.Appareil pour la production d'un gaz combustible. Cette invention se rapporte à un appareil pour la production d'un gaz combustible, qui est léger, simple de construction, d'un service facile et pouvant se fabriquer à. peu de frais. A l'aide de cet appareil, on peut produire un gaz de bonne qualité, mélangé avec de l'eau dans certaines conditions permettant de l'em ployer directement pour un moteur sans exi ger une déshydratation préalable.
L'appareil selon l'invention comporte une chambre de combustion possédant un fond adapté pour contenir de l'eau, un tuyau de sortie du gaz et un tuyau d'admission d'air d'un diamètre restreint pénétrant dans ladite chambre à proximité du fond, de façon à créer près de son extrémité intérieure une zone d'incandescence d'un volume limité et d'une température haute, et il est caractérisé par des moyens pour la distribution d'une provision d'eau dans ladite zone d'incandes cence en quantités suffisantes pour maintenir le fond de la chambre continuellement mouillé ou inondé.
Dans une forme préférée, les tuyaux d'ad mission et de débit sont, par exemple, dispo sés horizontalement et, surtout en ce qui re garde le tuyau d'admission, le plus près pos- s ible du fond de la chambre. Pendant la mar che de l'appareil, il est admis un excédent d'eau, si bien que le fond de la chambre est maintenu humide ou même inondé. Ordinai rement, il est impossible (dans des limites raisonnables) d'amener trop d'eau parce que tout excédent s'échappe au fond de la cham bre par le tuyau d'admission.
Un résultat de cet arrangement semble être la formation et le maintien d'un vo lume considérable de vapeur d'eau dans le reste de la chambre, tandis que la zone d'in candescence est localisée en ce qu'elle est en tourée par une atmosphère de ladite vapeur et que les produits primaires de la réaction sont refroidis immédiatement par cette va peur et sont stabilisés et débités dans leur état original sans que des réactions secondai res aient lieu. En outre, les parois de la chambre sont maintenues plus fraîches même après unes marche prolongée que ce n'est le cas dans des installations pareilles.
Le gaz formé est débité normalement avec une teneur de vapeur d'eau (à l'état libre ou non) qui surpasse considérablement ce qui se fait d'or dinaire, mais à. une température ordinaire ment plus basse que l00 <B>C. Séché</B> et ana lysé, ce gaz se montre de bonne qualité et peut aussi être utilisé sans séchage préalable.
On peut utiliser pour l'alimentation de l'appareil selon l'invention un combustible. solide tel que la houille ou du charbon de bois ou du combustible liquide. Dans le pre mier cas, la hauteur du tuyau d'admission au-dessus du fond doit suffire à l'accumula tion d'une certaine quantité de cendres.
Le tuyau de débit est préférablement dis posé vis-à-vis et légèrement plus haut que le tuyau d'admission et la profondeur de sa pé nétration dans la chambre est préférablement ajustable. On se réserve ainsi un moyen de contrôle de la réaction.
L'appareil en question peut être accouplé directement à un moteur à combustion interne en intercalant rien de plus qu'un simple dis positif pour séparer les particules de char bon solide et quand l'état stable de la marche a été atteint, le contrôle de l'installation est assuré par les changements de la quantité de l'eau admise et la pénétration du tuyau de débit dans la chambre.
Il est montré, à titre d'exemple, dans le dessin annexé où les fig. 1 et 2 sont des cou pes verticales et horizontales schématiques, un appareil selon l'invention pour du char bon de bois.
L'appareil représenté comprend un réci pient 1 cylindrique et préférablement métal lique ayant un couvercle supérieur 2 pour charger le combustible. Le tuyau 3, d'admis sion pénètre d'une longueur ajustable dans la chambre et un petit vaporisateur 4 est disposé de façon à diriger un jet d'eau aussi haut que possible et finement divisé à travers le tuyau d'admission dans la zone d'incandescence.
Le tuyau de débit 5 est monté d'une ma nière ajustable dans la paroi opposée de la chambre et parallèlement au tuyau 3. La pé- nétration de ce tuyau peut être portée jusqu'à l'endroit marqué en pointillés. Il est disposé légèrement plus haut que le tuyau d'admis sion pour ne pas être inondé. Le tuyau d'ad mission 3 est placé aussi bas que cela con vient pour l'accumulation de cendres et pour offrir un déversoir du trop-plein de l'eau s'ac cumulant dans le bas de la chambre. Il est de toute importance de maintenir ce tuyau très bas.
Pour faire marcher un tel appareil, le feu est d'abord allumé, par exemple en introdui sant une torche par le tuyau 3 et quand la combustion est bien en train, on injecte de l'eau par le vaporisateur 4 d'abord en petites quantités. On produit une circulation en em ployant de la pression sur le tuyau 3 ou mieux, de l'aspiration par le tuyau 5. Cette aspiration peut être produite par le piston d'un moteur à combustion interne. On fait marcher le moteur d'abord avec de la benzine jusqu'à ce qu'une marche régulière soit at teinte, après quoi on ferme le carburateur et fait marcher le moteur seulement avec le pro duit de l'appareil.
Il semble résulter d'un examen de la tem pérature des parois du récipient pendant le chauffage et la marche que quand un état stable est atteint, la flamme est réduite sur un espace intérieur qui correspond probable ment .à l'espace marqué par 6, la partie la plus chaude de la flamme où la combustion du combustible a lieu, étant marquée par 7. 8 indique la zone intérieure où aucune combus tion ne se produit.
Les particules de l'eau pénétrant dans la zone incandescente 7 semblent être changées en vapeur qui se meut vers le haut et au dehors d'une façon semi-explosive tout en dé ployant des courants radiaux de vapeurs chaudes. Les zones des températures égales pour des conditions de fonctionnement cons tantes pourraient bien correspondre avec les isothermes 9, 10, 11 et 12.
Un courant de va peur d'eau est ainsi créé entre le bord de la flamme 6 et la paroi de droite de la chambre dans la fig. 1, de sorte que même à la partie a plus basse de la chambre, la température le la paroi ne surpasse pas une valeur que le nétal ne peut supporter et il ne sera pas né- ;essaire d'employer des briques réfractaires )u un revêtement spécial.
La température au ;entre du plafond, tout au-dessous le couver ;le 2 reste plus chaude que la température l'autres parties du plafond et la température le la paroi de droite dans la fie. 1 est la plus chaude environ sur le tiers ou le quart infé rieur, tandis que la température immédiate ment au-dessus du tuyau 5 de débit reste re lativement basse.
Par l'aspiration fournie par un moteur à combustion interne, l'air est amené au tuyau 3 d'admission sous pression atmosphérique, l'extrémité de ce tuyau restant tout simple ment ouverte. L'admission de l'eau cependant est réglée de sorte qu'il existe toujours un excédent, le fond du récipient restant ton= jours humide ou inondé.
. En général, la quantité d'eau admise après avoir inondé le fond est de 1 à 11/z kg par 1 kg de charbon. Un appareil existant donnant de bons résultats comprend un tam bour d'une hauteur de 90 cm et d'un diamètre de 52 cm ayant des tuyaux d'admission et de débit de 21/2 à 5 cm. Cet appareil fait mar cher un moteur d'automobile à quatre cylin dres évalué à 10 @à 20 HP, à 1100 révolutions par minute, le moteur étant modifié seule ment pour modifier la compression dans une proportion d'environ 6 à 1.
Dans un autre appareil, le récipient a 180 cm de hauteur et 67 cm de diamètre et des tuyaux d'admission et de débit de 5 cm et 7 cm. Quand on accouple cet appareil à un moteur à. quatre cylindres, 75 HP et 550 ré volutions, la consommation en eau est d'envi ron<B>312</B> kg par heure. La quantité d'eau ad mise quand l'appareil est accouplé directe ment à un moteur à un cylindre qui devait donner 8 FIP avec 350 révolutions par minute était environ 5 kg par heure et le seul ré glage nécessaire en dehors de l'ajustage du vaporisateur était un changement de la péné tration du tuyau 5 de débit qui doit être ajusté différemment pour des moteurs dont les rendements différent de 10 HP et plus.
Dans cet appareil, le tuyau d'admission est placé 7 cm au-dessus du fond de la cham bre.
Dans tous les cas, l'inondage du fond de la chambre en combinaison avec un tuyau d'admission placé très basa beaucoup d'im portance pour obtenir les meilleurs résultats.
En ajustant la quantité d'eau admise et la. pénétration du tuyau de débit 5 dans la chambre, on dispose d'un réglage très sensi ble de la marche de l'appareil. Si ce dernier, par exemple, est accouplé à un moteur à com bustion interne, un très léger déplacement axial du tuyau 5 de débit donne une varia tion appréciable du rendement, de sorte que la position la meilleure de ce tuyau de défait est assez vite trouvée. On peut alors contrô ler la machine de la manière ordinaire par un étranglement du conduit des gaz ou as pirant d'une manière connue. Préférablement, la conduite entre le tuyau de débit et le mo teur est tenue aussi courte que possible.
Si un appareil destiné à un moteur d'une puissance donnée est utilisé pour un moteur d'une puissance supérieure, l'aspiration dans le tuyau 5 sera augmentée et l'appareil fonc tionnera à des températures supérieures. Ce pendant, dans des limites raisonnables, l'ap pareil s'adaptera au rendement supérieur ri l'on augmente l'admission d'eau par le jet de vaporisation 4 et si le tuyau de débit 5 est réajusté. en même temps qu'on augmente aussi les charges de combustible par le cou vercle 2.
Le mode d'emploi de l'appareil n'est pas limité à l'emploi de combustible solide, on peut aussi employer un combustible liquide qui peut être brûlé dans une chambre fer mée semblable .à. celle décrite et dans la quelle il sera injecté séparément ou intro duit par l'admission de l'air.
L'appareil décrit ci-dessus peut ainsi être alimenté, par exemple, sans inconvénients avec de l'huile combustible, soit par injec tion directe ou par un distributeur en gouttes monté dans la paroi supérieure du tuyau 3 d'admission. La zone de combustion dans un cas pareil est localisée en disposas . un amas de matières solides telles que des dé bris de briques réfractaires en face de l'ex trémité du tuyau d'admission.
Un combustible en poudre sera préféra- blement alimenté au moyen d'un courant d'air dans und retraite de forme spéciale prévue dans des briques réfractaires disposées en face de l'extrémité'. intérieure du tuyau d'entrée et étant placées dans la zone d'in candescence. Les appareils peuvent aussi être alimen tés avec succès avec de la houille ou de l'an thracite en boulets. Pourtant, dans un cas pa reil, il se peut qu'un extracteur de goudron devienne nécessaire.
Dans tous les cas, il est important de pouvoir disposer d'une chambre assez vaste pour que la zone d'incandescence reste loca lisée et soit tout à fait enveloppée dans une atmosphère de vapeur d'eau et que des voies spacieuses soient disponibles pour la circula tion de la vapeur et pour les produits de combustion qui, probablement, se meuvent dans des zones semblables en étendue aux zo nes isothermales indiquées au dessin où la va peur ne sert pas seulement à réduire en géné ral la température des gaz de débit, mais à empêcher la production de réactions secondai res dans des zones trop éloignées de la flamme 6.
Il est très important que tous les joints des ouvertures servant à l'introduction du combustible et à l'enlèvement des cendres puissent se fermer hermétiquement et que toutes les fuites d'air dans le récipient soient évitées parce que la chambre doit rester close à part les tuyaux d'admission et de débit 3 et 5.
Avec l'arrangement décrit, la zone d'in candescence reste limitée en volume et ne cherche pas à s'étendre dans la partie supé rieure de la chambre après une marche pro longée probablement grâce au mouvement de la vapeur depuis la partie supérieure de la chambre vers le tuyau de débit. Si, cepen- dant, le tuyau de débit ou le tuyau d'admis sion est placé à une hauteur vraiment plus considérable, la zone d'incandescence a la tendance à devenir toujours plus grande pen dant toute la combustion d'une charge et le simple dispositif de manoeuvre automatique décrit exige alors des dispositifs additionnels de contrôle ou de correction.
Bien que la zone d'incandescence locali sée puisse s'élever à une température de <B>1300'</B> C ou davantage, l'appareil décrit a. le mérite que la température le long des parois du récipient reste si basse que des récipients métalliques d'une qualité ordinaire peuvent être employés. Dans certains cas, où un appa reil est utilisé en marche forcée, un récipient d'eau d'alimentation séparé peut constituer un moyen convenable pour augmenter le vo lume de vapeur parce que, dans des conditions de marche forcée, les gaz débités s'échappe ront à une température plus élevée que celle qui avait été prévue. L'eau peut être admise par une tuyère disposée au-dessus du tuyau d'admission, de sorte que le jet d'eau soit di rigé sur le sommet de la zone d'incandes cence.