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"Procédé et dispositif pour la gazéification des huiles lourde
La présente invention se rapporte à un procède et disposi spécialement destiné pour la gazéification des huiles lourdes, telles la mazout, gasoil, fuel oil, été.
L'appareil a notamment pour but de permettre l'utilisatio de ces huiles comme carburants dans les moteurs à combustion e notamment les moteurs à explosion. Il est connu en effet que dans les moteurs à explosion de type courant, il est fait usag l'essence très volatile,qui permet d'opérer la carburation de l'air à la température ambiante, c'est-à-dire aux environs 15 .
On a cherché depuis longtemps déjà,surtout en raison de conditions économiquesavantageuses, à substituer à l'essence volatile des produits moins purs et par conséquent plus denses
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produits lourds, il n'est pas possible d'opérer la carburation de l'air dans les mêmes conditions que par l'essence,
Des dispositifs nombreux ont déjà été proposés et essayés, cependant qu'ils ne donnent de satisfaction en raison notamment de la difficulté d'obtenir une combustion parfaite des gaz car- burants et aussi du fait de la présence d'une condensation du mélange gazeux dans le chemin d'admission et aussi à l'intérieur des cylindres.
Il résulte de ces conditions désavantageuses que le rende- ment du moteur est considérablement abaissé, que l'usure des pièces mobiles est considérablement augmentée et enfin, que les pist ons "cognent".
La présente invention se rapporte à un procédé et un dis- positif originaux, quiont pour but de pallier les différents inconvénients susrappelés.
Suivant l'invention, 'la procédé de gazéification de l'huile lourde consiste en deux phases distinctes et jugées indispensa- bles pour l'obtention successivement d'un bon mélange et d'une combustion satisfaisante.
La première phase est une vaporisation au contact d'un premier faisceau tubulaire chauffé par une source calorifique quelconque et préférablement par les gaz d'échappement.
La seconde phase qui se rapporte aux vapeurs d'huiles est une gazéifioation complète. Celle-ci s'effectue préférablement dans un second faisceau tubulaire,dont la température est plus élevée que le premier. Les deux phases sont séparées par une certaine détente des vapeurs dans une chambre intermédiaire, qui permet,d'autre part, une certaine classification des vapeurs par ordre de densité, de telle sorte que les produits solides en suspension dans l'huile soient retenus, ce qui fait ainsi office d'un véritable oraquage partiel.
Les gaz issus du faisceau du gazéificateur sont dirigés vers un mélangeur auquel aboutit la prise d'air frais,nécessaire
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pour former le mélange comburant-Carburant.
Pour assurer l'exécution des phases successives, l'h est préférablement maintenue dans le premier faisceau à niveau constant à l'intervention d'un dispositif à flott interposé entre l'appareil et le réservoir à l'huile.
Il convient de remarquer que par la disposition en nes des différentes chambrée de l'appareil, on obtient un séparation mécanique des matières lourdes, ce qui permet n'utiliser que les produits se vaporisant et se gazéifiar ceux premier lieu, c'est-à-dire qui sont le plus propres à l' lisation dans le moteur.
L'appareil permet en outre d'envisager des nombreuse variantes oonstruotionnelles, notamment si l'on tient oom; qu'il peut être combiné avec le carburateur à essence, not@ pour permettre d'employer ce dernier pour le démarrage et ralenti. Le même appareil peut âtre combiné avec des éléme électriques dûment établis pour assurer dans l'appareil ur température suffisante avant la mise en marche du moteur, c qui permettrait d'envisager d'opérer le démarrage directem sur l'huile lourde.
De nombreuses autres modifications peuvent encore êt apportées et ressortiront plus clairement de l'exemple pra' décrit en détails ci-après et schématisé aux figures annexe dans lesquelles: la figure 1 est une ooupe radiale par l'appareil; la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1;
Suivant ces figures, il est à remarquer que l'appareil comporte, en ordreprincipal, un corps1 formépar un récip ,préférablement cylindrique, exécuté en métal ré sistant. Ce re pient est intérieurement divisé en un certain nombre de chez bres, dont la première 2, disposée dans la partie inférieure
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est mise en ra et-! ^ "" 9 - -
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vent'on d'un dispositif à niveau, constant 4.
Dans la chambre 2 formant l'arrivée de l'huile dans l'appareil, débouche un premier faisceau, tubulaire 5 issu dans la chambre centrale 6, formant en quelque sorte une première chambre de détente.
Enfin, la partie supérieure du réceptacle 1 est pourvue d'un second faisceau tubulaire 7, formant le gazéificateur proprement dit, dont les éléments débouchent supérieurement dans une dernière chambre 8, avant d'être évacués vers le mé- langeur 9.
Les deux faisceaux tubulaires 5 et 7 sont mis en relation avec une ou des sources calorifiques, lesquelles seront préfé- rablement et économiquement constituées par les gaz d'échappe- ment. Ceux-ci seront admis par le conduit 10, formé par ie tuyau d'échappement lui-même ou une dérivation convena- ble et seront évacués par le conduit 11.
Il est à remarquer que l'appareil forme par lui-même pot d'échappement et par conséquent, un simple tuyau 11 suffira.
Le mélangeur 9 est formé par un simple tube libre à une extré- mité, de manière à former prise d'air frais, et,d'antre part, débouche dans la conduite d'admission 12. Selle-ci sera, en général, maintenue en liaison avec le dispositif de carburation à essence 13, de manière à permettre de marcher indifféremment sur l'essence et l'huile. On comprendra immédiatement que cette dernière, amenée à un niveau constant dans le premier faisceau tubulaire 5, sera premièrement vaporisée du fait de l'élévation de température provenant du passage des gaz d'échappement au- tour des tubes.
La vapeur ainsi obtenue, se dégage dans la chambre de détente 6 où s'opère une véritable classification, les vapeurs les plus légères étant directement introduites dans le second faisceau, tubulaire 7 où la température est beaucoup plus grande, de telle sorte que soit opérée presqu'instantané- ment une gazéification totale de ces vapeurs. ensuite,le gaz excessivement chaud ainsi obtenu-, débouche
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dans le mélangeur 9 ou se mélange indéfiniment avec l'air f venant de l'extérieur. Ce mélange, dûment réglé par l'acti@ ment convenable des clapets de réglage, est admis vers le c lindre du moteur de la manière ordinaire.
Les avantages nombreux qui résultent de ce processus e l'application de l'appareil susdécrit peuvent se comprendre comme suit.
L'huile est amenée à un état gazeux en deux phases suce sives,ce qui permet d'ailleurs une gazéification totale.
Ensuite, la division en deux phases permet une éliminat maximum des éléments lourds et on peut considérer l'spparei comme un véritable distillateur, dont le fond emmagasine fin ment la plus grande partie des matières lourdes et notammen du goudron.
Un autre avantage de la séparation radicale entre le m geur et l'huile liquida,permet d'annuler systématiquement t entraînement de gouttelettes d'huile dans les gaz, ce qui e une des oausas principales de l'écrasement des cylindres et la mauvaise combustion du mélange.
Enfin, par la disposition en'étages des dispositifs de vaporisation,cette gazéification permet de récupérer le max de calories des gaz d'échappement.
REVENDICATIONS.
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"Method and device for the gasification of heavy oils
The present invention relates to a process and disposi especially intended for the gasification of heavy oils, such as fuel oil, gas oil, fuel oil, summer.
The object of the apparatus is in particular to allow the use of these oils as fuels in combustion engines, in particular combustion engines. It is in fact known that in common type internal combustion engines, very volatile gasoline is used, which makes it possible to carry out the carburization of the air at ambient temperature, that is to say around 15.
For a long time now, mainly because of favorable economic conditions, attempts have been made to substitute less pure and therefore more dense products for volatile gasoline.
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heavy products, it is not possible to operate the air carburization under the same conditions as with gasoline,
Numerous devices have already been proposed and tested, however they do not give satisfaction in particular because of the difficulty of obtaining perfect combustion of the fuel gases and also because of the presence of condensation of the gas mixture in the gas mixture. the intake path and also inside the cylinders.
As a result of these disadvantageous conditions, the engine efficiency is considerably lowered, the wear of the moving parts is considerably increased and finally the pistons "knock".
The present invention relates to an original method and device, the aim of which is to overcome the various drawbacks mentioned above.
According to the invention, the heavy oil gasification process consists of two distinct phases which are considered essential for successively obtaining good mixing and satisfactory combustion.
The first phase is vaporization in contact with a first tube bundle heated by any heat source and preferably by the exhaust gases.
The second phase which relates to oil vapors is complete gasification. This is preferably carried out in a second tube bundle, the temperature of which is higher than the first. The two phases are separated by a certain expansion of the vapors in an intermediate chamber, which allows, on the other hand, a certain classification of the vapors in order of density, so that the solid products in suspension in the oil are retained, which thus acts as a real partial storm.
The gases from the gasifier bundle are directed to a mixer which leads to the fresh air intake, necessary
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to form the oxidizer-fuel mixture.
To ensure the execution of the successive phases, the h is preferably maintained in the first beam at constant level with the intervention of a float device interposed between the apparatus and the oil tank.
It should be noted that by the arrangement in nes of the different chambers of the apparatus, a mechanical separation of the heavy materials is obtained, which allows to use only the products which vaporize and to gasify those first, that is to say - say which are the most suitable for lisation in the engine.
The apparatus also makes it possible to envisage numerous oonstruotionnel variants, in particular if one holds oom; that it can be combined with the gasoline carburetor, not @ to allow the latter to be used for starting and idling. The same apparatus can be combined with electric eleme duly established to ensure in the apparatus ur sufficient temperature before starting the engine, c which would allow to consider operating the starting directly on heavy oil.
Many other modifications can still be made and will emerge more clearly from the example pra 'described in detail below and shown diagrammatically in the appended figures in which: FIG. 1 is a radial view of the apparatus; Figure 2 is a section taken on line II-II of Figure 1;
According to these figures, it should be noted that the apparatus comprises, in main order, a body1 formed by a receptacle, preferably cylindrical, made of resistant metal. This re pient is internally divided into a number of chez bres, of which the first 2, arranged in the lower part
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is set and-! ^ "" 9 - -
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vent'on of a level device, constant 4.
In the chamber 2 forming the arrival of the oil in the device, a first tubular bundle 5 emerges from the central chamber 6, forming in a way a first expansion chamber.
Finally, the upper part of the receptacle 1 is provided with a second tubular bundle 7, forming the gasifier proper, the elements of which open out above into a last chamber 8, before being evacuated towards the mixer 9.
The two tubular bundles 5 and 7 are connected with one or more heat sources, which will preferably and economically consist of the exhaust gases. These will be admitted through duct 10, formed by the exhaust pipe itself or a suitable bypass, and will be discharged through duct 11.
It should be noted that the device itself forms an exhaust pipe and therefore a simple pipe 11 will suffice.
The mixer 9 is formed by a simple free tube at one end, so as to form an intake of fresh air, and, on the other hand, opens into the intake duct 12. This will, in general, be maintained in connection with the gasoline carburizing device 13, so as to allow walking on gasoline and oil indifferently. It will immediately be understood that the latter, brought to a constant level in the first tube bundle 5, will first be vaporized due to the rise in temperature resulting from the passage of the exhaust gases around the tubes.
The vapor thus obtained is released in the expansion chamber 6 where a real classification takes place, the lightest vapors being directly introduced into the second bundle, tubular 7 where the temperature is much greater, so that the operation is carried out. almost instantaneously a complete gasification of these vapors. then, the excessively hot gas thus obtained, emerges
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in mixer 9 or mixes indefinitely with air f coming from outside. This mixture, duly regulated by the proper actuation of the regulating valves, is admitted to the engine cylinder in the ordinary manner.
The numerous advantages which result from this process and the application of the above-described apparatus can be understood as follows.
The oil is brought to a gaseous state in two sucking phases, which moreover allows total gasification.
Subsequently, the division into two phases allows maximum elimination of heavy elements and the apparatus can be considered as a true distiller, the bottom of which finely stores most of the heavy materials and in particular tar.
Another advantage of the radical separation between the m geur and the liquid oil, makes it possible to systematically cancel the entrainment of oil droplets in the gases, which is one of the main causes of cylinder crushing and poor combustion. of the mixture.
Finally, by the arrangement in stages of the vaporization devices, this gasification makes it possible to recover the maximum calories from the exhaust gases.
CLAIMS.
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