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PERFECTIONNEMENTS-AUX-APPAREILLAGES'DE GAZ A L'EAU, POUR LA CARBURATION
AUX HUILES LOURDES.
Un appareillage de gaz à l'eau carburé comprend habituellement un générateur, un carburateur et un surchauffeur, l'air soufflé passant de bas en haut dans le générateur, et les gaz de soufflage de haut en bas dans le carburateur et de bas en haut dans le surchauffeur. Le gaz de fabrica- tion montante emprunte le même parcours, et est carburé par injection d'hui- le à la partie supérieure du carburateur dans le même sens que le courant gazeux.
Lorsque l'on utilise des huiles d'enrichissement telles que les gas-oils qui ne laissent pas de résidu, ou seulement un résidu minime pen- dant leur vaporisation, le carburateur dans lequel est vaporisée l'huile contient habituellement des empilages. Lorsque l'on emploie des huiles qui laissent en se vaporisant un résidu de carbone appréciable, la pratique des empilages est à rejeter et il est préférable d'employer un carburateur "vi- de".
Il est alors important d'éviter la formation de dépôts sur les parois et sur le fond des appareils, ou tout au moins d'éliminer au fur et à mesure de leur formation, les dépôts de carbone qui se seraient produits.
La présente invention concerne, en principe, la carburation de gaz à l'eau, plus particulièrement au moyen d'huiles lourdes, dans un ensem- ble comprenant un générateur, un carburateur et un surchauffeur, dont la disposition est, ou peut-être, celle d'ensembles standard; cet ensemble peut, en conséquence, être rapidement formé en partant de la plupart des ensembles de gaz à l'eau, par des modifications relativement peu importan- tes.
Dans l'ensemble se rapportant à l'invention, le carburateur est du type "vide".
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A ou vers la partie inférieure du carburateur, se trouve'un redan, ou saillie s'avançant en pente vers l'intérieur de.l'appareil, et formant en son centre-une ouverture, ou gorge, pour le passage des'gaz.
Sous le redan, le carburateur peut former une chambre de laquelle part la jonction avec le surchauffeur; dans ce cas, il est préférable que la face inférieure du redan descende en pente de la gorge vers la paroi. En varian- te, la jonction avec le surchauffeur peut être une tuyauterie continuant le redan.
L'huile est pulvérisée à la partie supérieure du carburateur, vers le bas. On utilise de préférence un pulvérisateur des types centrifu- ges connus, produisant un brouillard en forme de cône creux. L'injection en brouillard, qui facilite la vaporisation rapide de l'huile, permet de ter- miner pratiquement cette vaporisation avant que l'huile arrive au niveau du redan. La vaporisation de l'huile est obtenue par la chaleur sensible du gaz à l'eau et par le rayonnement des parois du carburateur.
L'angle du cône de pulvérisation est choisi de façon à éviter toute projection sur les parois du carburateur; seules les gouttelettes non vaporisées, si cela se produit, frappent la partie supérieure du redan; le cône d'huile étant creux, aucune particule ne peut passer au travers de la gorge du redan et par conséquent on évite tout dépôt solide important sur le fond du carburateur.
D'autre part, un mouvement hélicoïdal est imprimé aux gaz, en les faisant '.entrer à la partie supérieure du carburateur au moyen d'une tubulure tangentielle ; disposition permet au gaz de fabrication mon- tante, qui traverse le carburateur de haut en bas pendant l'injection d'hui- le, de 'tourner autour du cône d'huile, en évitant l'entraînement de goutte- lettes vers les parois. Il est à remarquer que cette progression en hélice dans le carburateur est accentuée par la présence du redan.
L'arrivée tangentielle et le redan permettent le même chemine- ment dans le carburateur pour les gaz de soufflage. Il en résulte un meil- leur contact de ces gaz avec les parois, et par conséquent, un bon chauf- fage de celles-ci conduisant à une meilleure vaporisation par rayonnement de l'huile injectée.
Il est à remarquer que le mouvement hélicoïdal est communiqué également aux poussières qui sont entraînées hors du gazogène par les gaz de soufflage, et ces poussières en balayant les parois contribuent par éro- sion à éliminer les dépôts de carbone qui auraient pu s'y produire.
Pour enlever les dépôts de carbone résultant de la vaporisation des gouttelettes d'huile qui seraient tombées sur la face supérieure du re- dan, il est prévu immédiatement au-dessus, des arrivées d'air pour brûler ces dépôts. Ces arrivées sont, de préférence, placées tangentiellement dans la même direction que le courant gazeux, et horizontalement, de façon à ob- tenir le contact maximum de l'air avec le carbone déposé sur la face supé- rieure du redan et un mélange minimum avec le gaz de soufflage.
Toutefois, il peut être juge intéressant de placer les entrées d'air de brûlage plus haut que le redan ; à condition que l'air ainsi intro- duit soit en quantité suffisante pour donner des gaz de soufflage complète- ment brûlés, contenant un excès d'oxygène, les entrées d'air peuvent être à n'importe quelle hauteur dans le carburateur, ou même dans la tuyauterie de jonction entre le gazogène et le carburateur. Il est à noter qu'une arri- vée d'air placée plus haut que le dépôt de carbone peut permettre à l'oxy- gène destiné à la combustion du dépôt de se surchauffer, ce qui est favora- ble à la-combustion du carbone.
Une disposition de ce genre pour l'intro- duction de l'air de brûlage peut être retenue dans tous les cas et notam- ment lorsque le carburateur est de petit diamètre car alors il peut être dif- ficile d'obtenir un pulvérisateur d'huile ayant un angle de divergence suf- fisamment petit pour éviter qu'une certaine quantité d'huile frappe la pa- roi verticale au-dessus du redan.
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Grâce à cette disposition, il est possible de vaporiser dans ce carburateur des fuels-oils laissant un dépôt de carbone considérable lors de leur vaporisation sans qu'il soit nécessaire d'employer un moyen mecani- que d'enlèvement des dépôts de carbone et cela, comme il peut être apprecie, est d'un avantage pratique considérable.
La figure 1 reprasente à titre d'exemple, non limitatif de l'in- vention, un appareillage de gaz à l'eau carburé aux huiles lourdes suivant l'invention. Cet appareillage est représenté schématiquement en élavation et en coupe partielles et ne comprend que le générateur, le carburateur et le sur chauffeur.
Les tuyauteries et raccordements habituels de vapeur et d'air ont été volontairement omis pour permettre plus de clarté, mais sont néces- sairement prévus. a est le générateur, b le carburateur et c le surchauffeur.
Le générateur a dont le sommet est relié au sommet du carbura- teur b par la tuyauterie d est montre équipé avec un ajutage e pour pulvé- riser l'huile sur le lit de combustible pendant la fabrication et avec un certain nombre d'entrées d'air f pour souffler marginalement avec de l'air pendant la période de soufflage la partie supérieure du lit de combustible de fagon à accumuler de la chaleur dans la partie supérieure du générateur pour vaporiser l'huile et pour brûler les résidus de carbone déposés dans cette partie par l'huile.
La tubulure d a une entrée d'air secondaire en g et est reliée à la partie supérieure du carburateur tangentiellement.
Vers le bas du carburateur se trouve le redan h avec la gorge hl. Ce redan divise le carburateur en une chambre supérieure de pulvérisa- tion d'huile bl et une chambre inférieure b2, qui est reliée par une tuyau- terie j, au surchauffeur c. La chambre supérieure bl est équipée avec un a- jutage de pulvérisation d'huile 1 et avec des orifices d'entrée d'air K et K1 pour admettre l'air destiné à brûler le carbone sur le redan.
Le sommet du surchauffeur est relié par une tuyauterie c1 à une cuve de lavage et par une tuyauterie c2 à une chaudière à récupération.
Le fonctionnement est le suivant :
Pendant la période de fabrication montante, la vapeur est in- troduite sous la grille du générateur et le mélange en résultant de gaz à l'eau bleu et de vapeur non décomposée quittant le dessus du lit de combus- tible dans le générateur s'écoule dans la tuyauterie d vers le carburateur.
Pendant cette période, l'huile est pulvérisée sur le combustible chaud dans le générateur par l'ajutage e et s'y trouve vaporisée, les vapeurs partant avec le gaz à-l'eau bleu. Egalement, pendant la période de fabrication mon- tante, l'huile est pulvérisée dans le carburateur par l'ajutage 1 et les ré- sidus de carbone en provenant (s'il s'en produit) sont déposés sur la face supérieure du redan. Le mélange de gaz à l'eau de vapeur d'huile et de va- peur passe par la tuyauterie j, dans le surchauffeur où il est cracké jusqu'au point voulu par le contrôle de la température dans cet appareil.
Pendant la période de soufflage suivante, l'air est introduit sous la grille du généra- teur et le gaz de soufflage en résultant qui quitte le haut du lit de com- bustible est brûlé avec de l'air marginal introduit par les entrées d'air f dans la partie supérieure du générateur. Une quantité d'air suffisante est introduite à cet endroit pour obtenir la température voulue dans la partie supérieure du générateur et en haut du lit de combustible. Une quantité d'air supplémentaire peut être ajoutée en g. Les gaz de combustion, qui peuvent à ce moment ne plus contenir de parties combustibles non brûlées descendent d'un mouvement hélicoïdal le long de laparoi du carburateur et du redan en chaufiant ces parois et passent ensuite dans la gorge.
Une certaine quantité d'air est introduite pendant au moins une partie de cette période aux ori- fices d'entrée situés au-dessus du redan (ou plus haut) pour brûler les dé- pôts de carbone se trouvant sur ce dernier.
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On ne sort pas du domaine de l'invention si l'on remplace par des moyens équivalents les moyens décrits sous réserve des caractéristiques ci-dessous :
I.- L'appareillage de gaz à l'eau carburé aux huiles lourdes comprend un générateur, un carburateur du type "vide" et un surchauffeur.
La circulation des gaz dans cet ensemble est la même que dans un ensemble standard de production de gaz à l'eau.
L'appareillage comporte, en outre, des dispositions destinées séparément ou en combinaison à empêcher la formation de carbone résultant de la vaporisation de l'huile : a) La partie inférieure du carburateur comporte un redan ou saillie avec une gorge pour le passage des gaz. b) L'huile injectée à la partie supérieure du carburateur est finement pulvérisée, ce qui permet une vaporisation aussi complète que possible avant. qu'elle arrive au niveau du redan. Le cône de pulvérisation est creux et son angle est déterminé de façon que les gouttelettes qui ne seraient pas vaporisées frappent le redan et non la paroi et ne traversent pas la gorge.
Ainsi, le dépôt de carbone résultant de la vaporisation de l'huile sera fixé de préférence sur le redan. c) L'arrivée des gaz à la partie supérieure du carburateur se fait par une tubulure tangentielle. Cette disposition permet aux gaz de fa- brication montante qui traversent le carburateur de haut en bas pendant la période d'injection d'huile de tourner autour du cône d'huile sans entraî- ner de gouttelettes vers la paroi.
De plus, l'arrivée tangentielle des gaz de soufflage permet un meilleur contact de ces gaz avec la paroi d'où il résulte un meilleur chauf- fage de celle-ci.
Enfin, les poussières de coke entraînées par les gaz de souffla- ge balayent la paroi du carburateur, ce qui, par érosion, facilite l'alimi- nation des dépôts de carbone qui auraient pu s'y produire. d) Des arrivées d'air sont prévues au niveau du redan ou plus haut pour brûler les dépôts de carbone. Ces arrivées d'air se font de pré- férence dans la même direction que le courant gazeux qui descend dans le carburateur. En plaçant les arrivées d'air à une hauteur plus élevée que le dépôt de carbone à brûler, il est possible d'obtenir une surchauffe de l'air injecté avant la combustion.
II.- Les modes de réalisation divers de cet appareillage, com- prennent séparément ou en combinaison les particularités suivantes : a) Sous le redan du carburateur la paroi s'incline vers l'exta- rieur et vers le bas de telle sorte que la partie inférieure du carburateur constitue une chambre de laquelle part la jonction avec le surchauffeur. b) L'injecteur d'huile utilisé peut être un vaporisateur du ty- pe centrifuge connu, qui permet l'obtention d'un brouillard en forme de cône creux. c) L'air destiné à brûler le carbone se trouvant sur le redan est introduit horizontalement et tangentiellement à la paroi du carburateur, comme il a été dit.
Ces,arrivées d'air horizontales et tangentielles peuvent être placées à un niveau plus,élevé dans le carburateur. Les arrivées d'air peu- vent même être disposées sur la tuyauterie de jonction entre gazogène et car- burateur.