<Desc/Clms Page number 1>
"C A L 0 RI G E N E" La présente invention a pour objet un généra- teur de gaz pauvre, à l'intérieur duquel il est possible d'introduire, dans la zone de combustion, une quantité de carburant, cette quantité, une fois déterminée, restant toujours dans la même proportion par rapport avec la quantité de gaz demandée au générateur; le débit de ce carburant étant soumis au contrôle d'un régulateur automatique.
Sur les dessins schématiques annexés et à titre d'exemple :
La fig,l représente en coupe verticale ce gazogène combiné avec un régulateur de débit du carburant.
Les figs.2 et3 montrent en coupes verticale et
<Desc/Clms Page number 2>
horizontale une autre variante du gazogène.
Le gazogène à gaz pauvre objet de l'invention comporte une cuve 1 à double paroi en tôle, formant chambre d'eau. Cette chambre n'est remplie d'eau que jusqu'à un niveau déterminé, la partie supérieure formant réservoir de vapeur. Une tubulure inférieure 2 sert à l'arrivée d'eau; un siphon 3 maintient ce niveau constant, formant garde hydraulique et soupape de sûre té. La pression dans cette chambre d'eau n'excède jamais 50 grammes par cm2. Une prise de vapeur 4 permet de mélanger à l'air de combustion la quantité de vapeur nécessaire; une tubulure 5 est utilisée pour l'évacuation de la vapeur en excès. Des tampons autoclaves 6 servent au nettoyage de la chambre d'eau. Des trous de piquage 7 permettent de piquer et de briser les crasses si c'est nécessaire, et d'observer l'allure du gazogène.
A la partie inférieure de la chambre d'eau, une tubulure en tôle 8 permet l'évacuation des mâchefers et forme joint hydraulique au bas du générateur. Au-dessus de la cuve, des ouvertures 10 établissent une communication au-dessus du niveau supérieur du charbon avec une tubulure 11 qui envoie le gaz aux appareils d'utilisation.
Une tuyère à enveloppe et circulation d'eau 12 descend verticalement au centre de la cuve, et forme l'arrivée d'air de combustion. Cet air débouche de haut on bas dans la masse de combustible et son admission s'opère, non pas dans les crasses, comme dans les gazogènes ordinaires, mais dans la zone de combustion par les orifices 13. Une faible partie de l'air est, seule, envoyée dans la zone des mâchefers, par une tubulure 14, dans le but de brûler les quelques parcelles de combustible pouvant rester élangées aux crasses.
Une trémie de chargement 15, à double fermeture
<Desc/Clms Page number 3>
de gaz si le générateur est en pression, sans rentrée d'air si le générateur est en dépression.
Ce générateur est donc caractérisé par le fait que l'air arrive de haut en bas, par une tuyère axiale qui débouche dans la zone de combustion au lieu de traverser les crasses, et qu'une très faible proportion de cet air est dirigée, toujours verticalement dans les crasses, pour brûler tous les résidus combustibles qu'elles peuvent contenir. On y voit également que le niveau supérieur du combustible est toujours constant, et n'est pas influencé par les chargements, à condition, bien entendu, qu'il y ait toujours du charbon dans la trémie située au-dessous de cet appareil de chargement, laquelle trémie sert de réserve de combustible pour une marche de quelques heures.
On voit, par ces particularités que :
1 Au-dessous de la zone où se forment les mâchefers, aucune pièce de vient gêner leur descente, contrairement à ce qui se passe dans les appareils ordinaires où l'air arrive de bas en haut par un champignon.
2 Les mâchefers ne peuvent pas adhérer aux parois qui sot métalliques et refroidies, contrairement à ce qui a lieu dans les gazogènes à cuve réfractaires.
3 Quelle que soit la hauteur des crevasses, la hauteur de la zone de réduction est toujours constante, puisqu'elle est déterminée par la distance qui sépare les orifices 13 des orifices 10.
Au contraire, dans les gazogènes à arrivée d'air par le bas, on est obligé de maintenir au-dessus du champignon d'arrivée d'air une certaine hauteur de crasses pour éviter de le brûler. Or, entre deux d crassages, cette hauteur varie et, par conséquent, la zone de combustion monte, ce qui diminue la hauteur de la zone de réduction.
<Desc/Clms Page number 4>
Enfin un décrassage trop poussé n'a aucun inconvénient dans le générateur objet de l'invention, tandis que dans les appareils à grille inférieure, on brûle inévitablement la grille si on décrasse trop.
On fera aussi remarquer que cet appareil peut marcher en pression, en soufflant l'air au moyen d'un ventilateur ou en dépression en aspirant le gaz.
Le générateur peut avoir, soit la forme de la figure 1, c'est-à-dire être à section circulaire, avec tuyère de soufflage dans l'axe du cylindre. formant chambre d'eau, soit la forme indiquée par la figure 2, disposition dans laquelle la tuyère de soufflage est sur une des faces de la dite chambre, la prise de gaz se trouvant sur la face opposée, le trajet du gaz dans le générateur étant presque horizontal au lieu d'être vertical comme dans la figure 1.
Avec le gazogène décrit peut être combiné un régulateur de débit de carburant constitué de la façon suivante :
Un réservoir 16 est muni d'un niveau constant 17. Le carburant, arrivant par la tuyauterie 18, se dévarse partiellement par le rebord supérieur du niveau constant 17, l'excès du carburant s'écoulant par le siphon 19. Le récipient 16 communique, par la tubulure 20, avec la tuyère d'arrivée d'air au générateur. Du récipient à niveau constant part une tubulure 21 qui monte jusqu'au niveau du bord supérieur du déversoir.
Cette tubulure est enfermée dans un récipient 22 qui, par la tubulure 23, est mis en communica- tion avec la tubulure 11 de sortie de gaz du générateur. A la partie inférieure de ce récipient, un siphon 24 sert à l'écoulement du carburant qui, par la tuyauterie 25, est injecté dans la tuyauterie d'air du générateur.
<Desc/Clms Page number 5>
Ca carburant arrive donc dans la zone de combustion où, grâce à la température élevée, il se décompose. Le carbone fixa, formant résidu de cette décomposition, se transforme en oxyde de carbone, au même titre que le combustible solide du générateur.
Les produits volatils traversent toute la zone de combustion et sont mélangés, sous forme d'hydrocarbures fixes, au gaz pauvre fourni par le générateur. Un pointeau 26 permet de régler la section de l'orifice d'écoulement du carburant.
La parte de charge existant entre la tuyère d'injection d'air au générateur et la tubulure de sortie de gaz varie avec le débit de gaz. Or, c'est cette même perte de charge qui commande l'écoulement du carburant, qui, de ce fait, sera toujours injecté dans le générateur dans une proportion sensiblement constante. Le pouvoir calorifique pourra varier à volonté, en faisant varier, au moyen du pointeau 26 sa section d'écoulement.
REVENDICATIONS
1- Gazogène à gaz pauvre fonctionnant en pression ou en dépression, caractérisé en ce que l'air de com= bustion arrive de haut en bas dans la cuve au moyen d'une tuyère plongeante, réfrigérée de manière que l'admission de comburant dans la zona de combustion puisse s'opérer toujours au-dessus du crassier; un prolongement de cette tuyère pouvant pénétrer dans lequi crassier afin d'y poursuivre la combustion des résidus de combustible.
<Desc / Clms Page number 1>
"CAL 0 RI GENE" The present invention relates to a lean gas generator, inside which it is possible to introduce, into the combustion zone, a quantity of fuel, this quantity, once determined, always remaining in the same proportion with respect to the quantity of gas requested from the generator; the flow of this fuel being subject to the control of an automatic regulator.
On the accompanying schematic drawings and by way of example:
FIG, l shows a vertical section of this gasifier combined with a fuel flow regulator.
Figs. 2 and 3 show in vertical sections and
<Desc / Clms Page number 2>
horizontal another variant of the gasifier.
The lean gas generator object of the invention comprises a tank 1 with a double sheet metal wall, forming a water chamber. This chamber is only filled with water up to a determined level, the upper part forming a vapor reservoir. A lower pipe 2 is used for the water inlet; a siphon 3 keeps this level constant, forming a hydraulic guard and a safety valve. The pressure in this water chamber never exceeds 50 grams per cm2. A steam outlet 4 allows the necessary quantity of steam to be mixed with the combustion air; a pipe 5 is used for the discharge of the excess steam. Autoclave pads 6 are used for cleaning the water chamber. Tapping holes 7 make it possible to drill and break up the dirt if necessary, and to observe the appearance of the gasifier.
At the lower part of the water chamber, a sheet metal tubing 8 allows the evacuation of bottom ash and forms a hydraulic seal at the bottom of the generator. Above the vessel, openings 10 establish communication above the upper level of the coal with a pipe 11 which sends the gas to the appliances for use.
A casing and water circulation nozzle 12 descends vertically in the center of the tank, and forms the combustion air inlet. This air emerges from top or bottom into the mass of fuel and its admission takes place, not in the dross, as in ordinary gasifiers, but in the combustion zone through orifices 13. A small part of the air is , alone, sent to the bottom ash zone, via a pipe 14, in order to burn the few fuel particles which may remain mixed with the dross.
A loading hopper 15, with double closure
<Desc / Clms Page number 3>
gas if the generator is under pressure, without air intake if the generator is under vacuum.
This generator is therefore characterized by the fact that the air arrives from top to bottom, through an axial nozzle which opens into the combustion zone instead of passing through the dirt, and that a very small proportion of this air is directed, always vertically in the dirt, to burn off any combustible residue it may contain. It can also be seen that the upper fuel level is always constant, and is not influenced by the loads, provided, of course, that there is always coal in the hopper located below this loading device. , which hopper serves as a fuel reserve for running for a few hours.
We see, by these features that:
1 Below the zone where the bottom ash is formed, no part hinders their descent, unlike what happens in ordinary devices where the air comes from the bottom up through a mushroom.
2 Bottom ash cannot adhere to walls which are metallic and cooled, unlike what occurs in gasifiers with refractory tanks.
3 Whatever the height of the crevices, the height of the reduction zone is always constant, since it is determined by the distance separating the orifices 13 from the orifices 10.
On the contrary, in gasifiers with an air inlet from the bottom, it is necessary to maintain a certain height of dirt above the air inlet mushroom to avoid burning it. However, between two d foulings, this height varies and, consequently, the combustion zone rises, which decreases the height of the reduction zone.
<Desc / Clms Page number 4>
Finally, too much scrubbing has no drawback in the generator which is the subject of the invention, while in devices with a lower grid, the grid is inevitably burned if too much is cleaned.
It will also be noted that this device can operate under pressure, by blowing air by means of a fan or in depression by sucking gas.
The generator may have either the shape of FIG. 1, that is to say be of circular section, with a blowing nozzle in the axis of the cylinder. forming a water chamber, or the form shown in Figure 2, arrangement in which the blowing nozzle is on one side of said chamber, the gas intake being on the opposite side, the path of the gas in the generator being almost horizontal instead of vertical as in figure 1.
With the described gasifier can be combined a fuel flow regulator consisting of the following:
A tank 16 is provided with a constant level 17. The fuel, arriving through the pipe 18, is partially diverted through the upper rim of the constant level 17, the excess fuel flowing through the siphon 19. The receptacle 16 communicates , by the pipe 20, with the air inlet nozzle to the generator. From the constant level container starts a pipe 21 which rises to the level of the upper edge of the weir.
This tubing is enclosed in a container 22 which, through the tubing 23, is brought into communication with the gas outlet tubing 11 of the generator. At the lower part of this container, a siphon 24 serves for the flow of fuel which, through the pipe 25, is injected into the air pipe of the generator.
<Desc / Clms Page number 5>
This fuel therefore arrives in the combustion zone where, thanks to the high temperature, it decomposes. The fixed carbon, forming a residue of this decomposition, is transformed into carbon monoxide, in the same way as the solid fuel of the generator.
The volatile products pass through the entire combustion zone and are mixed, in the form of fixed hydrocarbons, with the lean gas supplied by the generator. A needle 26 is used to adjust the cross section of the fuel flow orifice.
The load share between the generator air injection nozzle and the gas outlet pipe varies with the gas flow rate. Now, it is this same pressure drop which controls the flow of fuel, which, therefore, will always be injected into the generator in a substantially constant proportion. The calorific value can vary at will, by varying, by means of the needle 26 its flow section.
CLAIMS
1- Lean gas generator operating under pressure or depression, characterized in that the combustion air arrives from top to bottom in the tank by means of a plunging nozzle, refrigerated so that the admission of oxidizer into the combustion zone can always take place above the dirt; an extension of this nozzle capable of penetrating into the filth in order to continue the combustion of the fuel residues.