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La société dite : FORSOHUNGSANSTALT PROFESSOR JUNKERS
G. m.b.H. à Münich-Allach (Bavière)
Allemagne. Gazogène pour combustibles solides , à gazéification descendante. Convention Internationale : Demande de brevet allemand F. 94.209 V/24 e déposée le 31 Juillet 1943.
La présente invention concerne un gazogène pour combustibles solides, à gazéification descendante. Il est connu dans les gazogènes de ce genre, de faire passer l'air à introduire dans la ehambre de gazéification, avant son introduction, sur la face extérieure de la paroi de la chambre de gazéification et de le réchauffer ainsi. On a en outre con- 'duit l'air en contre-courant par rapport au contenu de la chambre de gazéification qui se meut de haut en bas.
Il ne vient alors en o.ontact avec l'endroit le plus chaud de la paroi de la cuve qui est placé, en cas d gazéification descendante, un peu en-dessous de la région dans laquelle sont disposées les ouvertures d'entrée d'air, que de l'air qui a été chauffé à la température la plus élevée de chauffage préalabl e. Ceci a pour conséquence que l'action de refroidissement qu'exerce l'air à amener sur la paroi de la cuve est précisément la plus petite aux endroits de la paroi de la cuve soumis à l'action la plus forte de la chaleur.
Par . ce mode de réchauffage, on obtient donc imparfaitement seulement un des buts essentiels de celui-ci,.consistait à ahaisser la température de la paroi de la cuve par refroidissement et à augmenter ainsi la durée dtexistence de celle-ci.
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Le but de la présente invention est d'établir de telle manière le chauffage préalable de l'air à amener au gazogène que l'effet de refroidissement produit par le réchauffage est particulièrement intense aux endroits de la paroi de la cuve exposés aux actions les plus fortes de la chaleur.
Suivant la présente invention, ce résultat est obtenu par la disposition suivante :
Du côté extérieur de la cuve du gazogène, on a prévu une enveloppe double s'étendant sur la zône de gazéification, l'enveloppe intérieure est.,ouverte du haut et du bas et présente immédiatement en-dessous de l'ouverture d'amenée d'air disposée dans la paroi de la cuve une cloison transversale annulaire s'étendant jusqu'à la paroi de la cuve ; l'enveloppe extérieure est conformée de telle manière qu'elle dépasse l'enveloppe intérieure du haut et du bas et est raccordée par ses extrémités sur tout le pourtour, à la paroi de la cuve ; une conduite d'amenée d'air traversant l'enveloppe extérieure débouche dans l'espace intérieur de l'enveloppe immédiatement en-dessous de la paroi transversale de celle-ci.
Une semblable disposition a pour effet que l'air venant de l'extérieur est amenés d'abord dans la chambre intérieure de l'enveloppe et cela un peu-en-dessous des ouvertures d'amenée d'air prévues dans la paroi de la cuve. L'air frais rencontre donc le côté extérieur de la paroi de la cuve précisément dans la zone dans laquelle,en cas de gazéification descendante, il se produit,à l'intérieur de la cuve,la plus forte transformation du combustible et oú par conséquent les effets de chaleur sur les parois de la cuve sont les plus grands.
L'air introduit circule alors vers le bas dans la chambre intérieure de l'enveloppe, c'est à dire qu'il se meut dans le même sens que lecontenu de la cuve, passe alors dans la chambre extérieure de l'enveloppe, s'écoule dans celle-ci vers le haut, passe à l'extrémité supérieure de celle-ci dans la partie supérieure, séparée par la chison transversale, de la chambre intérieure de l'enveloppe et parvient de celle-ci dans les ouvertures d'entrée d'air disposées dans
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la paroide la cuve.
Comme ainsi l'endroit soumis aux plus fortes actions de chaleur de la paroi de la cuve est baigné par l'air amené frais, l'effet de refroidissement de cet air estparticulièrement élevé, ce qui a une influence particulièrement favorable pour la durée d'existence de la paroi de la.cuve, Le balayage du côté extérieur de la paroi de la cuve par l'air amené au gazogène peut être influencé par la disposition de parois de guidage de telle manière que la cuve est baignée uniformément sur toute la périphérie.
Le dessin montre à la fig. 1 un exemple de réalisation de l'invention en coupe longitudinale.
La fig. 2 montre un développement de la paroi extérieure de délimitation de la chambre intérieure de l'enveloppe parcourue par l'air, la vue étant prise de l'intérieur. La fig. 3 montre également en développement, une autre possibilité de conformation de cette paroi.
Le gazogène représenté à la fig. 1 comporte une cuve 1 dont le côté intérieur a une forme cylindrique sur toute la longueur et est donc exempt de tout rétrécissement.
L'ouverture disposée à l'extrémité supérieure de la cuve: pour le chargement du combustible', par exemple du bois, peut être fermée de façon étanche par un couvercle 2. Dans la partie inférieure de la cuve, on a disposé dans la paroi de la cuve formée par une simple tôle un certain nombre de tuyères à air 3 en forme de simples trous forés dans la paroi de tôle, par lesquelles de l'air peut pénétrer à l'intérieur de la cuve. A partir d'un endroit situé un peu audessus de ces ouvertures d'entrée d'air jusqu'à un endroit situé un peu au-dessus de l'extrémité inférieure de la cuve s'étend,à une minime distance du côté extérieur de la paroi de la cuve, une enveloppe 4 de telle manière qu'entre cette enveloppe et la paroi 1 de la cuve, il reste un étroit espace annulaire (la chambre intérieure de l'enveloppe).
Immédiatement en-dessous des ouvertures d'amenée d'air 3, cette enveloppe 4 présente un bourrelet annulaire 14 formant paroi transversale qui s'étend jusqu'au côté extérieur de la paroi
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de la cuve et sépare par conséquent la chambre intérieure de l'enveloppe en une courte partie supérieure 6 et en une partie inférieure 7 plus longue. De nouveau à une minime distance de l'enveloppe 4 se trouve disposée une autre enveloppe 5 qui dépasse l'enveloppe 4 intérieure du haut et du bas et délimite avec l'enveloppe 4 une étroite chambre annulaire 8 (la chambre extérieure de l'enveloppe).
Entre les extrémités de cette enveloppe 5 et la paroi de la cuve 1, on a disposé des parois transversales 9 et 10 qui ferment du haut et du bas par rapport à l'extérieur la chambre extérieure 8 de l'enveloppe. Sur l'enveloppe intérieure 4, on a raccordé une conduite d'amenée d'air 11 traversant l'enveloppe extérieure 5, contenant un clapet de retenue 12, de telle manière que cette conduite débouche un peu en-dessous de la paroi transversale 14 dans la partie inférieure 7 de la chambre intérieure de l'enveloppe.
Dans sa partie située en-dessous de l'embouchure de la conduite d'amenée d'air 11, l'enveloppe 4 porte des parois transversales tonnées par des bourrelets 15,16 disposés à distance ltun de l'autre, qui ne s'étendent pas sur toute la périphérie mais présentent chacune une interruption 17, 18. L'interruption 17 de la paroi transversale 15 est décalée par rapport à l'endroit d'entrée d'air 11 et l'interruption 18 de la paroi transversale 16 est décalée par rapport à l'endroit d'interruption 17.
Le dispositif fonctionne comme suit :
Par letuyau 11,l'air à amener de l'entourage du gazogène est conduit d'abord dans la partie inférieure 7 de la chambre intérieure de l'enveloppe, est obligé par les parois transversales 15,16 de baigner aussi uniformément que possible la périphérie 1 de la cuve dans son trajet vers l'extrémité inférieure de l'enveloppe 4. A l'extrémité inférieure de l'enveloppe 4, l'air passe.dans la chambre extérieure annulaire 8, s'écoule dans celle-ci vers le haut pour parvenir ensuite dans la partie supérieure 6 de la chambre intérieure de l'enveloppe et entrer de là par les tuyères 3 dans l'espace intérieur-de la cuve.
La partie
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de la paroi de la cuve.délimitant la couche incandescente et soumise par conséquent aux actions thermiques les plus fortes est baignée extérieurement par l'air emprunté directement par l'espace ambiant, c'est à dire présentant encore une basse température, de sorte qu'on obtient un bon effet de refroidissement. Ceci donne la possibilité de fabriquer la paroi de la cuve en taie métallique sans aucun revêtement, ce qui re-présente pour la fabrication une simplification importante.
Pour l'évacuation. du gaz produit dans le gazogène et sortant par l'extrémité inférieure de la cuve, il est fait usage d'une enveloppe 19 s'étendant jusqu'à l'extrémité supérieure de la cuve, entourant avec un, espacement l'enveloppe extérieure 5 dé l'amenée d'air et' la partie . supérieure de la cuve 1, la conduite de départ de gaz 20 se raccordant à son extrémité supérieure. On obtient: ainsi qu'une partie de la chaleur contenue dans le gaz sortant est transmise par l'enveloppe 5 à l'air arrivant au gazogène et est ainsi rendue utilisable pour l'opération de gazéification.
En outre, la partie supérieure de la paroi 1 de la cuve est chauffée par le gaz chaud et on évite ainsi que l'humidité contenue dans le combustible se précipite sur cette paroi et constitue aihsi un danger de corrosion.
Pour répartir l'air nécessaire à gazéification uniformément sur toute la couche incandescente, malgré la section transversale importante de cette couche résultant de la cuvé lisse d'un bout à l'autre, on a prévu dans l'exemplet représenté, outre l'amenée dair extérieur par les tuyè.;res 3 encore une amenée d'air centrale: Dans ce but, un tuyau d'amenée d'air 21 est engagé à travers le fond 22 du cendrier 23 et ce tuyau présente vers le haut, à hauteur'des tuyères 3, des ouvertures latérales de sortie d'air 13:
Au tuyau 21, on a relié une enveloppe 25 s'élargissant vers le bas en forme de cône ou de poire et'en outre, à. une petite distance de l'arête inférieure de cette enveloppe, une plaque 26 s'étendant transversalement à l'axe, de la cuve et fermant la cuve
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du bas. Cette plaque s'étend plus loin vers l'intérieur que l'arête inférieure de l'enveloppe 25. Entre l'extré- mité inférieure de l' enveloppe 25 et la plaque, on peut en outre disposer en anneau des barres 27 en forme de grille. Cette disposition a pour effet que le contenu de la cuve s'appuyant sur la plaque 26 forme,entre l'arête inférieure de l'enveloppe 25+ et la plaque, un talus naturel et que par conséquent son écoulement hors de la cuve est empêché.
Le tuyau 21 peut tourner en va-et-vient dans un guidage 28 fixé au fond 22 du cendrier 23 et peut également être déplacé par coulissement vers le haut et vers le bas. Pour la rotation en va-et-vient, il est fait usage dtun bras de levier 29 fixé à la partie inférieure du tube 21, pour la montée et la descente, il est fait usage d'une tige filetée 32 montée de façon à pouvoir tourner, mais sans pouvoir coulisser,dans un palier 30, relié à un volant à main 31 et stengageant dans un filetage d'écrou du tuyau 21. Pour l'amenée d'air au tuyau 21, on emploie un évidement 33 relié à l'air extérieur, contenant un clapet de retenue 12, dans le guidage 28, et des ouvertures 35 dans la paroi du tube.
Par rotation en va-et-vient du tuyau 21, le contenu de la cuve situé dans la partie inférieure de la cuve est ameubli et les cendres qui y sont contenues sont expulsées.
Par l'abaissement du tuyau 21, la garniture 25,26 de la cuve est déplacée vers le bas dans le cendrier 23 et après l'enlèvement du couvercle 36 de l'ouverture 37 aboutissant au cendrier, cette garniture est commodément accessible pour l'enlèvement de scories et dtautres matières y adhérant.
La fig. 3 montre une autre possibilité de réalisation de l'amenée dans la partie inférieure 7 de la chambre intérieure de l'enveloppe. On a prévu ici deux tuyaux d'amenée d'air lla et llb décalés de 1800 l'un par rapport
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en-dessoSC,gbEul,a afolmtïâïsverlsa 10 annulaire à l'autre, qui débouchent immédiatement/dans la chambre intérieure de l'enveloppe. On a prévu en outre,entre l'enveloppe 4 et la paroi extérieure de la cuve, deux parois transversales 40a et 40d qui se raocordent à la paroi transversale 10 par une extrémité chacune, situées près des endroits d'amenée 11a, llb et qui s'étandent à partir de là quelque peu
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en hélice vers le bas.
De cette manière également, l'air arrivant est obligé de baigner aussi uniformément que possible de tous les endroits de la paroi extérieure de la cuve dans la région de la chambre 7 de l'enveloppe.
R e v e n d i c a t 1 o n s.
1.- Gazogène pour combustibles solides, à gazéification descendante, dans la chambre de gazéification duquel de l'air frais réchauffé contre la paroi de la cuve est introduit par des,ouvertures disposées dans cette paroi, caractérisé en ce que, du côté extérieur de la cuve, on a prévu une enveloppe double (4,5) s'étendant au-dessus de la zône de gazéification, en ce que l'enveloppe intérieure (4'), ouverte du haut et du bas, présente immédiatement endessous des ouvertures d'amenée d'air (3) disposées dans la paroi de la cuve (1), une paroi transversale annulaire (14) s'étendant jusqu'à la paroi (1) de la cuve, en ce.
que l'enveloppe extérieure (5) dépasse ltenveloppe intérieure (4) du haut et du bas et est raccordée par ses extrémités sur tout le pourtour à la paroi (1) de la cuve, et en ce qu'une conduite d'amenée d'air (il) traversant l'enveloppe extérieure (5) débouche dans la chambre intérieure'de l'enveloppe (4) immédiatement en-dessous de, la paroi transversale (14) de celle-ci.