of 10 kgs of fuel oil per hundred kgs of bread, it can be seen that the 25 kgs of wood used in the apparatus described replace 10 kgs of fuel oil and additionally provides 3 kgs of coal.