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La présente invention a pour objet un procède de gazéifi, @@tion de combustibles liquides, en particulier de la benzine, qui utilise un appareil portatif comprenant des chambres de compression appropriées et est destiné à être utilisé dans un'système, dans lequel des mélanges combustibles gazeux sont produits en propor- tion de leur consommation dans des opérations consommant du gaz dans des brûleurs ou organes similaires.
Parmi les procédés connus de gazéification de combusti- bles liquides, on peut distinguer deux groupes principaux :
1) ceux qui emploient des jets d'air ou de 1',air comprimée et 2) ceux qui, en plus de l'utilisation de jets d'air ou d'air comprimer utilisent la chaleur engendrée par des moyens de combustion auxiliaires.
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Les deux ont des inconvénients, que la présente invention permet d'éviter.
.Au premier groupe appartiennent tous les procédés qui consistent essentiellement à vaporiser la benzine ou combustible liquide en forçant des jets d'air à traverser des systèmes de panneaux d'imprégnation ou similaires, disposés en couches succes- sives à l'intérieur de chambres de gazéification, dans lesquelles le combustible liquide atomisé a été refoulé. On est obligé de prévoir des réservoirs encombrants pour contenir le gaz ainsi produit jusqu'à son utilisation.
Parmi les procédés qui, en plus des précédents,utili- sent la chaleur engendrée par des moyens de combustion auxiliaires, il faut mentionner ceux qui sont habituellement utilisés dans les fours,réchauffeurs d'eau et installations de cuisine, et ces procédés avec une ou plusieurs variantes consistent à réchauffer la chambre de gazéification du compartiment où le combustible liquide, rarement de la benzine, arrive toujours à l'état atomisé et sous forme de gouttelettes minuscules sous l'action d'air com- primé. Dans ces procédés les mélanges de gaz obtenus doivent être brûlés dans des brûleurs adjacents aux chambres de gazéification car, en raison des taux rapides de condensation des combustibles habituellement utilisés, ils ne peuvent pas être conduits dans des tuyaux de distribution.
Le procédé suivant l'invention est caractérisé par l'utilisation de chambres de combustion appropriées, qui complè- tent et parfont la gazéification produite dans des évaporateurs de liquide combustible ou carburateurs, le produit ou mélange final de gaz combustible étant automatiquement réglable tant en quantité qu'en qualité.
Le.procédé peut être exécuté par le moyen d'un appareil consistant dans les éléments connus suivants :
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a) un moteur d'entraînement, de préférence actionné par l'électricité; b) un ou plusieurs cylindres de compression comportant des soupapes d'admission et d'échappement et tuyaux convenables; c) un carburateur relié de façon à fournir le combustible atomisé au cylindre de compression; d) un joint hydraulique entre le cylindre de compression et le système de distribution; e) un starter et régulateur de vitesse pour 'le moteur d'entraînement; f) des tuyaux pour la distribution du gaz produit ; g) des brûleurs à gaz alimentés par les tuyaux de distri- bution.
Tous ces éléments sont arrangés en un système à deux voies assurant un cycle continu de production et de consommation, qui fonctionne, dans l'exemple illustré, de la façon suivante.
Par le moyen du moteur d'entraïnement; le piston contenu dans le cylindre de compression est animé d'un. mouvement alternatif, ce qui détermine en fonction du temps les trois phases successives: I) carburation et admission; II) compression; et III) échappement.
Pendant la phase I, admission., qui a lieu pendant chaque course vers le bas du piston, comme représenté à la figure 2, un mélange atomisé de benzine et d'air provenant du carburateur est admis dans le cylindre. Pendant la phase II, compression, qui a lieu pendant chaque course vers le haut du piston, le mélange de benzine et d'air est comprimé et s'éche.uffe, ce qui détermine l'évaporation complète de la benzine.
La course de compression presque achevée, la phase III, échappement, a lieu et au cours de celle-ci la ben- zine vaporisée et l'air se combinent pour forcer le mélange homogène désiré: de gaz.combustible et ils sont refoulés à travers le joint hydraulique pour parvenir aux tuyaux de distribution.
Le débit continu du gaz produit et s'échappant de l'ap- pareil de compression est réglé par le moyen du système combiné
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de joint d'eau et de régulation de pression, qui règle la. vitesse de rotation du moteur d'entraîne,lent et évite des interruptions de la flamme dans les brûleurs à gaz.
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Ainsi le moteur d'entraîneüent fonctionne automatique- rient pour actionner le cylindre de compression sous la coa..ande d'un starter actionne par la différence de -.,Dression, soit pour mettre 1'appareil en mouvement, accélérer ou retarder sa vitesse ou arrêter son mouvement, suivant que la demande.de gaz est plus grande ou plus petite ou qu'elle est interrompue. finalement le mélange comprimé et règle uniformément est distribué par le moyen de canalisations aux brûleurs à gaz, qui sont réglés individuellement.
Pour'une meilleure compréhension du procédé, de l'ap- pareil et du cycle de production, on a donne le diagramme repré- senté à la figure 1. Le carburant liquide traversant le carbura-
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teur A est atomisé par l'air et arrive à l'6tat àtoi<iisé au cy- lindre de compression B, dans lequel il subit les phases d'ad- mission a de compression b, d' Êchappe?.zent c; à sa sortie du cylindre il traverse le joint hydraulique C et par les tuyaux D parvient au brûleur E. Son parcours est figuré par les lignes continues, le sens étant indiqué par les flèches.
Les lignes ponctuées du diagramme figurent la réaction de la consommation de gaz sur la production par action sur le dispositif starter régulateur de vitesse F commandant le moteur G, qui entraîne le compresseur B.
Le procédé auquel l'invention se réfère peut être utilisé pour produire du gaz combustible dans des ensembles indé-
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pendants pour chaque centre de conso-1--,-ation, ces ensembles pouvant être transportés facileriient, étant donné que leurs éléments sont très légers et de dimensions réô-uites, et il est possible de les utiliser pour de petits centres de consommation rest&Ur2nts, foyers, etc..
Dans le cas de centres de cor.so,1Lation plus igor-
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tants, tels qu'usines, hôpitaux, groupes d'immeubles, installa- tions de secoursou de fonctionnement temporaire de chauffage ou d'énergie, etc., l'équipement peut être caractérise par des dimensions plus importantes et dans de tels cas le rendement peut être accru par une augmentation de la vitesse du cycle de production., par l'utilisation de moteurs d'entraînement plus ,puissants, d'un nombre-plus grand de cylindres de compression, de cylindres de compression plus importants ou d'autres moyens de compression de plus grande capacité.
Dans tous- ces cas, l'équipement de production de gaz produira le gaz combustible aux taux de son utilisation dans les brûleurs et, comme il est pos- sible de régler les proportions d'air et de combustible liquide à mélanger, il sera possible d'obtenir les calories désirées en accord avec les diverses utilisations à donner au gaz combus- tible et en accord avec la chaleur fournie par le'combustible liquide employé.
A la différence de ce que l'on constate dans les procédés connus mentionnés prgcédement, dans le procédé suivant 1' invention on n'utilise aucun moyen de combustion auxiliaire, il n'y a pas de réservoirs de stockage-dangereux de gaz combus- tible comprimé et il n'est nécessaire de faire appel à aucune pression additionnelle pour déterminer la circulation dans les canalisations, puisque l'on tire parti de la grande puissance d'expansion du gaz chaud ainsi produit et de sa propriété d'ëtre plus léger que l'air froid.
Les réservoirs de stockage, dont le liquide combustible sera:. extrait, seront de petites di @ensions, en raison de l'utilise- tion complète qui est faite des calories contenues dans le co :.busti- ble liquide, qui ne sera pas gaspillé en gazéifications incomplètes ou en combustion partielle. Ces sources de combustible liquide peuvent être, situées a distance des orifices de combustion ou brû- leurs à gaz, étant donné que pour amener le combustible dans le
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systole on pourra tirer parti à la fois de lE gravite et de l'a.spi- ration produite à l'intérieur de chaque cylindre, qui agit ainsi à la .manière d'une pompe d'aspiratin.
Le procède ayant été décrite on décrira maintenant une forme d'exécution préférée de l'appareil et son fonctionmenent en se référant à la figure 2, qui représente une vue latérale schema- tique de l'appareil, partiellement en coupe verticale.
L'appareil est mû par le moyen ci'1111 mécanisme moteur, qui peut être un moteur électrique, que l'on appellera dans ce qui suit "moteur d'entraînement", le mouvement de rotation de celui-ci étant transmis par le moyen d'une transmission, qui peut être une courroie en V ou une chaîne 2, à un volant 3, qui entraî- nera à son tour un arbre-manivelle 4 ou un arbre à Caille.
Ce .douve- ment, converti en mouvement alternatif de la. bielle 5, sera 'trans- mis au piston 6 contenu dans le cylindre 7 et glissant dans celui-ci Chaque période du piston 6 à 1''intérieur du cylindre 7 comprendra les trois phases suivantes : aspiration, ou ad@ission, compression et échappement, comme on l'a indiqué précédemment.
L'aspiration est produite lorsque le piston 6 se déplace de sa position voisine du contact avec le fond supérieur 8 du cy- lindre 7 en course descenaante jusqu'à l'extrénité opposée du cy- lindre. Dans cette course, préalable à la gazéification complète, le combustible liquide,est tiré de sa source, qui peut être un réservoir ou tambour de stockage, par succion sur un tube mince 9 débouchant dans le carburateur 10, où il est atomisé et mélangé à de l'air, puis il pénètre dans le cylindre 7 sous for@e de va-peur saturée. Lorsque la course d'aspiration est terminée, la soupape d'introduction 11 se ferme et le piston 6 est en position d'amor- cer sa course vers le haut, de compression.
La compression est produite par la course de retour du piston après la course d'aspiration. Dans cette course, la
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vapeur saturée et l'air sont co¯.r;3ri::les, 8' (::Cr1élufr e.nt et se .trans- forment ainsi en vapeur non saturée TOx'i.lc.ll.t un n6lange homogène très volatil, se condensant diffici16.':ient. 1. lliii,Lérieur du cylin- dre 7 il s'établit au cours de li. course de compression par les effets de compression et de friction ¯ï.cwiiïue une te..pe:raturE: d'environ 80 t;.
La troisi8L.e phc.se, éCfl[\lïl.Je..ler:t, se produit à la fin de la compression;, lorsque la soup@pe (il échappaient 12 s'ouvre,
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soit sous Inaction de moyens '!lécê;,ni.c...ues, soit sous l'effet de la. pression régnant dans le- cylindre ce qui donne lieu à 8c:
happement par expansion du mélange gazéifie de combustible et d'air, et lui permet de passer sous pression par le tuyau collecteur 13, dans le joint hydraulique 14. celui-ci consiste essentiellement en un récipient 15 contenant de l'eau, dans laquelle est immergé un tube 16 pourvu d'une soup&pe 17 et à travers laquelle le mélange
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de gaz combustible s'81Gve sous fords de bulles jusqu'à l'espace supérieur 18, d'où il s'écll8.ppe par les tuyaux de distribution 19 qui peuvent être ceu;¯ que l'on utilise co¯:l.:uin.:aen.t pour fournir du \....c.......J pauvre à un système -...tvl.L..J.
U (...1t.:; à c.),,....,.J existante en s ' écou- lant par ces tuyaux jtlSC'Ll' 1U. brûleurs a E.., habituels 21J .
Le procédé de réglage de la production de gaz co .busti- ble présente deux aspects: un relatif @ la régulation de la quan-
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'.:LtLy l'c;.tltx'C fi la régulation de la qualité ou cie la richesse du iiiélinge.
Dans son jx'e¯:=1Ex 2.spect, le r ¯ la ÜE est réalise par le moyen de tout système actionne par les différences de pression dues à la conso,.i .à.t1<.:;> de gez, tel que ci .v¯¯r;:.=.:es, ¯ soupapes flotteur et autres dispositifs connus j de ..'L1ire à agir sur un ¯''t21 Cc'.¯YllSt:lE.' qui d0clenct.era, acc8lérere., retardera ou arrêtera le moteur d' ûiatrz#inei:ient l, dter¯vil.nt par conséquent l' a:1orç&[:;e, l'augmentation, la diminution ou la cessation de la production de gaz combustible.
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Un procédé de régulation de la quantité de gaz produite est représenté schématiquement à la figure 2 et utilise un cylindre 21 contenant un flotteur 22 et en communication avec le joint d'eau 14 par un .tube flexible ou autre connexion tubulaire 23. Lorsque la pression du gaz'produit augmente-.dans l'espace 18 par suite d'une production en excès sur -la consommation, lé flotteur 22 s'élève progressivement, en agissant sur un rhéostat 26, qui réduit la vitesc ' du moteur d'entraînement 1, ce qui diminue la production de gaz jusqu'à ce qu'elle s'arrëte complètement.
L'effet opposé sera produit par la descente du flotteur 22 due.à l'élévation du niveau de l'eau dans le récipient 15 lorsque la pression du gaz commencera à tomber par suite d'une augmentation de la consoaation.
Dans son second aspect, le réglage portant sur la qualité du gaz combustible est obtenu par ajustement d'un robinet d'arrêt 24, qui règle l'introduction de combustible liquide, et d'un robinet d'arrêt 25, qui règle l'introduction d'air supplé- mentaire, tous deux, actionnés conjointe!}lent, déterminant l'in- troduction des deux éléments dans le cycle de production du combustible dans les proportions désirées.
Cette régulation peut/être fondée, théoriquement si l'on désire calculer avec un certain degre d'exactitude la quantité de calories requises. Ainsi à supposer que le co busti- ble liquide soit de la benzine et sachant ou'elle se gazéifie approximativement à raison de 1,5% de son poids d'air, pour avoir un mètre cube d'air, qui pèse approximativement 1,25 kg, il faudra:
1,25 x 0,015 = 0,019 kg de'benzine autrement dit, à 1 kg de benzine correspondent: 1/0,019 = 52,5 m3d'air A supposer que :
1 kg de benzine = 1 litre de benzine 1 litre de benzine + air = 52,5 m3 de gaz.
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1 litre de benzine contient 10.000 kcal
52,5 m3 de gaz produiront 10.000 kcal et par conséquent un mètre cube de gaz contiendra 190 kcal.
La régulation peut aussi être effectuée en pratique par la simple observation visuelle de la couleur de la flambe de com- bustion.
Tous les éléments cités comme faisant partie de l'appa- reil ont été décrits seulement pour l'explication du procédé et on comprendra que divers autres éléments peuvent être utilisés, pourvu que les effets individuels produits soient semblables à ceux qui sont nécessaires et qui entrent dans le cycle décrit du procédé.