BE460709A - - Google Patents

Description

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  "Foyer ,à combustion explosive auto-cyclique et   applications   du di t, notammen t aux gazogèhes". 



   La présenta invention a pour objet, à titre de pro- duit industriel nouveau, un 'foyercombustion explosive auto- cyclique, autrement dit à combustion d'un mélange explosif qui se renouvelle automatiquement par l'effet même de la com- bustion suivant un rythme propre déterminé par les conditions physiques mêmes de ce renouvellement, à l'exclusion de tout dispositif mécanique de distribution. 



   Le foyer à combustion explosive objet de l'invention est remarquable en ce qu'il comporte une chambre de combustion d'un mélange explosif et que les moyens de faire communiquer l'intérieur de cette chambre avec l'atmosphère d'une   part   et avec des moyens d'utilisation des gaz chauds produits,   d'autre   part, sont tels que la circulation à travers eux est condi- tionnée par les seules différences de pression, variables, existant à chaque instant entre   l'intérieur   de la chambre et l'amont et ltaval de celle-ci, De préférence,

   ces moyens pour faire communiquer la chambre avec les moyens   d'utilisation   des gaz produits englobent notamment un conduit ou tuyèrede lon- gueur suffisante pour que le fluide qui s'y trouve en mouve- ment forme une veine dont   1.1 inertie   est suffisante pour opérer une suction dans la dite chambre après chaque explosion. De préférence aussi, la chambre d'explosion comporte des orifices séparés d'arrivée du comburant et du combustible, le mélange explosif se formant ainsi dans la chambre même. 



   Dans une réalisation particulière, le foyer est ali-   menté   par un gazogène faisant corps avec lui et dont la zone de dégagement des gaz combustibles est en communication avec l'intérieur de la chambre d'explosion, le foyer et le gazogène étant disposés l'un par rapport à l'autre de façon que le ga- zogène soit chauffé par le fonctionnement même du foyer. 



   Une application particulière du foyer objet de l'in- vention réside en un appareil dans lequel le foyer, par exem- 

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 ple à gazogène, est associé, en vue de la production d'un gaz combustible riche, à une cornue de distillation de combustible qui fait corps avec lui, des   noyens   étant de préférence pré- 
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 vus pour permettre d'utiliser une partie de ce gaz à l'alimen- tation de la chambre d*explosion. 



    A   titre d'exemples nullement limitatifs, on a re- 
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 présenté sur le dessin ci-joint diverses for-es de réalisation du foyer objet de l'invention et d'applications de celui-ci. 



   Dans ce dessin : la fig. 1 est une vue en élévation avec coupe par- tielle d'une réalisation simple de foyer à combustion explo- sive auto-cyclique associé à un gazogène; la fig. 2 est une coupe horizontale correspondante suivant la ligne désignée par II-II sur la fig. 1; la fige 3 est une vue en coupe verticale d'une va- 
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 riante ds réalisation de l'appareil représenté à la fig. 1; la fig. 4 est   égaleraient   une vue en coupe verticale d'une application de l'invention à la préparation de gaz com- 
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 bestioles riches par distillation; 
Dans l'exemple de réalisation représenté à la   fig.l;   l'appareil comporte essentiellement une chambre d'explosion 1 pourvue d'une tubulure de sortie 2 et, du côté opposé, d'une tuyère 3 d'arrivée d'air, fixée à une porte 4 qu'elle traver- se de façon étanche;

   sur cette tuyère est disposé un clapet 5 s'ouvrant de l' extérieur vers l'intérieur et elle   communique   avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'un écrou borgne 6 per- cé- de trous radiaux 7 et qui se visse sur son extrémité exté- rieure filetée, permettant ainsi d'obturer plus ou moins le débouché des trous 7 et par conséquent de régler à volonté la section d'entrée d'air. Au centre de la chambre 1 pénètre 
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 l'extrémité inférieure d'une trémie 9 dont l'intérieur c o.n ,rn2- nique avec cette chambre par un orifice 10 situé en regard de la tuyère 3 et en avant duquel s'étend une tablette 11 formée par un prolongement du fond de cette trémie.  ' sa partie su-   périeure,   la trémie est obturée de façon étanche par le cou- vercle 12. 



   Le fonctionnement de cet appareil est le suivant : 
On garnit la trémie 9 de combustible distillable, gras ou   ;::-.aigre,   tel que bois, charbon, lignite, tourbe,   etc:;   Celui-ci vient former sur la tablette 11, à travers l'orifice   10,   un cône d'éboulement. On allume par laporte 4, ouverte, 
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 qu ' on referme ensuite. La tubulure 2 débouchant dans une cho- ninée, le tirage de celle-ci entretient d'abord la combustion et les gazainsi produits chauffent, en se rendant à la   che-   minée, l'extérieur de la partie inférieure de la   trémie   qui se trouve à   l'intérieur   de la chambre 1 et qui joue des lors le 
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 rôle d'une cornue.

   Les gaz produits par la distjl?^.t¯o du combustible qui s' j trouve passent par l'orifice 10 dans lu   chambre   où ils   forment   avec   l'air   arrivant par la tuyère 5 un Mélange explosif qui s'enflamme. L'explosion chasse les gaz 
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 '. la cheminée et le phénomène se répète de lui-même à une viré- quence qui dépend de l'arrivée d'air, déterminée elle-même par la différence des pressions 2iitre la pression atmosphérique et celle à   l'intérieur   de la chambre 1 ; cette dernière dépen- dant elle-même du tirage de la cheminée. On peut donc régler la fréquence en faisant varier le tirage ou en réglant les en- trées   d'air   7 en tournant l'écrou 6. 

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  L'appareil ainsi constitué peut- servir au clwuffage domestique ou industriel. 



     Au   lieu de faire déboucher la tubulure 2 dans une cheminée on peut 1.a prolonger par un conduit ou tuyère 13, 
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 cosjme le montre par exemple la fig. 4, de longueur suffisante pour que les gaz provenant de l'explosion   y   formentune veine ayant une inertie suffisante pour provoquer une dépression dans la   chambre   1 à la suite de chaque explosion et assurer ainsil'auto-renouvellement du mélange explosif.

   Lesgaz   chauds   dégagés par   l'appareil   peuvent alorsêtre capteset on peut 
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 utiliser leur énergie soit à des fins de chauffage de n'impor- te quel appareil, par exemple de fours de boulangers ou autres, de cornues productrices de gaz riches, de radiateurs, etc.., soit à des fins motrices en les faisant travailler dans un moteur alternatif ou une turbine . 



   L'appareil ci-dessus peut ne pas comporter qu'une seule tuyère 3; il peuten exis ter plusieurs de   même qu'il   peut exister plusieurs orifices   10,   chaque tuyère   @   étant de   préférence   associée à un orifice 10 séparé. 



   Au lieu d'alimenter l'appareil en. combustible solide on peut aussi l'alimenter avec un combustible liquide. On peut par exemple, garnir   la   trémie de blocs réfractaires sur lesquels se vaporise le carburant liquide.   A   la -vise en route, 
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 l'allumage est alors assuré par tout moyen auxiliaire '.Y':J:;:'o:,:.: i.0 tel qu'allumage par étincelle électrique, pr point t c 1 c.;aà. ; al- lumage catalytique, etc.. 



  L'appareil représenté q la fiS. 0 diffère du :r:,c:- dent en ce que la trémie 9a¯ est ;.une 9 sur. partie in.L:1'L1L',J à'u; orifice de dégagement 15 débouchant d-ans un co.:p¯.'ri;i= ..., 16 ou étouffoir situé en dessous de la chambre la 3b pourvu d'un orifice d'en.lèvement 1,'i à porte ou t8.1::pOD. li de i""r"y= cure. 



  La communication entre l'orifice 15 et le   compartiment     le-,   dé- pend de la position donnée à un   registre   19. Il est ainsi   f@-     elle   de retirer de la trémie le charbon de bois ou le coke qui s'y est produit. Pour de gros appareils, on pout aussi prévoir un enlèvement par vis sans fin ou autre moyen mécanique.

   D'au- tre part, la tablette lla débouche au-dessus d'un   orifice   20 
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 de communication de la chambre la avec un cendrier Cl 0. deux compartiments superposés; des registres 2., 3S, manoeuvrables de l'extérieur, commandant respectivement la communic"tior e:....t:2'3 l'orifice 20 et le compartiment supérieur du cendrier -st 1'.-   communication   entre les deux   compartiments     superposés   du cen- drier. L'étouffoir 16 et le cendrier SI sont accolés l'un à   l' autre   etfont corps avecla chambre   la.   Un séparateur 8, du 
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 type do ceux en usage sur les gazogènes, manoeuvrable due divise la trémie 9a¯ en deux compartiments superposés.

   Znfin, la tuyère 5a n'est plus portée par la portc 4i 1'ais 03t disposée parallèlement à l'axe de la trémie et traverse 1, 9- roi supérieure de la chambre la. 



   Le fonctionnement de cet appareil est semblable au précédent mais l'alimentation est à remisage préalable du combustible dans le compartiment de la trémie au-dessus du séparateur S, ce qui facilite le chargement de l'appareil pendant son fonctionnement et le charbon de bois ou le coke produits peuvent être, ainsi que les cendres, retirés de l'appareil sans interruption du fonctionnement. Le coke ou le charbon   d.:   bois ainsi récupérés peuvent être ensuite reversés dans la 
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 trémie et brûlés dans l'appareil moyennant un changement appro- prié du réglage de l'arrivée d'air. 



   L'appareil représenté à la fig. 4 comporte un foyer à combustion explosive  auto-cyclique     qui   chauffe une cornue 

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 de distillation en vue de la production   d'un   gaz riche. Le 
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 foyer proprement dit comporte une char:;bre d'explosion lb for-   ces     par   un caisson 25   traverse   verticalement de part en   part   
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 D8r une cornue 36 surmontée d'une trémie extérieure 27 due   chargement   du combustible.

   La paroi   latérale   du caisson 25 est traversée par une tuyère horizontale 3b   d'arrivée   d'air qui   pénètre   axialement à   l'intérieur     d'un   tube plus gros 29 fixé 
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 3. la cornue 26 autour de l'orifice lob de celle-ci. L'orifice 2± de sortie de la chambre d'explosion est prolongé par u=z conduit ou tuyère verticale 13 dite tuyère d'aspiration. Le tube'3S traverse de façon étanche une cornue verticale 51 qui s'étend de part et d'autre des fonds du caisson 25 et qui est surmontée d'une trémie 5'l.

   Les trémies 27 et 33 sont respecti- vement pourvues à leur extrémité supérieure d'un couvercle de C2r[eent 55, 34 tandis que leurs extrémités inférieures, en dessous du caisson 25, sont munies de tampons 35,   56     d'évacua-   tion des résidus éventuels de la   distillation   du combustible 
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 (coke ou charbon de bois). Sur la prrtie inférieure de la cor- nue 51 est fixé un raccord 57 de prise de gaz et un autre rac- cord 33 est fixé sur la'paroi de la trémie J2. La trémie 27 est pourvue d'un raccord 39 porteur d'un clapet 40 s'ouvrant de   l'extérieur   vers l'intérieur.

   A   l'extrémité   extérieure de 
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 la tuyère 54 est également disposé un clapet 5b à ressort de 1'err.-.etu:::'6 susceptible d'être bandé plus ou moins par un dispo- sitif de réglage 41 manoeuvrable à la r.-zin. Tous les joints entre cornues, caisson¯ , trémies et couvercle de chargement sont des joints au sable ou à la terre réfractaire, les pres- sions en jeu lors du fonctionnement de l'appareil étant rela- 
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 tivement faibles. Un cendrier 42, en co::Tunication avec la chambre d'explosion lb, est ménagé en dessous du caisson e t est pourvu   d'un   tampon 43 d'enlèvement des cendres.

   De plus, pour   permettre   d'utiliser directement dans l'appareil des bûches de bois, il est disposé dans la cornue 26 une grille 44 
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 a barreaux espacés et dans la trérzie 27 un plateau à griffes .à3 porté par une tige rotative qui traverse le couvercle de ohr.r gèrent 33 pour être #:anoeuvràble de 1 te:t:.rißur, . l?- :.xiz# ou sci% un dispositif mécanique. 
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  Lans est appareil, le -.-:.élftJ:;e explosif se forna à l'intérieur du tube 23 par les gaz qui sortant de la cornue 25 et 1 lr qui arrive par la tuyère :b et se répand dans la ch2.- bre lb¯; la co=bustio? explosive se 'déveloD7)e l l'intérieur et É, l'extérieur du tube 29 de sorte que la cornue 51 ce trouve ;,211.f.fée à la fois de l'intérieur et de l'extérieur.

   Le con- U,:'!:;i1:!..= oerxi s'y trouve rerlf'3rr.:é distille en vase clos et four- nit un ;.z riche qui s'évacue tGl ^^ Wrn.Y. par 1 raccord 'r, relis ,,r -3::'3:--:)le .j une cloche à Gaz ou C:i:'18cta:el1t des appa- reils d'utilisation tels que b r 1 r s ="iot.eur<5, C'?'ßJ<.: û7¯ : i1^.¯ ";"- = to. , i besoin est, des épurs. leurs peuvent co¯ .¯1:. sr ,¯¯.¯':lfJ1':. '".?. prise de 1 Se fait -o - r le rr.ccord i":

   # 1- -..'t ..s Q""'o ''-'-"''''''r+-io frt-.¯c¯, n':""'<")1"-CJ"".c .-a lt,.",'r'1 ïTu-t t-il --i?3c'L:s de la prrtie àttr..-c--t o'-uff'le l'en veut recueillir les 3roodu'-ts condensables. ±.pr4s avoir étouffe la c5=zx,ie :1 les de la combustion explosive viennent cnau-ffer extérieurement lu cornue wu du foyer à combustion explosive proprement dit avant de se rendre à la tuyère de départ LI - Le 01,net 5b permet de faire varier la fréquence des explosions. 



  Lorsque l'appareil est en route on peut alimenter le foyer proprement dit, 3:1 totalité ou seulement en partie y3=r une fraction du gaz riche produit par la cornue 31 en le faisant arriver par le raccord,' pr relié au raccord '07 ou ['Ou zc#oi:xÙ#tre . T.e clapet 40 s'oppose eout refoulenert de la tré- ,ie 37 dans la cornue 31 ou le gazomètre lors des explosions. 
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  Dans le cas d'alisientation du foyer auto-cyclique par des bûches, le p3a.eau à griffes 45 permet de faire pres- sion sur la partie supérieure de celles-ci et, par un rouve- 

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 ment de rotation, de détacher le charbon. qui se forme 4leur base. 
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 àEVENDICATIONS - -1--¯-------------

Claims (1)

1.- Foyer de combustion d'un mélange explosif, ca- ractérisé en ce qu'il est agencé de telle sorte que le mélan- ge explosif s'y renouvelle automatiquement par l'effet même de la combustion explosive, suivant un rythme propre, déter- miné par les conditions physiques mêmes de ce renouvellement, à l'exclusion de tout dispositif mécanique de distribution, constituant ainsi un foyer à combustion explosive auto 3.- Foyer à combustion explosive auto-cyclique sui- vant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de combustion d'un mélange explosif et que les moyens de faire communiquer l'intérieur de cette chambre avecl'at- posphère d'une part et avec des moyens d'utilisation des gaz chauds produits, d'autre part,

sont tels que la -circulation à travers eux est conditionnée par les seules différences de pression, variables, existant à chaque instant entre l'inté- rieur de le chambre et l'amont et l'aval de celle-ci.

5.- Foyer suivant la revendication 2 caractérisé en ce que les dits moyens pour faire communiquer la chambre avec les moyens d'utilisation des gaz produits englobent no- tamment un conduit ou tuyère de longueur suffisante pour que le fluide qui s'y trouve en mouvement forme une veine dont l'inertie est suffisante pour opérer une suction dans la dite chambre après chaque explosion.

4 .- Foyer suivant l'une quelconque des revendica- tions 1-5 caractérisé en.ce que la chambre d'explosion com- porte des orifices séparés d'arrivée du comburant et du com- bustible, le mélange explosif se formant ainsi dans la chambre même.

5. - Foyer suivant l'une quelconque des revendica- tions 1-4, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs orifices d'arrivée de comburant.

6. - Foyer suivant l'une quelconque des revendica- tion.s 1-5, caractérisé en ce que les moyens d'admission de comburant englobent un clapet automatique, sollicité vers sa position de fermeture par des moyens de rappel, par exemple élastiques, qui sont de préférence réglables afin de permettre de faire varier la force de rappel.

7.- Foyer suivant l'une quelconque des revendica- tions 1-6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de ré- glage de la section d'entrée du comburant, ce qui permet de faire varier la fréquence des explosions.

8.- Forme de réalisation de foyer suivant l'une quel- conque des revendications 1-7, caractérisée en ce que le foyer est alimenté par un gazogène faisant corps avec lui et dort la zone de dégagement des gaz combustibles est en communication avec l'intérieur de la chambre d'explosion, le foyer et le gazogène étant disposés l'un par rapport à l'autre de façon que le gazogène soit chauffé par le fonctionnement même du foyer .. <Desc/Clms Page number 6>

9.- Application du foyer suivant l'une quelconque des revendications 1-8, caractérisée en ce que le foyer, par exemple à gazogène suivant la revendication 8, est associé, en vue de la production d'un gaz combustible riche, à une cornue de distillation de combustible qui fait corps avec lui, des moyens étant de préférence prévus pour permettre d'utiliser une partie de ce gaz à l'alimentation de la chambre d'ex- plosion.

10.- Appareil suivant la revendication P, caractérisé en ce que le foyer comporte une chambre d'explosion entoruant la cornue alimentant le foyer et celle de production de gaz riche et qu'il débouche dans cette chambre un conduit, raccordé à l'orifice de sortie alimentant le foyer, et qui traverse de part en part la cornue de production de gaz riche, les moyens d'arrivée d'air au foyer débouchant à l'intérieur de ce conduit.

11.- Foyer à combustion explosive en substance confie décrit et comme représenté aux dessins annexés.

12. - Application du foyer suivant la revendication 11, en substance comme décrite e't comme représentée aux dessins annexés.