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Messieurs Klas August WIDEGBE1T et Emil Henrile WIDEGREN tous deux à Lidingo (Suède)
Cette invention a trait-aux gazogènes à tirage descendant ou reversé établis pour être alimentés au bois, au charbon de bois, à la tourbe, au cake ou à d'autres combustibles carbonés solides.
Le but principal de l'invention est de rendre pos- sible l'emploi d'un foyer de grande section horizontale sans qu'il soit nécessaire de prévoir entre les orifices d'admis- sion d'air en travers du foyer une distance plus grande que celle qui convient pour obtenir une bonne réaction en travers de la section horizontale entière de la zone de réaction.
L'invention consiste principalement dans le fait que les orifices d'admission d'air du gazogène sont divisés en deux groupes dans lesquels ils sont placés en regard les uns des autres suivant deux lignes parallèles ou sensiblement parallèles ou suivant deux lignes formant des polygones, cercles ou autres figures ayant un centre commun ou approxi- mativement commun, la distance entre les deux groupes étant si faible qu'une réaction pratiquement uniforme est assurée en tous les points de la section horizontale/entière de la zone de réaction.
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Les gazogènes à combustibles solides travaillant avec un tirage descendant sont bien connuset leur principe est mis en évidence dans les figures la, 1b, et 2a, 2b du dessin annexé dans lequel :
Figure la est une coupe verticale d'un gazogène à tirage descendant.
Figure lb est une coupe horizontale de la zone de réaction de ce gazogène.
Figures 2a et 2b sont des vues analogues d'une autre construction de gazogène à tirage descendant.
Figure 3a est une coupe verticale centrale d'un gazogène établi suivant l'invention.
Figure 3b est une coupe transversale horizontale de ce gazogène.
Figures 4a et 4b sont des vues analogues d'une autre construction suivant l'invention.
Figures 5 à 6 sont des coupes transversales horizon- tales de combinaisons de plusieurs chambres de gazogène formant ensemble un gazogène unique suivant l'invention.
Figure 7 est une coupe transversale horizontale d'un gazogène suivant l'invention dont la zone de réaction est constituée par l'espace fermé compris entre deux rectangles.
Figure 8 est une coupe analogue d'une autre forme de réalisation dans laquelle la zone de réaction est annulaire.
Figure 9 est une coupe centrale verticale d'un gazo- gène établi suivant l'invention et dont la chambre d'approvi- sionnement ou réservoir à combustible est élargi.
Figure 10 représente schématiquement une disposition convenable des orifices d'admission d'air.
Figure 11 est une coupe transversale horizontale d'un mode de réalisation selon lequel la zone de réaction du gazo- gène possède une forme oblongue et des extrémités arrondies.
Dans les figures la et 1b qui montrer un gazogène
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du type connu, ce gazogène 1 se compose d'une partie supérieure 2 s'étendant vers le bas jusqu'à la ligne 3 et destinée à contenir le combustible à transformer en gaz et d'une partie inférieure 4 formant la chambre de combustion et de réaction ou le foyer du gazogène. Ce foyer est muni à son extrémité inférieure d'une grille 5 ou organe analogue.
Dans sa partie supérieure, le foyer 4 est muni d'une série de tuyères 6 placées à des intervalles équidistants autour du foyer et agencés pour amener l'air nécessaire à la réaction qui a lieu dans ce foyer. Le gaz produit est aspiré vers l'extérieur par le tuyau 7 qui débouche dans le cendrier 8 situé au-dessous de la grille 5. Le gazogène travaille donc comme on le voit avec un tirage descendant. pour que la réaction entre le combustible, l'air et l'humidité de l'air et du combustible soit aussi uniforme que possible en tous les points de la section horizontale du foyer, il est nécessaire que les distances séparant les tuyères à air ne soient trop grandes ni latéralement ni en travers du foyer. Cette dernière condition implique la nécessité de donner au foyer des figures la et lb un diamètre relativement petit.
Il est toutefois désavantageux de donner au foyer une faible section horizontale pour les raisons qui seront spécifiées ci-après. pour permettre au combustible de descendre graduelle- ment du réservoir d'alimentation dans le foyer à mesure qu'il est consumé dans ce dernier, il est désirable que les parois du gazogène soient tout-à-fait droites, c'est-à-dire ne comportent pas de rebords faisant saillie vers l'intérieur, ou de surfaces inclinées'vers l'intérieur.
Toutefois, comme il faut donner au foyer un faible diamètre, eci implique la nécessité d'employer un réservoir de grande hauteur si l'on veut que ce réservoir contienne une provision raisonnable de combustible, ce qui toutefois est très incomm@de, spécialement.
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dans le cas des gazogènes pour moteurs d'automobiles et applications analogues. De plus, la descente du combustible est rendue plus difficile par une faible section de foyer, même si les parois sont droites.
Les difficultés qu'occasionne l'emploi d'un gazogène de hauteur considérable ont conduit à disposer les parois du réservoir en porte-à-faux autrement dit en surplomb par rapport au foyer, comme le montre la figure a2, quoique ceci ne se prête pas spécialement à la descente du combustible.
Dans cette dernière disposition, en particulier, il est nécessaire d'employer le combustible sous forme de petits. morceaux, et de préférence de briquettes rondes, ce qui aug- mente la dépense en combustible. Or, lorsqu'on fait usage de charbon de bois, en particulier, il est très important de pouvoir employer le charbon ordinaire du commerce sans le broyer préalablement.
Un autre inconvénient du foyer de faible section est que la réaction devient trop incomplète et que le gaz produit est de mauvaise qualité lorsqu'on exerce un tirage intense à travers le foyer.
Les demandeurs ont découvert que les inconvénients susmentionnés peuvent être évités par une disposition dont le principe essentiel consiste à diviser les orifices d'admission d'air en deux groupes placés en regard l'un de l'autre suivant deux lignes sensiblement parallèles, la distance entre les deux groupes étant si faible qu'une réaction pratiquement uniforme est assurée en tous les points de la section horizontale du foyer. Selon ce principe, la section horizontale du foyer peut recevoir des formes diverses. Les figures 3 à 11 montrent plusieurs formes de réalisation du gazogène suivant l'invention
Quand les orifices d'admission d'air sont placés le long de deux lignes droites, le foyer reçoit en section hori- zontale la forme d'un rectangle étroit et long, somme le
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montrent les figures 3a et 3b.
Avec cette construction on réa- lise une chambre de réaction de grande section horizontale sans que ceci exige une grande distance entre les orifices d'admission d'air en travers du foyer. Les numéros de référence des figures 3a et 3b ont la même signification que ceux des figures 1 et 2.
Suivant le maximum de gaz qu'il s'agit de produire dans le gazogène, on donnera au foyer des figures 3a et 3b une longueur plus ou moins grande. Il peut, théoriquement, recevoir une longueur quelconque mais, si cette longueur devient pratiquement trop grande, il sera préférable de diviser le gazogène transversalement en deux ou plus de deux parties qui seront placées côte à côte comme dans la figure 4 ou sous forme d'un triangle (figure 5), d'un carré (figure 6) ou de toute autre figure. Tous les foyers peuvent alors comporter à volonté soit un réservoir d'alimentation commun et un cendrier commun, soit des réservoirs et cendriers distincts pour chaque foyer ou groupe de foyers.
Le foyer peut aussi être établi sous forme d'une figure fermée dont les côtés, en section horizontale, peuvent être soit rectiligne, comme le montre par exemple la figure 7, soit circulaire comme le montre la figure 8, soit de toute autre forme courbe. La forme rectangulaire des figures 3 à 6 est toutefois généralement préférable.
Avec un foyer établi suivant l'invention, la paroi interne du gazogène peut aller en s'élargissant vers le haut de la même manière que celle représentée dans la figure 2a sans faire notablement obstacle à la descente du combustible. Dans ce cas, une construction appropriée est celle représentée schématiquement dans la figure 9. Dans cette figure, le réser- voir d'alimentation 2 est rectangulaire en section transversale horizontale et est un peu plus large que le foyer. Les parois 9 de ce réservoir se prolongent vers le bas sur les côtés du foyer 4, ce qui donne a ce dernier une double paroi, ce qui
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est avantageux à de nombreux points de vue.
Une construction analogue est aussi appliquée au gazogène représenté dans les figures 4a et b. on peut prévoir soit un grand nombre de petits orifi- ces d'admission d'air, soit quelques fentes d'admission d'air longues et étroites. Dans le premier cas, les orifices d'ad- mission d'air des divers groupes peuvent, ainsi qu'il a été dit plus haut, être placés le long d'une seule et même ligne, ils peuvent aussi être divisés et placés le long de deux ou plus de deux lignes dans chaque groupe, comme le montre par exemple la figure 10 dans laquelle les lignes axiales des deux groupes sont parallèles ou approximativement parallèles.
En outre, les tuyères des deux groupes peuvent être placées par paires dont les éléments sont placés juste en regard l'un de l'autre ou déplacés l'un par rapport à l'autre.
Lorsqu'on fait usage d'un foyer rectangulaire, il convient d'augmenter la section du ou des orifices d'admission d'air en se rapprochant des extrémités du rectangle ou de placer les tuyères situées aux extrémités plus près les unes des autres, lorsqu'on fait usage de plusieurs tuyères, étant donné que, en raison de la perte de chaleur plus grande qui se produit par rayonnement aux extrémités du rectangle, il est nécessaire de fournir à cet endroit une plus grande quan- tité d'air pour rendre la température aussi uniforme que pos- sible. Dans le même but, il peut être recommandable de prati- quer aussi un orifice d'admission d'air sur les petits côtés du foyer. Les extrémités ou angles du foyer peuvent être arrondis, si on le désire, comme représenté dans la figure 11.
Il n'est pas nécessaire que les côtés du foyer soient verticaux ou parallèles dans la direction verticale comme celà est représenté sur le dessin. Au contraire, ils peuvent converger vers le bas ou vers le haut ou être recourbés dans la direction verticale.