<Desc/Clms Page number 1>
" PERFECTIONNEMENTS AUX GAZOGENES "
La présente invention a trait aux gazogènes du genre où le réglage de la combustion est obtenu par la subdivision de la grille en sections et par la restriction de l'admission d'air à chaque section en un point éloigné de la surface de la grille.
Une grille de ce genre est décrite dans le brevet belge N 371635 du 3 Juillet 1930 , pour " Perfectionne- ment$ aux gazogènes et analogues " .
L'invention vise une construction perfectionnée de la grille ,et a aussi pour but d'améliorer le degré de réglage obtenu.
Suivant une caractéristique de l'invention , dans le gazogène , l'air est admis à la surface de la grille à travers des canaux qui sont relativement larges à une ex- trémité pour former les orifices à la surface de la grille, mais qui sont relativement étroits et étranglés en un point de leur longueur éloigné de cette extrémité.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le rapport de la section de l'étranglement à la section
<Desc/Clms Page number 2>
de l'orifice qu'il alimente et réduit pour le moins à un centième.
D'autres caractéristiques et particularités de l'invention ressortiront de la description qui V@ être faite d'un gazogène conforme à l'invention , en regard des dessins annexés, dans lesquels
La Figure est une coupe axiale du gazogène.
La Figure 2 est un plan inversé de l'un des anneaux coniques formant la grille.
Les Figures 3 et 4 sont des coupes suivant les lignes 3-3 et 4-4 de la Figure 2.
La Figure 5 est un plan du racloir représenté sur la Figure 1 .
La Figure 6 est un plan inversé du chapeau du racloir.
Ainsi que cela est représenté , le gazogène est constitué par une chambre de combustion cylindrique a comportant une enveloppe métallique extérieure a1 et des anneaux a2 de revêtement réfractaire , de diamètre croissant vers l'extrémité intérieure de la chambre. Le dessus de la chambre est fermé par un couvercle métallique! 3 dans lequel est montée une trémie de chargement b munie d'un couvercle b1 disposé sur une charnière b3 et munie d'une cloche c. suspendue par une chaîne c1 à l'extrémité intérieure d'un levier à contre-poids .
A l'extrémité supérieure de la chambre est disposé un tuyau de sortie de gaz .4 et au couvercle a3 est fixée une chicane a4 pour empêcher la matière venant de la trémie d'entrer dans la sortie de gaz. Dans le revêtement de la chambre de combustion sont prévus plusieurs trous de ringards @ dans lesquels sont engagées des tubulures @1 fixées dans
<Desc/Clms Page number 3>
l'enveloppe a1 et munies de bombons e2 . La chambre de combustion est supportée par des consoles L fixées à l'enve- loppe a1 et montées sur des colonnes! . La partie infé- rieure de la paroi de la chambre de combustion est consti- tuée par un anneau refroidi par de l'eau ,dans lequel sont prévus des trous de ringards g1 et une porte de scories .
La paroi intérieure g3 de l'anneau refroidi par de l'eau s'étend au-dessous de la chemise d'eau et est légè- rement évasée.
Au-dessous de la chambre de combustion est dispo- sée une grille rotative constituée par une cuve à eau h munie d'une couronne de roulement h1 par laquelle elle cet supportée sur des rouleaux h2 dont chacun est monté dans une console h3 prévue sur le socle h4 . A la cuve à qui est composée de segmenta ,sont fixés des segments h5 d'une roue à vis .en. fin , et sur le fondement,auprès de la cuve , est montée une vis sans fin il 6 au moyen de laquelle on peut faire tourner lentement l'ensemble de la grille.
La grille proprement dite consiste en une partie verticale cylindrique 1 fixée au bord intérieur de la cuve et sur le dessus de laquelle est monté un ensemble d'anneaux coniques il,i, i3,i et posé chacun sur le dessus de l'autre, avec recouvrement. L'anneau supérieur i5 comporte un dessus plat et un prolongement tubulaire j dirigé vers le bas, auquel est fixé un tube de joint j1 dont l'extrémité infé- rieure pénètre dans une cuve de joint hydraulique. Au bord intérieur de la cuve à eau Il est fixé un cône k muni d'un prolongement de joint t dirigé vers le bas et de forme cylindrique. Au-dessous de la grille proprement dite est disposé un organe 1 formant joint hydraulique ,cendrier et entrée d'air et muni,de trois , rigoles .
annulaires 1 3 3 11 13 et d'un trou jour central .-Cet organe 1 , 1 et et d'un trou jour central . Cet organe est
<Desc/Clms Page number 4>
fixe et est disposé de façon.que le prolongement k1 plonge dans la rigole 1 1 , dans laquelle de l'eau est maintenue pour former un joint , que le cône k surplombe de manière à délivrer les cendres tombant de la grille dans la rigole 12 ,et que le tube j1 s'engage dans de l'eau dans la rigole 13 .
A la rigole 12 est relié un tuyau à air vertical 14 descendant dans un puisard à joint hydraulique. , tuyau à un branchement duquel est relié un tuyau d'entrée d'air m1 muni d'un ohapeau de réglage d'air m2 et d'une soufflerie à main A l'anneau i de la grille est reliée une charrue à poussière n descendant dans la rigole 1. 2 et destinée à traîner tout le tour la poussière rassem- blée dans la rigole , de façon à la faire tomber, par le tuyau 1. , dans le puisard @ , d'où elle peut être enlevée par une pelle.
Au-dessus de la grille est disposé un racloir refroidi par de l'eau ,muni de deux bras 0 et d'un Moyeu central o1 aur le dessus duquel est monté un chapeau o2 refroidi par de l'eau . Ce chapeau peut être, avec certains combustibles ,plus petit que cela est représenté. Le ra- cloir est porté par un arbre tubulaire passant à travers l'anneau intérieur 1. 5 et à travers le trou central de l'or- gane 1 , et supporté à son extrémité inférieure, qui est carrée , par un sabot o3 . L'espace de refroidissement par l'eau des bras débouche dans l'organe tubulaire par un trou central traversé par un tuyau d'entrée d'eau central o4 , atteignant le sommet du chapeau o2 refroidi par de l'eau.
Un raccord pour le tuyau o4 est conduit à travers l'arbre p au-dessous de l'organe 1 , et on prévoit aussi , au-dessous de l'organe 1 ,un tuyau de raccord de sortie, communiquant avec l'intérieur de l'arbre p .La face infé-
<Desc/Clms Page number 5>
rieure du MOYEU o1 couvre le joint entre l'arbre et l'anneau i5 , , et les côtés inférieurs des bras ± reçoivent des degrés correspondant à ceux de la grille conique.
L'arbre p est disposé de manière à permettre au racloir de se soulever si cela est nécessaire , et un mécanisme à levier 9 comprenant un levier chargé 1 est prévu pour régler le poids effectif par lequel le racloir s'oppose au soulèvement par toute obstruction adhérant à la grille.
Ainsi qu'on le verra , l'ensemble de l'air fourni à la surface de la grille est pris à travers la chambre fermée par joints hydrauliques disposée au-dessous des anneaux de la grille , la construction de ces anneaux cons- tituant les'orifices de grille de la canalisation d'air et leurs entrées rétrécies de la manière suivante .
Sur la face intérieure des anneaux coniques i2, i3,i4 et i5 est prévue une série de bossages qui reposent sur la surface supérieure de l'anneau qui se trouve en dessous ,et entre lesquels sont ménagés des espaces divergents r qui forment des canaux divergents pour l'air , dont les extrémités larges constituent les orifices à la surface de la grille et dont les extrémités étroites constituent les entrées d'air rétrécies, le canal divergent servant au même but que la chambre de distribution du brevet susmentionné , à savoir à éloigner l'entrée rétrécie des orifices de la grille .
Des dimensions convenables pour un canal formé par des espaces divergents de ce genre seraient de 110 à 150 mm x 6 mm à la sortie et 18 x 6 mm à l'entrée, les canaux ayant environ 110 mm de long. L'analogie de cette construction avec celle décrite dans le brevet susmentionné serait peut-être mieux saisie si les orifices de la grille étaient munis d'éléments saillants constituant un grillage,
<Desc/Clms Page number 6>
car alors on pourrait dire que.les canaux évasés constituent une chambre de distribution pour les orifices de la grille.
La disposition et la construotion des orifices de la grille perfectionnée obvie à la nécessité d'un grillage ou d'orifi- ces de grille relativement petits ,car il n'est pas néces- saire de former les orifices de façon qu'ils s'opposent à l'entrée du combustible. Les anneaux de la grille sont ver- rouillés l'un sur l'autre par des pattes s formées à leurs faces inférieures et s'engageant dans les extrémités d'enco- ches t de l'anneau se trouvant en dessous . On peut appli- quer d'autres moyens , tels que des pattes et des boulons, pour assembler les anneaux de la grille ,et lorsque la grille a un grand diamètre, on peut prévoir un support intermédiaire qui peut être constitué , par exemple, par des consoles supportant l'un des anneaux intermédiaires.
Dans la cuve à eau h est disposée une charrue, non représen- tée ,sur laquelle la rotation de la cuve fait remonter les scories . Un jet de vapeur ou un saturateur d'un autre genre peut être prévu dans le tuyau d'entrée d'air, la vapeur aidant la formation du gaz de gazogène et agissant aussi pour empêcher les scories d'atteindre une température à laquelle elles fondent.
Dans le fonotionnement , le diamètre croissant vers le bas de la chambre de combustion permet l'expansion du combustible à mesure qu'il descend et l'empêche d'adhérer aux parois de la chambre. La partie inférieure , refroidie à l'eau, de la paroi de la chambre, qui est à la zone de com- bustion , empêche les scories d'adhérer à la paroi. Le re- froidissement par de l'eau du gazogène peut être étendu plus haut que cela est représenté , si l'on veut, par exemple, en raison d'une nature spéciale du combustible devant être employé , pour lequel il y a plus de possibilités que la
<Desc/Clms Page number 7>
combustion s'élève au-dessus de la surface de la grille.
Le bras et le chapeau du racloir sont refroidis à l'eau, aussi bien pour leur préservation que pour empêcher l'adhé- rence des scories. Le chapeau agit aussi pour rompre la colonne de.combustible et aide à sa descente sur la grille.
Dans le gazogène particulier décrit plus haut, et en par- ticulier , en brûlant des ordures, la cloche de la trémie de remplissage a l'avantage de former une couche de com- bustible concave, qu'on a trouvé réduire la tendance à la formation d'un noyau central humide.
On peut appliquer ,si l'on veut ,des moyens pour obtenir un tirage équilibré ,c' est-à-dire pour appli- quer une pression telle que la pression voulue à la sortie du gaz soit maintenue.
Evidemment, l'invention n'est pas limitée aux détails de construction particuliers de l'exemple décrit ci-dessus, par exemple , on peut faire un racloir tournant et une grille fixe ou tournant également ,à une vitesse différente ou dans le sens opposé , bien que les difficultés mécaniques pour réaliser cela seraient évidemment plus grandes.
De même , il serait possible d'omettre le raoloir en formant sur les anneaux de la grille une disposition de palettes analogues à des pétales d'une fleur ,dont les bords menants seraient inclinés de manière à se visser dans la masse du combustible et qui agiraient aussi de manière à entraîner les cendres , les scories, etc, vers la péri- phérie, ce qui est effectué dans le cas présent, par l'incli- naison sur le rayon du bord menant des bras du racloir.
Le racloir a nécessairement un certain effet de retenue sur le combustible, et si l'on peut s'en dispenser, il en résul-
<Desc/Clms Page number 8>
tera bien un certain avantage ..mais on ne saurait trop insister sur l'importance d'empêcher les scories de s'assembler sur la grille à la façon d'une ombrelle sous laquelle l'air peut s'accumuler et en sortir sans réglage , en des points de combustion localises.
Des expériences qui ont été conduites avec des gazogènes comportant un réglage restrictif conforme au brevet susmentionné , indiquent que des résultats encore meilleurs peuvent être obtenus en intensifiant le réglage restrictif ou les proportions relatives entre la section de l'entrée de l'air et la section des orifices de grille qu'elle alimente ,dans lesquelles la section de l'entrée de l'air est réduite à environ un centième ou moins de la section des orifices de grille, cela sans diminuer notable- ment la capacité de débit du gazogène.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
"GAS IMPROVEMENTS"
The present invention relates to gasifiers of the kind where combustion control is achieved by subdividing the grate into sections and restricting air intake to each section at a point remote from the grate surface.
A grid of this kind is described in Belgian patent N 371635 of July 3, 1930, for "Improvement $ to gasifiers and the like".
The invention aims at an improved construction of the grid, and also aims to improve the degree of adjustment obtained.
According to a feature of the invention, in the gasifier, air is admitted to the surface of the grid through channels which are relatively wide at one end to form the orifices on the surface of the grid, but which are relatively narrow and constricted at a point along their length away from this end.
According to another characteristic of the invention, the ratio of the section of the constriction to the section
<Desc / Clms Page number 2>
of the orifice it feeds and reduced to at least one hundredth.
Other characteristics and particularities of the invention will emerge from the description which V @ be made of a gasifier according to the invention, with reference to the appended drawings, in which
Figure is an axial section of the gasifier.
Figure 2 is an inverted plane of one of the conical rings forming the grid.
Figures 3 and 4 are sections taken along lines 3-3 and 4-4 of Figure 2.
Figure 5 is a plan of the scraper shown in Figure 1.
Figure 6 is an inverted plan of the scraper cap.
As shown, the gasifier consists of a cylindrical combustion chamber a comprising an outer metal casing a1 and rings a2 of refractory lining, of diameter increasing towards the inner end of the chamber. The top of the chamber is closed with a metal cover! 3 in which is mounted a loading hopper b provided with a cover b1 disposed on a hinge b3 and provided with a bell c. suspended by a chain c1 at the inner end of a counterweight lever.
At the upper end of the chamber is disposed a gas outlet pipe .4 and to the cover a3 is attached a baffle a4 to prevent material from the hopper entering the gas outlet. In the lining of the combustion chamber are provided several ring holes @ in which are engaged pipes @ 1 fixed in
<Desc / Clms Page number 3>
envelope a1 and provided with e2 canisters. The combustion chamber is supported by L brackets fixed to enclosure a1 and mounted on columns! . The lower part of the wall of the combustion chamber is constituted by a ring cooled by water, in which are provided holes of cores g1 and a door of slag.
The inner wall g3 of the water cooled ring extends below the water jacket and is slightly flared.
Below the combustion chamber is a rotating grate consisting of a water tank h provided with a rolling ring h1 by which it is supported on rollers h2 each of which is mounted in a bracket h3 provided on the base h4. To the tank which is composed of segmenta, are fixed segments h5 of a worm wheel .en. end, and on the base, near the tank, is mounted an endless screw 11 6 by means of which the whole of the grid can be slowly rotated.
The grid itself consists of a cylindrical vertical part 1 fixed to the inner edge of the tank and on top of which is mounted a set of conical rings il, i, i3, i and each placed on top of the other, with overlap. The upper ring i5 has a flat top and a tubular extension j directed downwards, to which is attached a seal tube j1, the lower end of which penetrates into a water seal tank. At the inner edge of the water tank, a cone k is attached, provided with an extension of the seal t directed downwards and of cylindrical shape. Below the actual grid is arranged a member 1 forming a hydraulic seal, ashtray and air inlet and provided with three channels.
annular 1 3 3 11 13 and a central day hole.-This organ 1, 1 and and a central day hole. This organ is
<Desc / Clms Page number 4>
fixed and is arranged so that the extension k1 plunges into the channel 1 1, in which water is maintained to form a seal, that the cone k overhangs so as to deliver the ash falling from the grate into the channel 12 , and that the tube j1 engages in water in the channel 13.
To the channel 12 is connected a vertical air pipe 14 descending into a sump with water seal. , hose to a connection to which is connected an air inlet hose m1 fitted with an air regulating cap m2 and a hand blower To the ring i of the grid is connected a dust plow n descending into the channel 1. 2 and intended to drag all the way around the dust collected in the channel, so as to make it fall, through pipe 1., into the sump @, from where it can be removed by a shovel.
Above the grid is arranged a scraper cooled by water, provided with two arms 0 and a central hub o1 having the top of which is mounted a cap o2 cooled by water. This cap may be, with some fuels, smaller than shown. The scraper is carried by a tubular shaft passing through the inner ring 1.5 and through the central hole of the organ 1, and supported at its lower end, which is square, by a shoe o3. The water-cooling space of the arms opens into the tubular member through a central hole through which a central water inlet pipe o4 passes, reaching the top of the water-cooled cap o2.
A connector for the pipe o4 is conducted through the shaft p below the member 1, and there is also provided, below the member 1, an outlet connection pipe, communicating with the interior of the tree p. The lower face
<Desc / Clms Page number 5>
The upper part of the HUB o1 covers the joint between the shaft and the ring i5,, and the lower sides of the arms ± receive degrees corresponding to those of the conical grid.
The shaft p is arranged so as to allow the scraper to rise if necessary, and a lever mechanism 9 including a loaded lever 1 is provided to adjust the effective weight by which the scraper opposes the lifting by any obstruction. adhering to the grid.
As will be seen, all of the air supplied to the surface of the grille is taken through the chamber closed by hydraulic seals disposed below the rings of the grille, the construction of these rings constituting the The air duct grille openings and their inlets narrowed as follows.
On the inner face of the conical rings i2, i3, i4 and i5 is provided a series of bosses which rest on the upper surface of the ring which is below, and between which are formed divergent spaces r which form divergent channels for air, the wide ends of which constitute the orifices on the surface of the grille and the narrow ends of which constitute the narrowed air inlets, the diverging channel serving the same purpose as the distribution chamber of the aforementioned patent, namely to move the narrowed inlet away from the holes in the grille.
Suitable dimensions for a channel formed by such divergent spaces would be 110 to 150 mm x 6 mm at the exit and 18 x 6 mm at the entrance, the channels being about 110 mm long. The analogy of this construction with that described in the aforementioned patent would perhaps be better understood if the openings of the grid were provided with protruding elements constituting a screen,
<Desc / Clms Page number 6>
because then one could say that the flared channels constitute a distribution chamber for the orifices of the grid.
The arrangement and construction of the improved grid holes obviates the need for a relatively small screen or grid holes, as there is no need to shape the holes so that they fit. oppose the entry of fuel. The rings of the grid are locked to each other by tabs s formed at their lower faces and engaging the notch ends t of the ring below. Other means, such as tabs and bolts, can be used to assemble the grate rings, and when the grate has a large diameter, an intermediate support can be provided which can be made, for example, by consoles supporting one of the intermediate rings.
In the water tank h is placed a plow, not shown, on which the rotation of the tank causes the slag to rise. A steam jet or some other type of saturator may be provided in the air inlet pipe, the steam aiding the formation of the gasifier gas and also acting to prevent the slag from reaching a temperature at which it melts. .
In operation, the downwardly increasing diameter of the combustion chamber allows the fuel to expand as it descends and prevents it from adhering to the walls of the chamber. The water-cooled lower part of the chamber wall, which is at the combustion zone, prevents slag from adhering to the wall. The water cooling of the gasifier can be extended higher than shown, if desired, for example, due to a special nature of the fuel to be employed, for which there is more than possibilities that the
<Desc / Clms Page number 7>
combustion rises above the grate surface.
The scraper arm and cap are water cooled, both for preservation and to prevent the adhesion of slag. The cap also acts to break the column of fuel and aids its descent onto the grate.
In the particular gasifier described above, and in particular, when burning garbage, the bell of the filling hopper has the advantage of forming a concave layer of fuel, which has been found to reduce the tendency to burn. formation of a wet central nucleus.
Means can be applied, if desired, to obtain a balanced draft, that is to say to apply a pressure such that the desired pressure at the gas outlet is maintained.
Obviously, the invention is not limited to the particular construction details of the example described above, for example, it is possible to make a rotating scraper and a fixed or rotating grid also, at a different speed or in the opposite direction. , although the mechanical difficulties in achieving this would obviously be greater.
Likewise, it would be possible to omit the rake by forming on the rings of the grate an arrangement of pallets similar to the petals of a flower, the leading edges of which would be inclined so as to screw into the mass of the fuel and which would also act in such a way as to entrain the ash, slag, etc., towards the periphery, which is done in this case, by the inclination on the radius of the leading edge of the arms of the scraper.
The scraper necessarily has some retaining effect on the fuel, and if it can be dispensed with, it results in
<Desc / Clms Page number 8>
will be a certain advantage ... but the importance of preventing slag from assembling on the grid like a parasol under which air can accumulate and exit without adjustment cannot be overstated. , at localized combustion points.
Experiments which have been conducted with gasifiers having a restrictive setting according to the aforementioned patent, indicate that even better results can be obtained by increasing the restrictive setting or the relative proportions between the section of the air inlet and the section. grid orifices which it feeds, in which the cross section of the air inlet is reduced to about one hundredth or less of the cross section of the grid orifices, without significantly reducing the flow capacity of the gasifier.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.