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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION la Société dite: N.V. PHILIPS-' GLOEILAMPENFABRIEKEN Dispositif utilisé pour brûler un combustible solide. Demande de brevet hollandais en sa faveur du 24 novembre 1943.
L'invention concerne un dispositif utilisé pour faire développer de la chaleur par un combustible solide en un endroit peu approprié au montage d'un foyer pour combustibles solides.
Les dispositifs connus de ce genre consistent en un'gazogène qui, par combustion incomplète de ce combustible solide, fournit un gaz combustible. L'air nécessaire à cette combustion incomplète est insufflé dans le foyer par un compresseur indépendant. De plus, l'installation comporte un second compresseur qui fdurnit au gaz combustible sortant du gazogène l'air nécessaire pour provoquer, à l'endroit requis, une combustion aussi complète que possible du mélange air-gaz obtenu. Ces dispositifs connus présentent un inconvénient: par suite de la résistance très variable, fonction de l'état du foyer, offerte par la charge du gazogène au passage de l'air, la quantité de gaz fournie par le gazogène varie très fortement.
De ce fait, la quantité d'air requise pour la combustion du gaz fourni par le gazogène doit varier aussi, ce qui requiert la présence de régulateurs. A charge variable, c'est-à-dire lorsque la quantité de gaz développée par le gazogène doit être variable, les difficultés sont plus grandes encore, car, dans ce cas, le débit des deux compresseurs doit être modifié sans que ce réglage puisse modifier le rapport entre le gaz fourni par le gazogène et l'air utilisé pour la combustion.
La présente invention simplifie notablement l'installation; ,Les régulateurs spécifiés sont rendus superflus par le fait que.les deux compresseurs sont entraînés par le même dispositif et que leur débit est prévu de manière que l'air nécessaire pour le foyer du gazogène et l'air nécessaire pour la combustion du gaz fourni par le gazogène, se trouvent dans un rapport exact; de plus, ces compresseurs ont un débit en poids pratiquement indépendant du degré de compression. Les compres- seurs de ce genre sont connus : ce type appartiennent entre au- tres les pompes à piston à espace mort minimum et les pompes à air à engrenages, dont la "Root'sBlower" constitue une exécution particulièrement avantageuse.
Comme dans les limites utilisées dans l'application envisagée, à savoir au maximum un mètre de colonne d'eau, le débit en poids de tels compresseurs est pratiquement indépendant de la pression régnant du côté compression du compresseur, à vitesse constante du compresseur, la quantité d'air traversant le foyer du gazogène sera pratiquement constante même lorsque la composition du foyer varie pendant le fonctionnement.
La quantité de gaz fourni par le gazogène est donc constante aussi, de sorte que le compresseur qui doit fournir l'air n-
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cessaire à la combustion du gaz fourni par le gazogène peut fournir cet air de manière que, pour un combustible déterminé, l'air fourni au gazogène et l'air fourni pour la combustion du gaz se trouvent dans un rapport déterminé, fixé d'avance. De ce fait, les régulateurs sont devenus superflus. Une modification de l'état de charge peut facilement être obtenue en modifiant simultanément le débit des deux compresseurs, tout en maintenant un rapport constant. Comme les deux compresseurs sont à commande commune, la modification du débit des deux compresseurs peut facilement être obtenue par une modification de la vitesse d'entraînement.
L'invention peut avantageusement être appliquée dans les installations mobiles, dans des véhicules par exemple, dans lesquels la batterie normalement utilisée permet de commander les deux compresseurs à l'aide d'un moteur électrique.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
Sur la figure unique du dessin, le gazogène 1 fournit par combustion incomplète d'une charge de combustible solide 2, par exemple du bois, de la tourbe, du cocke ou de l'anthracite, un gaz combustible. L'air nécessaire à cette combustion est aspiré par un compresseur 3, qui souffle cet air à travers un réchauffeur 4 et une tuyauterie 5 sous la grille 6 du gazogène 1.
Ensuite, cet air traverse la charge de combustible 2, dans laquelle se produit, par combustion incomplète, le gaz du gazogène. La charge de combustible 2 provoque une perte de charge pour l'air de combustion et cette perte de charge dépend en grande partie de la hauteur de la charge de combustible, de la présence de scories sur la grille 6, de la teneur en cendres du combustible etc., de sorte que la pression du gaz combustible produit peut fortement varier même à pression constante de l'air de combustion. Cependant pour que le gaz combustible produit fournisse une quantité de chaleur constante, il faut que ce gaz quitte le gazogène 2 à une pression constante. Pour assurer ce résultat, le compresseur 3 est du type à débit en poids constant, pratiquement indépendant de la pression régnant dans la tuyauterie 5.
Les compresseurs de ce type sont constitués par exemple par des pompes à piston à espace mort minimum, par des pompes à engrenages ou bien par une amélioration de ces dernières, connue sous le nom de "Root's Blower". A la pression maximum du gaz nécessaire dans l'application envisagée, c'est-à-dire 1 mètre d'eau, le débit en poids des pompes à air précitées par course du piston ou par tour est pratiquement indépendant du degré de compression. La quantité d'air amenée par unité de temps sous la grille 6 et partant la quantité de gaz fournie par le gazogène dépendent donc, outre du combustible utilisé, uniquement du nombre de tours du compresseur 3.
Le gaz produit dans le gazogène 2 quitte celui-ci par une tuyauterie 7, passe dans un capteur de suie 8 et atteint alors sans refroidissement intentionnel, le brûleur 9. L'air nécessaire pour assurer dans le brûleur 9 la combustion du gaz fourni par le gazogène, est aspiré en quantité requise par un second compresseur 10. Celui-ci est du même type que le compresseur précité 3, c'est-à-dire que pour la pression nécessaire pour cette application, le débit du compresseur 10 est indépendant du degré de compression.
Il est vrai qu'à charge constante du brûleur 9, la perte de charge dans les tuyauteries utilisées pour cet air de combustion sera constante, mais, lorsque la quantité de chaleur produite par le brûleur varie, et lorsque la pression dans les tuyauteries 11 change, il faut que le débit en poids soit toujours
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proportionnel au nombre de tours. Ces tuyauteries 11 comportent un préchauffeur 4, dont l'air de combustion pour le gazogène 1 et celui utilisé pour le brûleur 9, traversent des parties différentes. Le chauffage de ce préchauffeur 4 est assuré par les gaz brûlés du brûleur 9 après que ces gaz ont quitté par une tuyauterie 14 le réchauffeur 13 d'un moteur à gaz chaud.
En donnant aux compresseurs 3 et 10 des dimensions telles que pour la même vitesse de rotation ou pour un rapport déterminé entre leurs vitesses de rotation, chacun d'eux fournisse un débit tel que l'on obtienne le mélange requis entre l'air de combustion sortant de la tuyauterie 11 et le gaz du gazogène sortant de la tuyauterie 7, pour assurer la combustion complète, on obtient pour une production de chaleur du brûleur 9 réglable entre de larges limites, une combustion complète. Ces deux pompes à air ont, en effet, un canal d'aspiration commun 17, qui comporte un clapet 15 pour le réglage simultané du débit des deux pompes 3 et 10. Au lieu d'assurer ce réglage à l'aide d'un clapet, il est aussi possible, dans le cas d'aspiration séparée, de régler le débit par une variation de la vitesse du moteur électrique 12, accouplé aux deux pompes.
Cependant, dans les deux cas, la tuyauterie d'aspiration de l'un des compresseurs 3 et 10 devra comporter un clapet séparé 16 pour permettre la modification du débit de l'air de combustion dans le cas où le combustible utilisé dans le gazogène change. Le rapport de vitesse entre les compresseurs 3 et 10 peut aussi être réglé à l'aide d'un train d'engrenages.