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"émoire descriptif dépôsé à l'appui d'une demande de
BREVET d' INVENTION René BERNARD et Etienne BERNARD, constructeurs, St.Nicolas lez-Liége. GENERATEUR A FEU INVERSE ALIMENTE AU BOIS.
On connaît l'intérêt que présente l'emploi du bois et de ses dérivés pour alimenter- les-générateurs de gaz,notamment par suite de la teneur en cendres très faible de ces combustibles,l'infusibilité générale de leurs cendres et leur combustibilité très éle-
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vée, :Par contre le bois présente- 1-t-inconvénient d-tune -haute teneur en humidité, qui fait que sa vapeursstion charge le-gaz d'eau et diminue la température de combustion, tandis que les produits pyroligneux contenus dans le bois, surtout-dans certains bois coloniaux:, rendent ce gaz impur.
Or les générateurs connus ne permettent pas l'obtention d'un gaz suffisamment--pur-du fait que-le bois arrivant dans la-zone de combustion n'est pas sec et est toujours chargé de produits pyroligneux,
Le générateur,faisant l'objet de la présente invention,
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est par contre combiné de -mani ère -à ne-brûler que du.bois sec et'da- barrassé des impuretés habituelles.Dans ce but .la zone de combus-tion est située à la partie supérieure de ce dernier et elle est alimentée progressivement -par le dessous,de talle -sorte,-que le combus- tible pénétrant dans des zones de .plus en plus chaudes ne parvient à la zone de combustion qu'après-que-l'humidité soit-passée à l'état
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de vapeur sate et que les impuxeté s a h.
quéfi ée s! di ssaci ée s, vapori- sées et crakées, tombent sous l'action de la pesanteur dans le fond de la cuve,
Suivant l'invention, le générateur est constitué par .une cuve de section appropriée, surmontée par une tête,-protégée par une garniture en matériau réfractaire ou par une chemise de réfrigération et comportant une grille extérieure vers la base de laquelle
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débouchent une tuyère centrale et/ou des tuyères latérales. Dans cette cuve peut se déplacer,sous l'action d'une commande appropriée, un fond perforé destiné à supporter la charge de combustible.
Le chargement en marche de l'appareil s'effectue à l'aide d'un engin en forme d'entonnoir prolongé latéralement par une grille susceptible d'être introduite dans la cuve par l'ouverture d'une porte de chargement,lorsque le fond mobile,supportant le combustible, a atteint le niveau de cette dernière,de telle sorte que la grille remplace alors le fond mobile, qui est abaissé en même temps que le combustible est introduit dans la cuve au travers de l'entonnoir.
En certains cas, notamment s'il s'agit d'un générateur fixe, on peut concevoir que la tête surmontant la cuve soit elle-même mobile en remplacement du fond perforé mentionné ci-dessus.
Bien que le générateur à gaz ainsi conçu convienne spécialement pour être alimenté au bois, il pourrait également 'être utilisé en vue de son alimentation au charbon de terre,comme d' ailleurs aussi par d'autres produits, exotiques ou non, qui ne sont pas naturellement destinés à servir de combustible, mais dont un excès de production a amené à chercher momentanément da nouveaux débouchés, tel par exemple le café.
Le dessin annexé à ce mémoire permet de comprendre plus aisément l'invention; il représente en: Fig.l,une vue en élévation d'un générateur conforme à l'invention ;
Fig.2, une coupe par 11-11 de Fig.l;
Fig. 3, une vue en plan correspondante,et en
Fig.4 et 5, respectivement une vue en élévation et une vue en plan de l'engin formant entonnoir-grille.
Le générateur est essentiellement constitué par une cuve de section carrée en métal 1 se prolongeant par une tête conique 2 pourvue d'une garniture en matériau réfractaire,dans laquelle est insérée une grille 3 de même profil. Au niveau de la base de la tête 2,débouche une tuyère centrale 4 supportée par un tube 5,qui traverse le couvercle 25 de la cuve et sert de prise d'air.Un tuyau 6 destiné à l'injection de gaz brûlé est accolé au tube 5, dans lequel il débouche. La tuyère centrale 4 pourrait être remplacée par des tuyères latérales ou être employées conjointement à ces dernières.
Autour de la tête conique 2 une chemise en tôle forme collecteur de gaz et une tubulure de sortie 7 s'y trouve raccordée.
A l'intérieur de la cuve 1 peut coulisser verticalement dans le cas présent un fond perforé 9 suspendu à des cables 8
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logés dans des compartiments tôlés 23 accolés extérieurement à la cuve 1 ; lescables 8, après avoir traversé des presse-étoupe 19 et avoir passé sur des poulies de renvoi 24, s'enroulent autour de tambours 13 et 16,portés aux extrémités d'un arbre horizontal 18 supporté par le couvercle 25 du générateur. Un ressort à boudin 14 enroulé autour d'un arbre intermédiaire 17,parallèle à l'arbre 18, assure la rotation des tambours 13,16 ; une roue à rochet 15 supprime l'action de ce ressort lorsque le fond mobile 9 doit être immobilisé dans.la cuve.
Une porte de chargement oust prévue dans la cuve en 10, tandis qu'à sa base celle-ci possède un orifice de vidange obturé par une porte 11 et elle se termine par une surface en plan incliné 26 aboutissant à un bouchon de vidange 12. Une porte de visite 20 est encore prévue à hauteur de la porte de vidange 11.
On pourrait évidemment, suivant les applications et .les circonstances,remplacer le mécanisme à ressort destiné, à la montéc du fond mobile 9 par d'autres mécanismes hydrauliques, électriques ou à air.comprimé.
Pour la mise à feu, le fond mobile 9 étant supposé à fin de course bas, on introduit le combustible par la porte de chargement 10, éventuellement même en soulevant le couvercle 25 du générateur,si la construction le permet. La cuve étant remplie,. on provoque l'allumage de manière connue .-Sous ltaction.de l'air aspiré, - ou insufflé dans le cas d'installation fixe,par exemple,- au travers .de la tuyère centrale 41 il se-.forme autour de celle-ci une. zone de combustion à température relativement élevée. A mesure que le combustible brûle dans cette zone, .le fond mobile 9 monte dans la cuve sous l'action du ressort de rappel 14, en alimentant.continuellement le foyer en bois très sec et débarrassé d'impuretés.
En effet la haute température régnant dans la zone de combustion.propage la..chaleur dans toute -la colonne mobile de combustible,de telle sorte que ce dernier.commence peu à peu à perdre son humidité sous forme de vapeur,qui est bientôt saturée.La vapeur ainsi formée .descend sous l'action-de la.densi- té dans des zones/plus an plus froides, se condense et-tombe dans le fond de la cuve; en même temps les impuretés,produits . pyroligneux,etc, contenus dans .le bois, sont fondus et atteigneni le fond mobile 9 qu'ils traversent pour s'amasser ausai dans le fond de la cuve.
Au contact du combustible plus frais, la résine liquéfiée dans la .zone de combustion peut se refroidir etse fixer au fond 9, mais elle est uentöt ramenée à l'état liquide par la montée continue du combustible et finalement. tombe à son tour dans le fond de la cuve,d'où elle est éva-
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cuée avec l'eau et les autres impuretés par le bouchon 12.Il faut remarquer en outre que la vapeur d'eau sèche et la vapeur se che de goudron et de résine passant par la zone de combustion sont dissociées et crakées sous l'action de la haute température régnant dans cette dite zone.
La combustion se continuant,le fond mobile 9 arrive finalement à hauteur de la porte de chargement lÔ; il importe alors de recharger le générateur. Dans ce but on utilise un engin formé d'un entonnoir 22 (Fig.4 et 5),qui se prolonge à son niveau supérieur par une grille 27,calculée de manière à pouvoir passer par l'ouverture de la porte 10. Au moment déterminé, on introduit donc cette grille dans la cuve 1,légèrement au-dessus du fond mobile 9 arrivé à fond de course haut,de manière à faire reposer toute la colonne de combustible restant sur la dite grille.
Dans ces conditions le fond 9 peut être abaissé en agissant par exemple au moyen d'une clef appropriée sur le bout carré 21 de l'arbre 13; on peut alors remplir la cuve 1 en versant le combusti- ble dans l'entonnoir 22, dont la paroi antérieure s'ouvre sur 1' intérieur de la cuve,et du combustible frais s'accumulera dans cette dernière jusqu'à atteindre le niveau de la grille 27, qui pourra alors être retirée. endant le chargement,le fond 9 est maintenu à la base de la cuve en neutralisant la tension du ressort 14 par la roue à rochet 15.
Comme la température est relativement élevée dans la zone de combustion, on peut avantageusement faire passer par le tu;au 6 du gaz brûlé provenant du moteur ou du four qui a été alimenté par le générateur. Ceci apporte une économie de combustible et contribue à donner du gaz plus propre. Il se produit an fait une recarburation du gaz brûlé. Cette amenée de gaz brû lé provoque il est vrai une baisse de température dans la zone de combustion par suite de la diminution d'oxygène qui en résulte, mais ceci n'est pas grave,étant donné que le bois arrivant dans la dite zone à l'état très sec, une légère chute de température n'empêchera pas une bonne gazéification de se produire.
L'enlèvement des mâchefers,dont la masse est d'ailleurs très réduite, à cause de la nature même du combustible,gazéifié de préférence dans ce générateur, a lieu chaque fois que le fond mobile 9 est ramené à hauteur de la porte de vidange 11 ; vi- dange se produisant ainsi fréquemment, il n'y aps accumulation de résidu dans la cuve et par suite le rendement en gaz est très élevé.
Le générateur, tel qu'il vient d'être décrit, est du type mobile pour voitures,camion,etc.; il pourrait être également utilisé comme générateur fixe et dans ce cas on pourra adopter des modifications constructives qui assureront sa stabilité,notamment par l'emploi d'une fondation spéciale, ou qui convien-
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dront mieux à l'application envisagée. Ainsi on pourra munir la tête de la cùve d'une chemise refroidie par eau ou par air,et même cette tête pourra être rendue mobile en utilisant un joint hydraulique ou autre ,en vue de remplacer le.fond 9,dans sa mobilité. tout au moins ,car dans ce cas ce sera la zone de combus- tion qui se rapprochera du combustible fixe.
REVENIHCATIONS.
I. Générateur à feu inversé,spécialement applicable à une alimentation au bois, caractérisé en ce que la zone de combus- tion est située à la partie supérieure de l'appareil, de même que la sortie du gaz, l'arrivée du combustible dans la dite zone s'effectuant progressivement par le dessous.