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Procédé et dispositif pour la gazéification des huiles lourdes.
La présente invention concerne un procédé original pour opérer la gazéification des huiles lourdes, et ainsi en permettre l'utilisation en lieu et place des essences volatiles et notamment dans les moteurs à explosion.
L'invention concerne également les installations susceptibles d'appliquer le procédé susdit et notamment les combinaisons mécaniques qui permettent d'équiper le moteur à explosion ou à oombustion, dans le but de remplacer les essences volatiles par des huiles lourdes, moyennant le même résultat final.
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Le procédé de gazéification consiste substantiellement à faire subir à l'huile lourde, admise d'une manière contrôlable, une élévation de température en passant dans un réchauffeur à faisceau tubulaire. Ce dernier est ehauffé par les gaz d'échappement du moteur, et le s gaz d'hydrocarbure ainsi obtenus sont dirigés vers les cylindres du moteur.
La caractéristique essentielle du processus réside dans le fait que, avant la gazéification proprement dite, on a opéré le mélange carburants-comburant en faisant déboucher l'arrivée des vapeurs d'huile lourde au devant d'un mélangeur pourvu d'une prise d'air.
Il est connu, en effet, que dans les nombreux processus déjà proposés et essayés on a toujours préconisé d'opérer d'abord la gazéification d'hydrocarbure, et, ensuite, d'en opérer le mélange convenable avec un comburant, en général de l'air atmosphérique.
Cependant, il a pu être constaté que, dans de telles conditions, les gaz chauds étant mis en contact avec l'air relativement froid, une condensation était inévitable et, par conséquent, le fluide amené dans les cylindres tenait en suspension une certaine quantité de gouttelettes liquides. Celles-ci étant impropres à la combustion, formaient donc un dépôt important qui modifiait considérablement les caractéristiques du moteur, encra-.osait les cylin- dres, et morne, dans certaines circonstances, filtrait entre les segments et s'écoulait ainsi dans le carter, c'est-à-dire dans l'huile de graissage.
Conformément au procédé susénonoé, une telle condensation ne peut plus se produire, étant donné que le mélange comburant-carburant est lui-même gazéifié, de telle manière que, si le mélange amené dans le réchauffeur tubulaire comporte des gouttelettes liquides en suspension, celles-ci seront rapidement et totalement gazéifiées, et le mélange qui sera aspiré par le moteur, sera véritablement un mélange gazeux.
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Dans le but d'assurer le démarrage du mo teur , il es t prévu également d'accoupler sur le dispositif gazéifioateur d'huile lourde, une installation quelconque de carburation à l'essence. Un clapet, dûmant contrôlable, permet aisément de brancher sur le moteur l'une et/ou l'autre des installations respectivement de carburation à l'huile lourde ou à l'essenoe.
Ce procédé peut être appliqué par des moyens nombreux, étant donné les formes diverses et les'positions relatives et également variables que peuvent présenter les différents organes d'admission de l'huile lourde, de réchauffage et de contrôle vers les cylindres.
Toutefois, à l'effet de bien faire ressortir les caractéristiques essentielles de l'invention, un mode préféré d'exécution est décrit en détail ci-après et schématisé aux figures ci-jointes, dans lesquelles :
La fig.l schématise une installation complète, tandis que la fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la fig.l, montrant lescaractéristiques du réohauffeur.
Suivant ces figures, il est à remarquer que l'huile lourde, issue d'un réservoir, est admise dans un récipient à flotteur 2.
Ce récipient peut donc être agencé à niveau constant. l'huile lourde est susceptible de s'échapper sous forme de vapeur par divers conduits étagés, respectivement 3, 4 et 5. Ceux-ci sont oon- trôlés par des clapets individuels, à l'exoeption du conduit infé- rieur 5, lequel est directement branché sur le conduit commun 6 formant simultanément prise d'air et mélangeur initial. L'admission de l'air frais est contrôlée par un clapet 7.
Cette combinaison permet donc de contrôler et l'arrivée d'air frais par le olapet 7, et l'admission quantitative de l'huile lourde par les manoeuvres successives des clapets 8-9 contrôlant respectivement les conduits 3 et 4. La prise d'air commune 6 débouche dans le réchauffeur ou gazéifioateur proprement dit. Celui-
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ci comporte les caractéristiques suivantes: il est formé substantiellement d'une chambre hermétique 10 dont la paroi extérieur est doublée d'une matière isolante 11, dont, par exemple, de l'amiante ou un composé d'amiante.
Intérieurement, cette chambre 10 est divisée en trois compartiments, respectivement 12, 13 et 14, dont le compartiment central, de dimensions relativement grandes, est traversé par un certain nombre de tubes, de diamètre convenable, débouchant dans les compartiments extérieurs 12 et 14. De glus, le compartiment central 13 est branché dans le conduit des gaz d'échappement 15. Par exemple, un tronçon de ce conduit débouchera à une extrémité de la chambre 13, tandis que l'autre sera issu de l'extrémité opposée et dirigé vers l'extérieur. Ainsi donc, la prise d'air commune 6 débouche dans le premier compartiment 12, tandis que du troisième compartiment 14 part le conduit d'admission 16.
Dans ces conditions, il est aisément compréhensible que les gaz d'échappement venant du moteur 17 seront admis dans la chambre 13, et rencontreront une grande surface de chauffe, eu égard à la présence des nombreux tubes intérieurs. Or, ceux-ci sont traversés par le mélange air-vapeur d'huile lourde, lequel est ainsi porté à une température élevée, ce qui permet d'obtenir une gazéification rapide et totale des vapeurs d'huile. le mélange gazeux qui en résulte débouchera dans.le troisième comparti- ment 14 et sera évacué du gazéificateur via le conduit d'admission 16, dirigé vers les cylindres du moteur 17.
Toutefois, dans le but de permettre au moteur de démarrer normalement, ce qui est rendu difficile par l'emploi exclusif des gaz d'huile lourde, il est prévu de brancher sur le conduit d'admission 16 une installation ordinaire de carburation à l'essence. A cet effet, un petit réservoir 18, contenant de l'essence, est mis en communication avec un carburateur ordinaire 19, com-
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portant lui-même une prise d'air 20. Cette installation est mise en communication avec le conduit d'admission 16, via le conduit 21. Un clapet 22, commande par une tringle adéquate 23, permet d'obstruer totalement ou en partie l'un des conduits 16 ou 21. Dans cesconditions, il est possible, soit d'alimenter le moteur 17 à l'essence, soit au gaz d'huile lourde, soit par un mélange, dûment contrôlé, d'essence et d'huile lourde.
Comme il est aisément compréhensible, aucune condensation n'est permise, étant donné que le mélange gazeux, issu du réohau- feur ou gazéifioateur 10, ne peut subir aucune transformation, étant donné qu'il est directement admis au moteur 17.
Une telle installation est particulièrement efficace pour l'équipement desmoteurs à explosion etnotamment desmoteurs d'automobiles, ce qui permet de faire usage de l'huile lourde en bénéficiant ainsi des nombreux avantages de celle-si, dont notamment l'économie et un rendement supérieur du moteur. Bien entendu, les différents éléments susindiqués peuvent être modifiés tant dans leur forme que dans leurs positions respeotives, ce qui permet d'ailleurs de dire que le procédé et le dispositif conformes à l'invention sont d'application générale sur tout genre de moteurs à explosion ou à oombustion interne, qu'ils soient fixe s ou mobiles et quelle que soit leur affectation.
Revendications. l.- Procédé pour la gazéification des huiles lourdes, notamment pour l'alimentation des moteurs à explosion ou à combustion interne, caractérisé par le fait qu'il consiste à opérer préalable- ment un mélange d'huile et d'air, d'amener ce mélange dans un récipient oomportant un faisceau tubulaire dûment chauffé par les gaz d'échappement du moteur, le mélange gazeux ainsi obtenu étant directement admis dans,les cylindres du moteur, de manière à empêcher toute condensation.
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Method and device for the gasification of heavy oils.
The present invention relates to an original process for carrying out the gasification of heavy oils, and thus to allow their use instead of volatile gasolines and in particular in internal combustion engines.
The invention also relates to installations capable of applying the aforementioned method and in particular to the mechanical combinations which make it possible to equip the internal combustion engine or combustion engine, with the aim of replacing volatile gasolines with heavy oils, with the same end result. .
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The gasification process consists essentially in subjecting the heavy oil, admitted in a controllable manner, to a rise in temperature by passing through a tube bundle heater. The latter is heated by the engine exhaust gases, and the resulting hydrocarbon gas is directed to the engine cylinders.
The essential characteristic of the process lies in the fact that, before the gasification proper, the fuel-oxidizer mixture was operated by causing the arrival of heavy oil vapors to unblock at the front of a mixer provided with an outlet. air.
It is known, in fact, that in the many processes already proposed and tested, it has always been recommended to first carry out the gasification of the hydrocarbon, and, then, to operate the suitable mixture with an oxidizer, in general of atmospheric air.
However, it could be found that under such conditions, with the hot gases being contacted with the relatively cold air, condensation was inevitable and, therefore, the fluid supplied to the cylinders held a certain amount of suspension in suspension. liquid droplets. These being unsuitable for combustion, therefore formed an important deposit which considerably modified the characteristics of the engine, encra-.dared the cylinders, and dreary, in certain circumstances, filtered between the segments and thus flowed into the crankcase. , that is, in lubricating oil.
According to the above-mentioned process, such condensation can no longer occur, since the oxidizer-fuel mixture is itself gasified, so that, if the mixture supplied to the tubular heater contains liquid droplets in suspension, these these will be rapidly and completely gasified, and the mixture which will be sucked by the engine will be truly a gas mixture.
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In order to ensure the starting of the engine, provision is also made to couple the heavy oil gasifier device with any gasoline carburetion installation. A valve, which can be controlled, easily allows one and / or the other of the heavy oil or gasoline carburetion installations to be connected to the engine.
This process can be applied by many means, given the various shapes and relative and also variable positions that the various heavy oil admission, reheating and control members to the cylinders may have.
However, in order to bring out the essential characteristics of the invention, a preferred embodiment is described in detail below and shown diagrammatically in the attached figures, in which:
Fig.l schematically shows a complete installation, while fig. 2 is a section taken along line II-II of fig.l, showing the characteristics of the reheater.
According to these figures, it should be noted that the heavy oil, coming from a tank, is admitted into a float container 2.
This container can therefore be arranged at a constant level. the heavy oil is likely to escape in the form of vapor through various stepped conduits, respectively 3, 4 and 5. These are controlled by individual valves, with the exception of the lower conduit 5, which is directly connected to the common duct 6 simultaneously forming the air intake and the initial mixer. The intake of fresh air is controlled by a valve 7.
This combination therefore makes it possible to control both the arrival of fresh air through the valve 7, and the quantitative admission of heavy oil by the successive operations of the valves 8-9 respectively controlling the conduits 3 and 4. common air 6 opens into the heater or gasifier proper. The one-
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This has the following characteristics: it is formed substantially from a hermetic chamber 10, the outer wall of which is lined with an insulating material 11, including, for example, asbestos or an asbestos compound.
Internally, this chamber 10 is divided into three compartments, respectively 12, 13 and 14, of which the central compartment, of relatively large dimensions, is crossed by a certain number of tubes, of suitable diameter, opening into the outer compartments 12 and 14. From glus, the central compartment 13 is plugged into the exhaust gas duct 15. For example, a section of this duct will open at one end of the chamber 13, while the other will come from the opposite end and lead outwards. Thus, the common air intake 6 opens into the first compartment 12, while the third compartment 14 leaves the intake duct 16.
Under these conditions, it is easily understandable that the exhaust gases coming from the engine 17 will be admitted into the chamber 13, and will encounter a large heating surface, given the presence of the numerous inner tubes. However, these are crossed by the air-vapor mixture of heavy oil, which is thus brought to a high temperature, which makes it possible to obtain rapid and complete gasification of the oil vapors. the resulting gas mixture will open into the third compartment 14 and will be evacuated from the gasifier via the inlet duct 16, directed towards the cylinders of the engine 17.
However, in order to allow the engine to start normally, which is made difficult by the exclusive use of heavy oil gases, provision is made to connect to the intake duct 16 an ordinary gasoline fuel system. gasoline. For this purpose, a small tank 18, containing gasoline, is placed in communication with an ordinary carburetor 19, com-
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itself carrying an air intake 20. This installation is placed in communication with the intake duct 16, via the duct 21. A valve 22, controlled by a suitable rod 23, makes it possible to obstruct completely or in part the 'one of the conduits 16 or 21. Under these conditions, it is possible, either to supply the engine 17 with gasoline, or with heavy oil gas, or by a mixture, duly controlled, of gasoline and oil heavy.
As is easily understood, no condensation is allowed, given that the gas mixture, issuing from the reheater or gasifier 10, cannot undergo any transformation, since it is directly admitted to the engine 17.
Such an installation is particularly effective for the equipment of internal combustion engines and in particular automobile engines, which makes it possible to use heavy oil while thus benefiting from the many advantages thereof, including in particular economy and greater efficiency. of the motor. Of course, the various aforementioned elements can be modified both in their form and in their respective positions, which moreover makes it possible to say that the method and the device in accordance with the invention are generally applicable to all types of gasoline engines. explosion or internal combustion, whether fixed or mobile and whatever their use.
Claims. l.- Process for the gasification of heavy oils, in particular for supplying internal combustion or internal combustion engines, characterized in that it consists in first operating a mixture of oil and air, of bring this mixture into a container oomportant a tube bundle duly heated by the exhaust gases of the engine, the gaseous mixture thus obtained being directly admitted into the cylinders of the engine, so as to prevent any condensation.