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"Perfectionnements aux mélanges combustibles gazeux".
Cette invention a pour ob jet un mélange combustible gazeux. Elle vise notamment à produire un combustible gazeux destiné à certaines applications pour lesquelles une flamme de chalumeau oxhydrique est ordinairement utilisée et,d'une façon générale, a des usages exigeant une haute température, comme, par exemple, au découpage, au soudage ou autre traite, ment de métaux, ou dans la fusion ou l'usinage du. verre, L'in- vention vise spécialement à utiliser un gaz bon marché ou un ga z pauvre pour des applications dans lesquelles on utilise ordi- nairement de l'hydrogène pour etd'assurer une forte intensité de flamme pour une grande variété d'applications industriel..
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les en utilisant des gaz tels que gaz de gazogène, gaz naturel sec, gaz à l'eau, ou tout autre gaz combustible,tel que celui produit avec de la hcuille sous des conditions de car- bonisation @ 5..:haute, moyenne ou même basse température en suppléant sang grand frais à l'insuffisance en hydrogène du gaz combustible consommé et sans utilisation d'hydrogène pur.
Selon l'invention, una petite proportion de propane est mélangée au gaz combustiole devant âtre utilise,afin de ralentir la vitesse de propagation de la flamme et de fournir, lorsqu'on utilise de l'oxygène, une intensité de flamme compa- rable :. calla d'une flamme oxhydrique. La proportion de propane au gaz combustible utilisé doit en général bien rentrer dans les limites de 2 à 10 )j, la proportion qui est en général la plus efficace pour l'application envisagée étant de 5 à 7%.
Une proportion sensiblement inférieure à 2 % serait en général inefficace, tandis qu'une proportion sensiblement supérieure à 10 % doit en général être évitée, sauf dans le cas de l'uti, lisa-.ion da gaz de pouvoir calorifique relativement faible, tels que des gaz comportant une teneur notable d'acide carbo- nique ou d'azote, ou desdeux, dans quelscas la proportion de propane peut utilement être accrue jusqu'à une limite d'en- viron 15 à 17 % suivant la pauvreté du gaz utilisé.
De plus, selon l'invention, la pression du gaz combus tible devant être utilisé doit en général être modérée, mais, dans le cas de 1'utilisation de gaz d'un pouvoir calorifique relativement faible, la pression doit être accrue de la nor- male jusqu'à un deoré correspondant à la pauvreté du gaz et il est évidentque l'admission dans le chalumeau ou le brûleur du gaz combustible et du propane à ajouter peut être réglée par des robinets,
ce qui fait que la pression et le volume du gaz combustiole et la proportion de propane peuvent ainsi être réglés suivant les nécessités pour assurer par observation
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l'intensité de flamme désirée. L'addition de propane dans les proportions et sous les conditions indiquées compense- l'insuffisance en hydrogène du gaz lorsqu' on utilise un chalumeau ou un brûleur analogue à celui ordinairement utilisé pour une flamme oxhydrique si le propane est intime- ment mélangé au gaz combustible devant être utilisé et donne une flamme de grande intensité en ralentissant la vitesse de propagation de la flamme sous les conditions de pression et de proportion de propane nécessaires selon la qualité du gaz utilisé,
L'invention réside notamment clans les caractéristiques décrites dans ce qui suit:
Dans la mise en oeuvre de l'invention, le propane peut âtre mélangé de toute maniera rationnelle avec le gaz com- bustible devant être utilisé. Ainsi, le propane à l'état gazeux peut être mélangé au gaz devant être utilisé et le mélange passe par un chalumeau ou brûleur dans lequel le gaz est mélangé à de l'oxygène, puis une autre distribution d'oxygène peut passer par le chalumeau ou brûleur rationnai- lament par un canal central de façon connue ;
il est d'ail- leurs bien évident qu' on peut faire passer le mélange de propane et du gaz devant être utilisé en mélange avec de l'oxygène par un certain ncmbre de canaux entourant le canal central par lequel l'autre distribution d'oxygène passe, De cette manière, le gaz combustible devant être utilisé est approprié à la combustion sous des conditions dans lesquelles la vitesse de propagation de la flamme est ralentie et l'in- tensité de la flamme est accrue par la formation d'une zone neutre adjacente à l'extrémité antérieure du brûleur ou du bec par lequel la position de la plus grande intensité de flamme est localisée, puis, dans ces conditions,
la flamme est maintenue a l'extrémitédu brûleur ou du bec et l'emploi
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d'une coupelleou organe équivalent pour localiser la flamme est inutile.
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On peut utiliser tout chalumeau approprie a la clistri- oution réglable de gaz combustible mélangé à du propane et ls, di striouti on d'oxygène eu d'un gaz contenant de 11 oxo- jone, tel par exemple qu'une lampe construite selon le brevet américain o.1.76.69 du N9 octobre 1929.
Le gaz iJ o::omrt101e devant être utilisé et le propane devant y 31r# ajouté peuvent, pour plus da commodité, Stre emmagasinés ou s.ccrur.1ulé.a ians des bouteilles ou cylindras d'2 contenance appropriée,puis @tre distribués L la nehie pres- sien et a:nanÉS , une chambre o-e mélange dans les proportions déterminées, tandis qu'un compteur volurnétrique peut être mon" té dans la canalisation de distribution du gaz pour être utilisé et qu'un compteur volumétrique analogue peut être em, ployé pour le propans devant être ajouté. On peut cependant prévoir tout autre dispositif simple pour la distribution
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ré,5l<:.ule du gaz oombustiola devant être utilisé et du propane devant être ajouté.
Ou encore, le propane peut être liquéfié et chargé dans une bouteille ou un cylindre ou autre récipient pour être dégagé et distribué sensiblement dans les mêmes conditions.
Le gaz devant être utilisé peut lui-même être liquéfié, ceux
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de ces constituants non appropriés en pratique à la liquéfac- tion étant éliminés. Lorsqu'un gaz combustible de ce genre et le profane devant êtrd ajouté sont sous la forme liquéfiée, on peut les laisser se détendre et ilspeuvent être admis à la même pression et dans la proportion déterminée une chambre de mélange pour y être mélangés, avantageusement par des robinets .réglable prévus sur les bouteilles, cylindres ou récipients les contenant et sur le brûleur ou la bec.
On peut aussi faire passer le gaz combustible devant
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âtre utilisé par ou sur du propane liquéfié, par quoi le gaz devant être utilisé est imprégné ou mélangé avec du gaz propane. Ceci peut être réalisé en utilisant un disposi- tif injecteur dans lequel le courant de gaz combustible peut causer la sortie de propane par un tube ou ajutage présentant un alésage fin d'une manière analogue à ce qui se produit dans un carburateur à gicleur.
Il est évident que lorsqu'on l'utilise, le gaz combusti- ble est soumis à une pression faible ou modérée, par exemple de eg,350 au cm2, mais, dans le cas de gaz de gazogène ou autre gaz de pouvoir calorifique relativement bas, la pression peut être élevée par/exemple jusqu'à lkg,750 au cm2, plus ou moins, avec une augmentation correspondante de la proportion de propane utilisé; il est évident que la proportion normale de propane avantageusement utilisée est de 5 à 7%, mais que lorsqu'on utilise un gaz ayant un pouvoir calorifique infé- rieur a la normale la pression est accrue et la proportion de propane utilisé peut être sensiblement augmentée jusqu'en- tre 15 et 17 % suivant le pouvoir calorifique du gaz combus- tible utilisé.
C'est ainsi qu'en augmentant la pression du gaz devant être utilisé et la pr op ortion de propane devant être ajouté, on peut utiliser des gaz ayant un pouvoir calorifique inférieur à la normale pour produire sensiblement les mêmes effets.
On a constaté que pour l'usinage d'un verre dur dans un chalumeau ou brûleur oxhydrique, pour chaque m3 d'hydrogène ordinairement utilisé, 0,52 m3 d'un gaz bon marché de pouvoir calorifique normal produit le même effet avec addition de propane dans les conditions décrites,ce qui permet d'assurer une économie de gaz et d'éviter la plus grande dépense inhé- rente à l'emploi d'hydrogène pur ou d'un gaz combustible con- tenant une grande proportion d'hydrogène.
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Lorsque le gaz utilisé contient une certaine propcrtion
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do prcpane, la clg l3ropane ajouté au gaz , utiliser est moindre de façon correspondante, Comme cela peut être
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observé par réglS6e da la distribution, L'inventian est susceptible de recevoir une application 5énérale datis je nombreux USS69S industriels exigeant l'emploi d3 gaz ccmbustiole et slla n'est lias limitée à l'emploi de chalumeaux: ou -,le brûleurs diuip, construction Particulière clue)lccaque ou da dispesitifs iurticulier-9 de mélange de pro-. and avec le c8.Z corauus tiala davantAtrH utilisé.
De plus, l'inventian n'est pas non plus limitée au mode d'inccrLrwicn du prc?8.Ile. Ainsi, on peut mélartger la ':!uan... tité nécessaire d3 1?ro.:ille au gaz et eramagaeiuarou aCCumuler celui"'ci Pour le distribuer aux brûleurs, on peut, de manière a.nal U8, utiliser toute construction de brÛleur, qui soit aIJ...
.fJro:r;;riée t. *S5Erer d*3 CcLlàitions de cota-IDustiDil-conlplù+ 8 et bien que de l'oxygène- soit avantageusement utilisé dans des chalumeaux ou brûleurs !jour des usages pour lesquels une
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OlCn7drigue est nécessaire, l'invention n'est aucunement liIilitée l'utilisation clroxlé6bae, pas plus qu'au mélan6a préa. lable d' OXJ16èlle ou d'air avec le gaz combustible avant sa
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"Improvements to gaseous fuel mixtures".
The object of this invention is a combustible gas mixture. It aims in particular to produce a gaseous fuel intended for certain applications for which an oxyhydrogen torch flame is ordinarily used and, in general, has uses requiring a high temperature, such as, for example, cutting, welding or the like. treatment of metals, or in the smelting or machining of. The invention is especially aimed at using inexpensive or lean gas for applications in which hydrogen is ordinarily used to provide high flame intensity for a wide variety of applications. industrial..
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them by using gases such as gas generator gas, dry natural gas, water gas, or any other combustible gas, such as that produced with oil under carbonization conditions @ 5 ..: high, medium or even low temperature by making up for the insufficiency of hydrogen in the fuel gas consumed and without the use of pure hydrogen.
According to the invention, a small proportion of propane is mixed with the combustible gas to be used, in order to slow down the rate of flame propagation and to provide, when oxygen is used, a comparable flame intensity: . calla from an oxyhydrogen flame. The proportion of propane to the fuel gas used must in general be within the limits of 2 to 10) j, the proportion which is generally the most effective for the envisaged application being 5 to 7%.
A proportion appreciably less than 2% would in general be inefficient, while a proportion appreciably greater than 10% should in general be avoided, except in the case of the use of gases of relatively low calorific value, such as only gases containing a significant content of carbonic acid or nitrogen, or both, in which cases the proportion of propane can usefully be increased up to a limit of about 15 to 17% depending on the lack of gas used.
In addition, according to the invention, the pressure of the combustible gas to be used should in general be moderate, but, in the case of using gas of relatively low calorific value, the pressure should be increased by no more. - male up to a deoré corresponding to the low level of gas and it is obvious that the admission into the torch or the burner of the combustible gas and of the propane to be added can be regulated by taps,
so that the pressure and the volume of the combustible gas and the proportion of propane can thus be regulated according to the needs to ensure by observation
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the desired flame intensity. The addition of propane in the proportions and under the conditions indicated compensates for the hydrogen deficiency of the gas when using a torch or a burner similar to that ordinarily used for an oxyhydrogen flame if the propane is intimately mixed with the gas. fuel to be used and gives a flame of great intensity by slowing the speed of propagation of the flame under the conditions of pressure and proportion of propane required according to the quality of the gas used,
The invention resides in particular in the characteristics described in the following:
In practicing the invention, the propane can be mixed in any rational manner with the fuel gas to be used. Thus, the propane in the gaseous state can be mixed with the gas to be used and the mixture passes through a torch or burner in which the gas is mixed with oxygen, then another distribution of oxygen can pass through the torch. or burner rationally through a central channel in known manner;
It is, moreover, quite evident that the mixture of propane and gas to be used mixed with oxygen can be passed through a number of channels surrounding the central channel through which the other oxygen passes. In this way the fuel gas to be used is suitable for combustion under conditions in which the rate of flame propagation is slowed down and the intensity of the flame is increased by the formation of a zone neutral adjacent to the front end of the burner or burner through which the position of the greatest flame intensity is located, then, under these conditions,
the flame is maintained at the end of the burner or the burner and the
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a cup or equivalent device to locate the flame is unnecessary.
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Any torch suitable for the adjustable distribution of fuel gas mixed with propane and the oxygen distribution of a gas containing oxojone can be used, such as, for example, a lamp constructed according to the standard. US patent o.1.76.69 of N9 October 1929.
The gas iJ o :: omrt101e to be used and the propane before y 31r # added may, for convenience, be stored or stored in cylinders of the appropriate capacity and then be dispensed. The nehie pres- sien and has: nanÉS, a chamber of mixing in the determined proportions, while a volumetric meter can be mounted in the gas distribution pipe for use and a similar volumetric meter can be installed. em, folded for the propans to be added. However, any other simple device can be provided for the distribution
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d, 5l <:. ule oombustiola gas to be used and propane to be added.
Alternatively, the propane can be liquefied and charged into a bottle or cylinder or other container to be released and distributed under substantially the same conditions.
The gas to be used may itself be liquefied, those
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these constituents which are not suitable in practice for liquefaction being removed. When a combustible gas of this kind and the layman to be added are in the liquefied form, they can be allowed to relax and they can be admitted at the same pressure and in the determined proportion to a mixing chamber to be mixed therein, advantageously by adjustable taps provided on the bottles, cylinders or containers containing them and on the burner or spout.
The fuel gas can also be passed in front of
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hearth used by or on liquefied propane, whereby the gas to be used is impregnated or mixed with propane gas. This can be accomplished by using an injector device in which the flow of fuel gas can cause the propane to exit through a tube or nozzle having a fine bore in a manner analogous to what occurs in a jet carburetor.
It is obvious that when used the combustible gas is subjected to a low or moderate pressure, for example of eg, 350 per cm 2, but in the case of gasifier gas or other gas of relatively calorific value. low, the pressure can be high, for example up to 1 kg, 750 per cm2, more or less, with a corresponding increase in the proportion of propane used; it is evident that the normal proportion of propane advantageously used is 5 to 7%, but that when a gas having a lower calorific value than normal is used the pressure is increased and the proportion of propane used can be appreciably increased up to 15 and 17% depending on the calorific value of the fuel gas used.
Thus, by increasing the pressure of the gas to be used and the proportion of propane to be added, gases having a lower calorific value than normal can be used to produce substantially the same effects.
It has been found that for the machining of hard glass in a torch or oxyhydrogen burner, for each m3 of hydrogen ordinarily used, 0.52 m3 of a cheap gas of normal calorific value produces the same effect with the addition of propane under the conditions described, which makes it possible to save gas and avoid the greater expense inherent in the use of pure hydrogen or of a combustible gas containing a large proportion of hydrogen .
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When the gas used contains a certain propcrtion
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do precpane, the clg l3ropane added to the gas, use is correspondingly less, As can be
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observed by regulation of the distribution, the inventian is likely to receive a 5 general application datis many industrial USS69S requiring the use of gas conustiole and if it is not limited to the use of torches: or -, the diuip burners, Particular construction clue) lccaque or da dispesitifs iurticulier-9 of mixture of pro-. and with the c8.Z corauus tiala davantAtrH used.
Moreover, the inventian is not limited to the mode of incrLrwicn of the previous one either. Thus, we can mix the ':! Uan ... tity necessary d3 1? Ro.: It with gas and eramagaeiuarou to accumulate this "' 'To distribute it to the burners, one can, in a.nal U8 way, use any construction burner, which is aIJ ...
.fJro: r ;; ried t. * S5Erer d * 3 CcLlàitions of cota-IDustiDil-conlplù + 8 and although oxygen- is advantageously used in torches or burners! Day of uses for which a
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OlCn7drigue is necessary, the invention is in no way bound to the use of clroxlé6bae, nor to the melan6a pra. OXJ16ellle or air with the combustible gas before its