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" Refroidissement des gazogènes "
Les gazogènes qui servent à chauffer les fours de chauffage., par exemple les fours à recuire, à tremper, les fours de forge et de fusion et les autres fours indus- triels, ont besoin d'un refroidissement efficace pour empêcher les couches de combustible qui se gazéifient de prendre une température trop élevée, qui provoquerait. une accumulation prématurée de mâchefer dans le gazogène.
Ce refroidissement s'effectue le plus souvent en faisant arriver, dans l'air de gazéification, en permanence, de la vapeur d'eau ou de l'eau finement pulvérisée , L'eau conte- nue dans l'air de gazéification se décompose en hydrogène et oxygène, l'oxygène donnant de l'anhydride carbonique.
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L'hydrogène brûle dans le four de chauffage en donnant de la vapeur d'eau.
La présence de vapeur d'eau dans les gaz de chauffage est nuisible dans un grand nombre d'applications, par exemple lorsqu'il s'agit de chauffer des métaux, en particulier de l'acier et du fer, car elle favorise la formation d'oxydes c'est-à-dire l'oxydation. Un autre inconvénient consiste dans la difficulté de régler avec précision l'intensité du refroidissement et de l'adapter à l'allure du gazogène ainsi qu'aux conditions imposées par le combustible . On peut évidemment diminuer la formation de vapeur dans la chambre de chauffage en employant un combustible sec à faible teneur en matières volatiles , qui, ainsi qu'on le sait, contiennent de l'hydrogène et dont la combustion dégage de la vapeur d'eau .
Mais, étant donné que la plupart des combustibles, en particulier les combustibles secs et pauvres en matières volatiles, exigent un refroi- dissement intense par la vapeur d'eau ou par l'eau, il n'est guère possible de réaliser par ce moyen la diminution voulue de la teneur en vapeur d'eau des gaz de chauffage .
L'invention a pour but de diminuer notablement la proportion de vapeur d'eau dans les gaz de chauffage et, en outre, de faciliter et rendre plus simple le refroidissement des gazogènes . Ce résultat est obtenu par une combinaison de moyens , d'ailleurs connus en soi dans la technique du chauffage , mais qui n'ont pas encore été appliques de façon à coopérer entre eux d'une manière nouvelle, sui- vant l'invention, et qui permettent ainsi d'obtenir des résultats surprenants. Il en résulte des avantages tout particuliers dans le cas des fours de chauffage avec gazogènes directement accolés.
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L'invention consiste, en principe, à remplacer l'addi- tion ordinaire, servant au refroidissement, d'eau ou de vapeur d'eau à l'air de gazéification, par un mélange, dont les proportions peuvent être réglées, de gaz brûlés et d'air de gazéification L'acide carbonique des gaz brûlés se réduit à l'état d'oxyde de carbone dans la zone incandescente du combustible, y absorbe l'excès de chaleur nuisible et refroidit ainsi la zone de gazéification du
Les gaz brûlés peuvent être mélangés à l'air de gazéi- fication de diverses manières, par exemple en faisant aspirer par un ventilateur en même temps de l'air et des gaz brûlés en proportions réglables.
On abaisse ainsi, en même temps, la température élevée des gaz brûlés enes mélangeant'avec de l'air plus froid, ce qui est avantageux pour ménager le ventilateur. Ce refroidissement ne compro- met pas la marche économique de l'installation, pourvu qu'une isolation calorifique satisfaisante ait pour effet d'empêcher la chaleur sensible des gaz brûlés, ou de leur mélange avec l'air, de s'échapper à l'extérieur.
Si on emploie du coke sec, de l'anthracite ou des combustibles analogues, il est possible d'obtenir des gaz chauds, ne contenant pour ainsi dire pas de vapeur d'eau, ce qui est très avantageux dans certaines applications.
En réalisant le refroidissement du gazogène suivant l'invention, on peut même réchauffer d'une manière avantageu- se l'air de gazéification , par exemple dans un réchauf- feur monté derrière la chambre de chauffage . On peut aussi utiliser encore une partie de la chaleur sensible des gaz brûlés qui, en l'absence de ce réchauffeur, serait perdue . Malgré le réchauffage de l'air de gazéification, il ntest aullement nécessaire de faire monter la température
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en augmentant la proportion des gaz brûlés mélangés à l'air de gazéification, de compesser l'élévation de tem- pérature qui résulterait du réchauffage de l'air. La réduction plus intense de l'acide carbonique des gaz brûlés absorbe la chaleur en excès qui a été introduite dans le gazogène par le réchauffage de l'air de gazéification.
Certains fours de chauffage comportent des régula- teurs de température automatiques, qui font varier la quantité de chaleur ou de gaz introduits. Le refroidisse- ment du gazogène correspondant doit également varier.
Alors que ce résultat est difficile à obtenir avec le pro- cédé actuel de refroidissement par l'eau ou la vapeur , on y arrive facilement dans les installations suivant l'invention, par exemple au moyen de registres de réduc- tion simples et faciles à manoeuvrer pour l'arrivée de l'air et des gaz brûlés.
La possibilité de régler facilement le refroidisse- ment du gazogène permet de maintenir en permanence la basse température de gazéification la plus avantageuse, en supprimant ainsi les difficultés connues dues à la formation de mâchefer et en prolongeant notablement la durée du gazogène .Au contraire, le réglage du refroidissement par l'eau est insuffisant et compliqué, par exemple avec des tuyères de pulvérisation, de même le réglage du refroidissement par la vapeur est extrême- ment difficile, même quand la pression de la vapeur reste constante dans la canalisation , ce qui n'arrive jamais.
Dans le cas du refroidissement par l'eau, la combus- tion rapide de l'hydrogène provoque, à l'entrée de la chambre de chauffage, une surchauffe pouvant exercer une action nuisible sur la qualité du produit. Au contraire, dans le cas du refroidissement suivant l'invention par
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flamme modérée et peu intense, ne donnant lieu aucun phé- nomène de surchauffe, condition indispensable à réaliser dans le cas de nombreux traitements thermiques.
Le dessin ci-joint représente, à titre d'exemple, en coupe schématique ,une forme de réalisation du dispositif suivant l'invention.
Le gazogène comporte une cuve 1 avec orifice de remplis- sage 2 du combustible, une grille 3, un cendrier 4 et sa porte de fermeture 5. Le générateur communique par un canal 6 avec la chambre de chauffage 7 accolée, dans la- quelle on introduit le produit à chauffer 8. Une chambre, qui contient un réchauffeur d'air 15 et communique avec une cheminée 9, est reliée à la chambre de chauffage. De cette chambre, part un tuyau 10 qui contient un.registra de réglage 11 et aboutit à un ventilateur 12 dont le tuyau de refoulement 13, commandé par un registre de réglage 21, aboutit dans le cendrier 4 du gazogène . Un ventilateur 14 est raccordé au réchauffeur 15, de façon à y faire passer l'air frais aspiré et à le refouler dans un tuyau 16 qui, par l'intermédiaire d'un registre de réglage 18, aboutit à une tuyère 17 à la partie supérieure du gazogène.
Le tuyau 16 comporte une dérivation 19, qui, par l'intermédiaire d'un registre de réglage 20, aboutit à la chambre d'aspira- tion du ventilateur 12.
En fonctionnement, les gaz brûlés aspirés par le ventilateur 12 dans la cheminée 9, par le tuyau 10, et dont le débit est réglé par le registre 11, sont refoulés par le tuyau 13 dans le cendrier 4 du gazogène après avoir été mélangés avec une fraction plus ou moins grande d'air arrivant par le tuyau 16 et ayant passé dans le ventilateur 14 et le réchauffeur 15. Le débit total de ce mélange peut être réglé par le registre 21. Le reste de l'air arrivant par le tuyau 16 arrive, en quantité réglable par le registre
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18, dans la tuyère 17 où il se mélange avec les gaz du gazogène et provoque leur combustion, qui se prolonge éventuellement jusque dans la chambre de chauffage 7.
.Le dispositif de refroidissement du gazogène suivant l'invention s'applique également aux diverses formes de construction des gazogènes ne comportant pas de grille ou comportant une grille fixe ou mécanique . Si les gazogènes sont groupés sous forme de batteries alimentant avec du gaz plusieurs fours de chauffage ou de fusion, on peut prélever les gaz brûlés dans un ou plusieurs de ces fours. Certains de ces fours peuvent éventuellement servir à réchauffer l'air de gazéification si on constate qu'il est nécessaire de le faire.