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"Procédé de décomposition des huiles lourdes et des goudrons par le carbone incandescent en présence des gaz de combustion à l'état naissant et d'utilisation simultanéa de ces gaz pau- vres avec ceux de décomposition de l*huile dans les moteurs."
Jusqu'ici l'utilisation des huiles lourdes dans les mo- teurs à explosion ou à combustion se faisait par l'un des qua- tre procédés suivants :
1 .par injection avep pulvérisation par l'air comprimé dans l'air surchauffé par compression dans le moteur (cycle Diesel - Sabathé, etc. )
2 . par injection directe du liquide sur une partie chauffée du cylindre (moteur semi Diesel).
3e. par vaporisation du liquide et mélange préalable avec l'air avant l'introduction au moteur.
4 . par pulvérisation et désagrégation du liquide sous l'influence d'un vide créé par le piston du moteur lui-même.
Ces deux dernière procédés @vaient pour but l'utilisa- tion des combustibles-lourde dans tous les moteurs en général,
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mais dans tous les cas il se produisait toujours un encrasse- ment rapide des organes du moteur par suite de la combustion incomplète et il était impossible d'éviter un inconvénient très grave connu sous le nom de cracking ou décomposition explosive brisante des vapeurs d'huile qui faisait cogner le moteur et empêchait de pratiquer des compressions élevées seules capables d'assurer un bon rendement thermique. La puissance des moteurs était toujours inférieure à celle développée par l'emploi d'es- sences légères.
L'objet de la présente invention consiste à obtenir la décomposition préalable de l'huile ou des goudrons et leur trans- formation en gaz complexes en contact de carbone en combustion à l'intérieur d'un gazogène ou de tout autre foyer analogue, le liquide peut être chauffé au préalable par les gaz chauds émanant du foyer et par rayonnement calorifique de ce dernier; ou par conductibilité sur des parties métalliques en contact du feu on utilise ainsi avantageusement les chaleurs perdues.
La décomposition du liquide et sa transformation en gaz se produit par des réactions multiples au contact du carbone incandescent à la partie supérieure du feu et en présence des gaz de la combustion et de l'hydrogène à l'état naissant qui se produit dans un gazogène alimenté d'un peu de vapeur d'eau; il en résulte la formation d'un mélange de gaz extrêmement riche en calories qui, additionné d'air en proportions conve- nables, est capable d'alimenter tous les moteurs et de dévelop- per une puissance souvent supérieure à celle gazdu d'essences légères.
On obtient en plus une combustion complète dans le cy- lindre du moteur; il est possible d'y pratiquer une forte com- pression préalable et on .évite totalement le phénomène du cracking.,La décomposition du liquide se faisant dans la par- tie supérieure du foyer d'un gazogène.,il ne peut se produire de combustion partielle du gaz d'huile, cette zone du foyer ne contenant plus d'oxygène en quantité appréciable.
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Le procédé se complète par filtration des gaz à travers des matières poreuses ou fibreuses dans lesquelles il se produit une condensation d'huiles incombustibles qui les maintiennent lubrifiées de façon à augmenter leur efficacité d'épuration en fixant les poussières en suspension dans les gaz. On peut encore laver les gaz avec de l'eau; ceux formés par.- l'huile décompo sée sont a peu près incondensables et on recueille comme sous produit de l'opération une huile distillée à haute température propre à assurer la lubrification des cylindres; ceci constitue la seconde partie économique de l'invention.
L'emploi simultané du gaz pauvre et des vapeurs d'huile lourde constitue en lui-même un avantage nouveau qui permet d' augmenter sensiblement la puissance des moteurs à gaz pauvre, même si la vaporisation de cette huile était obtenue en dehors du gazogène dans un vaporisateur indépendant bien que dans ce cas il n'y ait pas eu décomposition totale de cette huile; ce moyen découle directement du premier décrit.
Mode de réalisation du procédé.
Dans le dessin annexé donné à titre d'exemple (coupe verticale schématique d'un gazogène Hernu) le liquide à décom- poser arrive par un tube A dont le débit est rendu proportion- nel aux besoins du moteur par une pompe à débit variable, telle qu'une pompe à engrenages ou à piston avec by-pass soumis à l'action du régulateur; ou par tout autre moyen, tels que compte-gouttes, robinets, etc. commandés également par le. régu- lateur ou par la manette de réglage du moteur. Ce tube A déverse l'huile sur une série de chicanes B disposées en cascade ou en apirale autour du canal ou entonnoir (C) de descente du combus- tible contenu dans une trémie d'alimentation D.
Le liquide at- teint ainsi une température progressive avant sa décomposition au contact du charbon dont la zoxe de combustion s'arrête en E au bord inférieur de l'entonnoir (C).
La décomposition en contact du charbon & des gaz à l'é-
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tat naissant produits par le foyer forme un gaz mixte très riche qui brûle à l'air sous forme d'une flamme blanche non fuligineuse comme celle du gaz de ville ou de l'essence de pétrole à l'état de vapeur. Un autre mode d'alimentation en huile consiste à humecter d'une façon convenable le combus tible avant son introduction au gazogène ou bien à l'arroser dans la trémie de réserve par un des moyens mécaniques décrits;, le résultat de la décomposition du liquide au contact du feu reste le même et cela ne change en rien le procédé.
R E V E N D I C A T I 0 N S.
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Je revendique comme ma propriété un procédé qui consis- te : 1 . à obtenir la décomposition des huiles peu volatiles (huiles lourdes) ou goudrons et leur transformation en gaz par contact direct du liquide avec la partie supérieure incandes - cente d'un foyer alimenté de carbone (anthraoite, houille, coke, charbon de bois, ou bois, etc..) dans un gazogène, par exemple en présence des gaz à l'état naissant produits par le foyer,
2 . le chauffage préalable du liquide par les chaleurs perdues des gaz chauds ou la conductibilité de pièces métalli- ques ou autres en contact du feu ou soumises au rayonnement du foyer ou par tout autre moyen de chauffage, même indépendant du gazogène.
3 , l'utilisation simultanée de gaz pauvre de gazogène & de gaz d'huile décomposée ainsi que de vapeurs d'huile, leur mélange constituant un procédé qui permet d'augmenter la puis- sance dans les moteurs par rapport à celle obtenue par les hui- les lourdes ou le gaz pauvre employés isolément et d'éviter le cracking même en pratiquant des compressions élevées.
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"A process for the decomposition of heavy oils and tars by glowing carbon in the presence of incipient combustion gases and for the simultaneous use of these poor gases with those for the decomposition of oil in engines."
Until now, the use of heavy oils in explosion or combustion engines has been done by one of the following four processes:
1. By injection with spraying by compressed air into the superheated air by compression in the engine (Diesel - Sabathé cycle, etc.)
2. by direct injection of the liquid on a heated part of the cylinder (semi Diesel engine).
3rd. by vaporization of the liquid and pre-mixing with air before introduction to the engine.
4. by spraying and disintegrating the liquid under the influence of a vacuum created by the piston of the engine itself.
These last two processes aimed at the use of heavy fuels in all engines in general,
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but in any case there always occurred a rapid fouling of the engine components as a result of incomplete combustion and it was impossible to avoid a very serious inconvenience known as cracking or shattering explosive decomposition of oil vapors. which knocked the engine and prevented from practicing high compressions alone capable of ensuring good thermal efficiency. The power of the engines was always lower than that developed by the use of light gasoline.
The object of the present invention consists in obtaining the prior decomposition of the oil or the tars and their transformation into complex gases in contact with carbon in combustion inside a gasifier or any other similar hearth, the liquid can be heated beforehand by the hot gases emanating from the hearth and by heat radiation from the latter; or by conductivity on metal parts in contact with the fire, the lost heat is thus advantageously used.
The decomposition of the liquid and its transformation into gas occurs by multiple reactions in contact with glowing carbon at the top of the fire and in the presence of combustion gases and nascent hydrogen which occurs in a gasifier supplied with a little water vapor; this results in the formation of a gas mixture extremely rich in calories which, with the addition of air in suitable proportions, is capable of supplying all engines and of developing a power often greater than that of gasoline. light.
In addition, complete combustion is obtained in the engine cylinder; it is possible to carry out a strong prior compression there and the phenomenon of cracking is totally avoided. The decomposition of the liquid taking place in the upper part of the hearth of a gasifier. partial combustion of the oil gas, this zone of the hearth no longer containing oxygen in appreciable quantity.
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The process is completed by filtration of the gases through porous or fibrous materials in which there is a condensation of incombustible oils which keep them lubricated so as to increase their purification efficiency by fixing the dust in suspension in the gases. You can still wash the gases with water; those formed by the decomposed oil are practically incondensable and as a by-product of the operation, a high temperature distilled oil suitable for lubricating the cylinders is collected; this constitutes the second economic part of the invention.
The simultaneous use of lean gas and heavy oil vapors constitutes in itself a new advantage which makes it possible to significantly increase the power of lean gas engines, even if the vaporization of this oil were obtained outside the gasifier in an independent vaporizer although in this case there was no total decomposition of this oil; this means follows directly from the first described.
Method of carrying out the method.
In the appended drawing given by way of example (schematic vertical section of a Hernu gasifier), the liquid to be decomposed arrives through a tube A whose flow rate is made proportional to the needs of the engine by a variable flow pump, such as a gear or piston pump with bypass subject to the action of the regulator; or by any other means, such as droppers, taps, etc. also ordered by the. regulator or by the engine adjustment lever. This tube A pours the oil onto a series of baffles B arranged in cascade or spiral around the channel or funnel (C) for lowering the fuel contained in a feed hopper D.
The liquid thus reaches a progressive temperature before its decomposition in contact with the coal, the combustion zone of which stops at E at the lower edge of the funnel (C).
The decomposition in contact of carbon & gas
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The incipient state produced by the hearth forms a very rich mixed gas which burns in air in the form of a white, non-sooty flame like that of town gas or petroleum gasoline in the vapor state. Another mode of supplying oil consists of moistening the fuel in a suitable manner before it is introduced into the gasifier or else in spraying it in the reserve hopper by one of the mechanical means described ;, the result of the decomposition of the liquid in contact with fire remains the same and this does not change the process.
R E V E N D I C A T I 0 N S.
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I claim as my property a process which consists of: 1. to obtain the decomposition of low volatile oils (heavy oils) or tars and their transformation into gas by direct contact of the liquid with the upper part incandescent - cente of a hearth fed with carbon (anthraoite, coal, coke, charcoal, or wood, etc.) in a gasifier, for example in the presence of nascent gases produced by the hearth,
2. the prior heating of the liquid by the heat lost from the hot gases or the conductivity of metal or other parts in contact with the fire or subjected to radiation from the hearth or by any other heating means, even independent of the gasifier.
3, the simultaneous use of lean gas of gasifier & decomposed oil gas as well as oil vapors, their mixture constituting a process which makes it possible to increase the power in the engines compared to that obtained by the engines. heavy oils or lean gas used in isolation and to avoid cracking even with high compressions.
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