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Générateur de gaz d'huile combustible.
On sait que le chauffage de combustible liquide four- nit des vapeurs. Pour autant que le point d'ébullition final du combustible soit inférieur à 300-350 c cette vaporisation peut s'effectuer sans entraîner des modifications chimiques dans le combustible. Cependant, si le point d'ébullition final dépasse la limite spécifiée, il se produit en général des résidus. De longues molécules se transforment en molécules plus courtes mais il se forme en même temps un résidu solide.
L'emploi du gaz d'huile extrait d'un combustible à point d'ébul- lition final supérieur à 300-3500C nécessite donc le nettoyage des appareils utilisés pour la vaporisation. Ces appareils présentent encore un autre inconvénient': le refroidissement des vapeurs d'huile formées est toujours accompagné de conden- sation ; en d'autres termes le gaz d'huile obtenu n'est pas permanent. Aussi,dans les appareils connus (générateurs de gaz) pour la fabrication de gaz d'huile permanents ajoute-t-on de
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l'air pendant la vaporisation; ceci provoque entre autres une oxydation partielle du gaz d'huile qui entrave la libéra- tion de l'énergie calorique du gaz. On obtient ainsi un gaz permanent.
Les appareils connus présentent cependant tous le même inconvénient: ils n'empêchent pas la formation de résidus ou bien, ils ne comportent pas de dispositifs pour annihiler l'eflflet néfaste des résidus.
La présente invention constitue un perfectionnement des générateurs de gaz d'huile; en effet les générateurs conformes à l'invention sont exempts de l'inconvénient préci- té ou bien cet inconvénient est réduit au point qu'il ne gène plus le fonctionnement.
Dans le générateur conforme à l'invention utilisé pour la fabrication d'un gaz d'huile permanent combustible, l'huile ét'l'air, circulant en sens inverses,sont amenés en contact intime, tandis que les parties du générateur dans lesquelles se trouvent essentiellement les fractions lourdes de l'huile sont maintenues, par de la chaleur fournie de l'extérieur, à une température si élevée qu'au moins la majeure partie des particules de combustible solide formé ou restant soit transformée, par oxydation, en combinaisons gazeuses.
En faisant en sorte que dans le générateur conforme à l'invention le combustible et l'air de combustion circu- lent en sens inverses, les fractions volatiles sont entrai- nées d'abord par l'air dans une direction opposée à leur di- rection initiale et s'oxydent localement. Les fractions plus lourdes du combustible, encore liquides, poursuivent leur course dans le générateur, à l'encontre de l'air, et rencon- trent alors constamment de l'air plus riche en oxygène que celui avec lequel elles étaient en contact précédemment.
Dans le générateur conforme à l'invention, les fractions lourdes
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qui ne se vaporisent pas à l'air et qui, dans les générateurs de construction usuelle,'occasionneraient des résidus soli- des non brûles, parviennent finalement dans une partie du générateur'où, par suite de la chaleur amenée de l'extérieur règne une température si élevée que ces résidus s'y trans- forment par oxydation en combinaisons gazeuses.
L'avanta- ge de cette combustion par une chaleur amenée de l'exté- rieur comparativement à l'exécution dans laquelle la chaleur nécessaire à cette combustion se prélève du processus qui se déroule dans le générateur réside dans le fait que, dans le @ générateur conforme à l'invention, on peut se contenter d'un déficit d'air de combustion de sorte que le gaz formé dans le générateur est un gaz riche. Des essais effectués par la Demanderesse ont prouvé que, dans le générateur conforme à l'invention, il suffit d'amener au générateur une quantité d'air égale par exemple à 5-10% de la quantité d'air néces- saire pour assurer la combustion complète du gaz formé dans le générateur.
Le générateur conforme à l'intention se prête aussi à l'utilisation en combinaison avec un brûleur,
La chaleur extérieure peut se fournir au générateur de diverses manières. C'est ainsi que l'air fourni-4u géné- rateur peut être chauffé avant qu'il ne pénètre dans le ré- chauffeur, ce qui s'effectue de préférence à l'aide des gaz brûlés du brûleur alimenté par le gaz du générateur. On peut aussi chauffer le générateur lui-même à l'endroit où se trouvent les fractions d'huile les plus lourdes. Suivant une autre formé d'exécution de l'invention, on peut donner au générateur, à l'endroit où se trouvent les fractions d'huile les plus lourdes, une grande épaisseur de paroi ou bien réa- liser cette partie en une matière très bonne conductrice de la chaleur.
Lorsque la partie du générateur a des parois très épaisses à l'endroit où se trouvent les fractions d'huile les plus lourdes, il est recommandable d'amener l'air au générateur à travers un certain nombre d'étroites ouvertures
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ménagées dans cette,partie épaisse ce qui permet à l'air, éventuellement froid, de se réchauffer d'une manière notable.
En générale conformément à l'invention, il est avantageux que la partie du générateur dans laquelle le com- bustible et l'air circulent en sens inverses soit verticale; dans ce cas, la conduite d'alimentation en combustible débou- che dans la partie supérieure du générateur et y est refroi- die pour empêcher le dépôt de carbone.
La description du dessin annexée 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 l'in- vention.
Le dessin montre schématiquement quelques formes d'exécution du dispositif conforme à l'invention.
La fig.l représente un générateur essentiellement constitué par une cuve 1, à col assez étroit 2, une condui- te d'alimentation en air 3, une conduite d'évacuation 5 du gaz produit. Dans cette forme d'exécution, le fond 6 de la cuve 1 a une paroi très épaisse. Ce générateur fonctionne de la manière suivante. Le combustible sort de la conduite d'alimentation 4 de la manière indiquée par des pointillés.
Dans le col 2, ce combustible liquide vient en contact avec . l'air qui pénètre dans le générateur par la conduite 3 et à travers les étroites ouvertures 7 ménagées dans la paroi du générateur. Cet air est préchauffé, par exemple par les gaz de combustion du brûleur, non représenté sur le dessin, qui est alimenté par le gaz du générateur. Par suite de la présence de cet air préchauffé, les fractions volatiles du combustible se vaporisent dans le col 2, sont éventuellement oxydées par l'air et sont évacuées à travers la conduite 5.
Par contre, les fractions plus lourdes ne se
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vaporisent pas immédiatement; elles pénètrent plus profon- dément dans le générateur et ne se vaporisent que lorsqu'elles ont atteint la température nécessaire à cet effet, éventuel- lement elles-aussi seront partiellement oxydées, montent dans le générateur avec l'air et sont évacuées par la con- duite 5. Les fractions plus lourdes parviennent sur le fond 6, qui comme l'indiquent les flèches 8, est chauffé de l'extérieur.
Les gouttes de combustible liquide qui se trou- vent dans la partie inférieure du générateur et qui, en géné- ral, sont donc constituées par les fractions les plus lour- des, flottent sphéroldalement au-dessus du fond et, par sui- te de la présence d'air très riche en oxygène, les vapeurs formées à ce moment, en général des résidus, sont entière- ment ou partiellement oxydées dans de l'air très riche en oxygène. Finalement il ne subsiste sur le fond 6 qu'un rési- du,essentiellement constitué par du carbone qui, au bout d'un certain temps, se transforme par oxydation en un produit gazeux sous l'effet de l'air circulant dans cette partie du générateur. Ces résidus solides disparaissent donc entièrement par oxydation.
Il est désirable de diriger l'air de combustion de manière qu'il lèche le générateur ce qui favorise apparem- ment le bon mélange de l'air de combustion et des hydrocar- bures.
De préférence, on agence le générateur de manière que le tourbillon d'air qui se forme dans la partie infé- rieure du générateur soit excentré par rapport à l'endroit de chute du liquide sur le fond. De cette manière, les gouttes de liquide sont maintenues en mouvement. En général, la température du fond 6 dépassera 450 C, de préférence 600 C, pour assurer l'effet désiré. Le choix de cette température dépend évidemment du genre de combustible.
Le générateur montré sur la fig. 2 est analogue à
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celui représenté sur la fig.l avec cette différence cependant qu'à la partie inférieure de la cuve 10 à col rétréci Il se trouve un fond conique 12. Pour favoriser le tourbillon- nement de l'air les ouvertures d'amenée d'air 13 sont ména- gées tangentiellement et sont dirigées vers la partie incli- née du fond conique. Le bord 14 constitue à la partie infé- rieure de la cuve 10 une espèce de chambre de tourbillonnement et assure un bon mélange de l'air et du combustible. En outre, comme le montre la figure,dans cette forme d'exécution, les ouvertures ou canaux d'amenée d'air 13 sont ménagés dans la partie à paroi épaisse de la cuve 10.
L'air qui se trouve à la température ambiante et qui est amené par la canalisation 15, est chauffé pendant son passage dans les canaux 13, jusqu'à 500 c par exemple. L'air prélevé de la chaleur de la paroi de la cuve 10. Le fond 12 de cette cuve est en effet maintenu à une température élevée de la manière indiquée schématiquement par les flèches 16. La capacité de ce géné- rateur est plus grande que celle du générateur représenté sur la fig.l. Aussi la conduite d'alimentation en combus- tible 17 est elle réalisée de manière que le combustible liquide soit projeté en plusieurs filets.
Un autre avantage du fond à paroi épaisse de ces générateurs est que le fond fortement chauffé n'est guère refroidi par les gouttes de combustible froid qui tombent sur le fond. En donnant au générateur la forme d'une cuve à col étroit ou rétréci,on empêche les gouttes de combusti- ble de pénétrer dans la conduite d'évacuation du gaz.
La fig. 3 montre une autre forme d'exécution du dis- positif conforme à l'invention; le principe est analogue à celui des formes d'exécution montrées sur les figures 1 et 2 mais elle en diffère cependant par le fait que ce générateur est hermétique et convient à la gazéification d'huiles conte-
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nant des cendres. Le générateur est constitué par le bottier
20 en forme de sablier, la conduite d'alimentation en air
21, la conduite d'évacuation de gaz 22, la conduite d'alimen- tation en combustible 23 et le fond à paroi épaisse 24. A sa partie inférieure, le bottier 20 se raccorde à une cuve 25.
Entre la face intérieure de la paroi droitier 20 et la cuve 25 d'une part, et le bord extérieur du fond à paroi épaisse 24 d'autre part, est ménagée une étroite fente 27. Lorsqu'on brûle dans le générateur un combustible qui laisse un résidu cendreux, l'air qui de la conduite d'alimentation pénètre dans le bottier 20 par les ouvertures d'amenée d'air 26 et qui forme des tourbillons dans ce bottier, souffle le rési- du précité du fond 24 sur le bord légèrement descendu de ce bottier et, par la fente annulaire 27, ce résidu parvient dans la cuve 25. De temps en temps il faut vidanger cette cuve.
Dans l'enceinte 28 formée sous le fond à paroi épaisse 24 se trouve un dispositif, non représenté sur le dessin, pour main- tenir ce fond à la température requise.
La fig. 4 montre une autre forme d'exécution du géné- rateur conforme à l'invention. Le générateur 30 affecte la forme d'un entonnoir dans lequel une conduite 32 amène de l'air et une conduite 33, du,combustible. Comme le montrent les flèches et les pointillés, dans le générateur, le combus- tible et l'air se déplacent en sens inverses. Le gaz combusti- ble sort du générateur par la conduite 34. La partie en forme d'entonnoir du générateur est chauffée extérieurement de la manière indiquée par les flèches 35. On obtient ainsi les conditions requises pour assurer une gazéification sans résidu des combustibles.
A la partie inférieure de l'entonnoir 30 se trouve une certaine quantité de petites particules 31 (billes, cendres etc. ) que l'air qui pénètre par la canalisation 32
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remue sans cesse. Si des résidus nota. brûlés se déposent sur ces particules,qui par suite du brassage par l'air, parviennent à la partie inférieure de l'entonnoir 31, ils viennent en contact avec de l'air frais préchauffé à une température d'en- viron 500 C et se transforment en combinaisons gazeuses.
Tout comme dans le générateur montré sur la fig.3, les parti- cules de liquide et les particules d'air circulent en sens inverses dans l'entonnoir.
Dans la forme d'exécution montrée sur les figs. 5 et 6 le générateur comporte, entre l'éjecteur de la conduite d'amenée de combustible 41 et la conduite d'amenée d'air 42, un organe rotatif 43 Les résidus solides du combustible se déposent sur cet organe. Celui-ci tourne dans le sens de la flèche; sa rotation est assurée par le fait que les résidus de combustible liquide se déposent d'un côté de cet organe de sor- te que la partie de droite de l'organe 43 devient plus lourde que la partie de gauche ou bien, par une force extérieure.
Les résidus solides du combustible passent aussi automatique- ment d'une atmosphère pauvre en oxygène dans une atmosphère riche en oxygène., et brûlent Dans la forme d'exédution montrée sur la figure 6, le creux 44 ménagé dans le boîtier du générateur et dans lequel tourne la partie de gauche de l'organe 43 comporte un racleur 45 qui enlève les particules solides du combustible qui pourraient subsister sur l'organe 43. Ces particules tombent et parviennent dans la partie in- férieure du générateur où, par suite de la température élevée qui y règne et de l'air frais, elles brûlent sans formation de résidus, ou du moins se transforment en combinaisons gazeuses.