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Procédé de gazéification instantanée de combustibles liquides et ales applications.
Certains combustibles liquides (gasoil, fueloil; huiles de schistes bitumineux; de lignites, etc... et en général toutes les huiles lourdes) peuvent nécessiter pour leur consommation à certaine emplois; ungazéification complète, stable et très inflammable, notamment à usage des moteurs; des chalumeaux, des réchauds, etc...
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D'autre part, il peut être nécessaire pour obte- nir une gazéification plus stable, plus légère ou plus lourde, plus sèche ou plus humide, suivant l'utilisation demandée, de mélanger dans des proportions convenables, différents combus- tibles liquides, gazéifiée ensemble,
Le procédé, objet de la présente invention, qui permet d'obtenir ces différente résultats, est essentiellement caractérisé dans son ensemble par l'utilisation d'un ou plu- sieurs pulvérisateurs, simples ou multiples, pouvant admettre un ou plusieurs liquides en vue d'obtenir leur gazéification stable et instantanée sous forme de mélange homogène et sec avec admission d'air sous-pression et automatique suivant les besoins d'utilisation,
cette gazéification s'obtenant de pré- férence dans une chambre intermédiaire maintenue à tempéra- ture convenable et dans laquelle débitent le ou les pulvérisa- teurs.
L'invention sera d'Ailleurs de toute façon bien comprise à l'aide de la description complémentaire qui suit et du dessin schématique ci-annexé, lesquels description et dessin sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication, non limitatifs.
Fig. 1 est une vue d'ensemble en élévation de l'ap- pareil, partie en coupe;
Fig. 2 est, à plus grande échelle, une coupe axiale montrant le détail d'une des conceptions possibles du pulvéri - dateur,
Comme indiqué ci-dessus l'objet essentiel de la présente invention réside dans l'emploi d'un pulvérisateur simple ou multiple avec adductions d'air sous-pression, et d'un ou plusieurs liquides, ensemble ou séparément, également
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sous pression voulue, ce ou ces derniers étant réduits, avant d'avoir accès aux appareils d'utilisation, à l'état demandé et nécessaire de gaz ou vapeur dans un récipient de gazéifi- oation B maintenu à température convenable et comportant une entrée d'air supplémentaire. L'évacuation de ces gaz:
ou va- peurs n'effectue en direction des appareils d'utilisation par une tuyauterie T de forme adaptée au genre d'appareil inté- ressé.
L'application de ce procédé aux moteurs à explo- sion par allumage étant oelle semblant la plus importante, l'exposé qui suit s'y attachera plus particulièrement, mais sana exclure évidemment toutes les autres possibilités d'ap- plication dans d'antres domaines.
Dans cette application particulière l'on utilise comme source de chaleur pour réchauffer le récipient B les gaa d'échappement. A cet effet, ce récipient, établi en métal spécial inoxydable et de toute forme spéciale ap- proprié, est plaoé dans la culotte des gaz d'échappement dont la forme est adaptée pour la recevoir et il est muni de canaux o permettant le réchauffage des gaz au sein même du volume,
Il comporte à une de ses extrémités le pulvérisa- teur A et à son autre extrémité, dane la partie la plue haute ,
une tubulure d'évacuation T des gaz on vapeurs allant aux appareils d'utilisation avec interposition d'une prise d'air supplémentaire ( non représentée sur le dessina Un bouchon de ramonage D permet en cas de besoin le netto- yage de ce récipient,
Le pulvérisateur, qui doit donner une pulvérisa- tion très fine et très légère, peut être du type de celui
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représenté figure 2 quoique d'autre modèles puissent être utilisés.
Ce pulvérisateur à comporte l'arrivée e unique ou multiple de la ou des admissions du ou des liquides à ga- zéifier qui est ou sont envoyés par jet continu forcé, sous pression, dans un tube ou chacun dans un des tubes d'un fais- ceau tubulaire assez fin et de longueur variable suivant le degré de viscosité du ou de chacun des liquides à gazéifier.
La pression de l'air de pulvérisation qui a acaès dans l'appareil par une tuyauterie g est règlée propor- tionnellement à celle des liquides, de même qu'à leur débjjt, pour obtenir une pulvérisation parfaitement homogène.
Dans le cas de pulvérisations de plusieurs li- quides l'on peut placer sur ce récipient} soit un pulvéri- sateur multiple comme indiqué ci-dessus, soit, en cas d'im- possibilité de synchronisation des pressions, plusieurs pul- vérisateurs simples ou multiples fonotionnant sous des pres- sions difiérentes.
Une ohambrure évidée f autour du tube ou du faisceau tubulaire e d'admission du ou des liquides per- met le passage de l'air sous pression arrivant par la canali- sation g et réparti circulairement dans cette chambrure,
Le nez h du pulvérisateur est amovible, son angle au sommet h= pouvant demander a être modifié suivant le degré de viscosité des liquides et la pression d'air.
Le faisceau tubulaire e qui doit être parfaites ment centré dans l'orifice i, est maintenu d'un côté par le bouohon j et à son extrémité par la pièce k qui le centre et lui sert de support.
La source d'air réglable, sous pression, peut être
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obtenue soit par un compresseur spécial avec récipient régu- lateur, soit par le branchement d'une tuyauterie en utilisant- la compression des cylindres on la dépression, soit par tous autres moyens mécaniques, et, elle peut varier suivant le degré de viscosité des liquides,
La pression du on des liquides à gazéifier peut être obtenue soit par une pompe, soit par un réservoir ou* une nourrice à suspension et hauteur variable, soit par un réservoir sous pression ou tous autres moyens mécaniques pou- vant donner une pression variable suivant les régimes du moteur et en concordance avec la quantité da gaz nécessaire à l'aspiration.
Le débit de chaque tubulure du faisceau tubulaire pourra être réglé séparément suivant les degrés de viscosités des liquides à admettre.
Le pulvérisateur A comporte également une entrée d'air supplémentaire a règlable, automatique et indispen- sable qui s'amorce, sans pression,' par la dépression produite dans le récipient 1 au moment de l'aspiration au point c.
Pour les réglages d'air l'on doit tenir compta. :
1 -- des entrées d'air au pulvérisateur à par la tuyauterie g.
2 -- des entrées d'air de l'admission supplémen- taire a ;
3 -- de l'admission d'air dosant définitivement le mélange au moment de l'aspiration en 2 et de la puissance de cette aspiration,
Cette entrée d'air supplémentaire a dont le règlage permet de supprimer toute fumée à l'échappement; pourrait aussi; notamment dans le cati d'emploi de plusieurs
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pulvérisateurs, être indépendante du ou des pulvérisateurs,
Il est entendu que l'admission en A doit être en relation directe comme règlage avec l'évacuation en c.
Si l'on suppose oe dispositif de gazéification en application sur un moteur à explosion mis en marche à froid sur un carburant léger, l'on réchauffe donc le récipient par l'échappement du moteur, Il est à noter que la tubulure T se trouve à la partie la plus proche du tube d'échappement du moteur, donc la plus réchauffée, tous les échappements passant en cet endroit.
Au bout de quelques minutes de marche au ralenti du moteur, le récipient B, fig, 1 est suffisamment chaud pour gazéifie]:, et l'on ouvre à la fois les conduites d'air du ou des liquides du on des pulvérisateurs. Cette ouverture doit être assurée par une commande spéciale reliée à la pé- dale d'accélérateur qui sera utilisée par le conducteur comme dans un moteur ordinaire; sans aucune attention spéciale.
Le pulvérisateur A envoie donc à ce moement un jet pulvérisé, à pulvérisation excessivement fine, contre les parois du récipient et contre celles des ouvertures o pratiquèes dans le récipient 1 pour le passage des flammes d'échappement. Cette projection pulvérisée vient lécher ces parois très chaudes du récipient B et ses goutelettes im- perceptibles éclatent au contact des dites parois pour se transformer en gaz stabilisé par l'adjonction d'air déjà réchauffé au passage dans le pulvérisateur et instantanément porté à la température maximum très élevée du récipient .
L'air envoyé par le pulvérisateur étant ins- tantanément porté à une température élevée nide, en réchauffant le liquide pulvérisé, à sa gazéification, en le portant et le maintenant à une température élevée. L'on obtient ainsi un gaz
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suffisamment stabilisé et qui reste stable tant que le ré- cipient B est chaud, même à une température considérable- ment diminuée,
L'aspiration à la tubulure @ doit âtre règlée avec un léer retard sur l'ouverture du pulvérisateur de façon à ce qu'une provision de gaz soit prête au moment de l'ouverture à l'aspiration en ! .
Les fermetures d'admis- sion et d'aspiration peuvent se faire sensiblement au même instant,
Au moment de l'aspiration sur la tubulure T la pipette a d'air supplémentaire entre automatiquement en fonction par suite de la dépression qui s'exerce dans le récipient B et amène une nouvelle quantité d'air réchauf- fé qui brasse encore le mélange gazeux et permet une aspira- tion complète des gaz par la dite tubulure T.
Toutefois ces gaz étant encore trop riches, une nouvelle adduction d'air est nécessaire à la sortie de la tubulure T ,
Cette admission d'air supplémentaire à la sortie o de la tubulure T refroidissant le mélange gazeux qui sort du récipient B en réduit le volume et évite un abais- sement de température brutal ( parfois de plusieurs entai- nes de degrés) entre la sortie c et l'admission dans les cylindres qui sont refroidie par circulation d'eau, ce qui amènerait fatalement de la condensation et par suite la pollution des huiles de graissage du moteur,
Le fait dhne gazéification instantanée par écla- tement des goutelettes moléculaires des liquides pulvérisés et leur maintien gazeux par l'air surchauffé qui les entourer empêche en presque totalité la formation des goudrons et
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cokes qui restent en suspens et sont absorbés à l'aspiration pour être bruina et expulsés à l'échappement; alors que dans les dispositifs de gazéification par réchauffage progressif, il se produit de la distillation; en effet, les produits les plus légers sont les premiers gazéifiés et les plus lourds res- tent sous forme de goudrons et cokes et bouchent très rapide- ment les tuyauteries ainsi que les appareils de gazéification et de réchauffage.
L'élimination, l'absorption ou la stabi- lisation obtenues par la gazéification instantanée des produits de distillation représentent un point vital pour le fonctionnement de 1''appareil,
Il est pourtant possible qu'une petite quantité de liquide éjeoté par le pulvérisateur A , notamment si le récipient B n'a pas encore le degr de chaleur voulu' coule contre les parois du récipient B et soit porté ensuite à l'ébullition dans la partie inférieure du récipient B.
Dans ce cas, si le liquide bout, il se produira de la distil- lation et par suite des formations de goudrons et de ookes qui seront localisées dans la partie basse du récipient B très facilement nettoyable par le bouchon D. Ces produits de distillation seront d'ailleurs en très petite quantité , à peu près négligeable.
Pour éviter ce petit inconvénient, une tubulure m d'évacuation et de récupération peut être placée comme indiqua fig. 2 , le liquide en ébullition étant alors évacua avant sa distillation,
La tubulure T placée comme indiqué fig. 2, dans la partie supérieure du récipient B ne prend que les gaz les plus chauds et les plus stables sans qu'une parcelle de @ liquide puisse passer; donc aucune pollution
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directe de ce fait, n'est à craindre pour les huiles de graissage du@moteur.
Le fait de ce principe de distribution par un ou plusieurs pulvérisateurs d'un on plusieurs liquides pulvé- risés à gazéifier permet d'obtenir à volonté, un mélange plus ou moins détonnant, plus ou moins inflammable avec une détente plus ou moins sèche ou plus ou moins longue; plus économique également.
Il est en entre à noter que le ou les liquides à pulvériser arrivent sous pression en jet continu et non pas @ par Intermittences à chaque aspiration comme dans les car- burateurs qui relèvent d'un tout autre principe de fonction- nement,
A noter également que ce dispositif permet l'uti- lisation de produits jugés inutilisables à l'heure actuelle pour ces emplois,
Enfin, comme il va de soi et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement au seul mode de réalisation représenté ci-dessus non plus qu'à@celui de ces différentes parties;
elle en embrasse au contraire,? dans tous les domaines possibles d'ap- plioation, toutes les variantes de réalisation comportant application d'un tel principe de gazéification d'un ou plusieurs combustibles liquide., REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Instant gasification process of liquid fuels and its applications.
Certain liquid fuels (gas oil, fuel oil; oils from bituminous shale; from lignite, etc ... and in general all heavy oils) may require certain uses for their consumption; complete, stable and highly flammable gasification, especially for use in engines; torches, stoves, etc ...
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On the other hand, it may be necessary to obtain a more stable gasification, lighter or heavier, drier or more humid, depending on the use required, to mix in suitable proportions, different liquid fuels, gasified. together,
The process, object of the present invention, which makes it possible to obtain these different results, is essentially characterized as a whole by the use of one or more sprayers, single or multiple, capable of admitting one or more liquids with a view to '' obtain their stable and instantaneous gasification in the form of a homogeneous and dry mixture with pressurized and automatic air admission according to the needs of use,
this gasification preferably being obtained in an intermediate chamber maintained at a suitable temperature and in which the sprayer (s) deliver.
The invention will in any event be well understood with the aid of the additional description which follows and of the appended schematic drawing, which description and drawing are, of course, given above all by way of indication, not limiting.
Fig. 1 is an overall elevational view of the apparatus, part in section;
Fig. 2 is, on a larger scale, an axial section showing the detail of one of the possible designs of the sprayer,
As indicated above, the essential object of the present invention lies in the use of a single or multiple sprayer with pressurized air supplies, and of one or more liquids, together or separately, also.
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under desired pressure, this or these being reduced, before having access to the apparatus for use, in the requested and necessary state of gas or vapor in a gasification vessel B maintained at suitable temperature and comprising an inlet d extra air. The evacuation of these gases:
or vapors do not make towards the devices of use by a T-shaped pipe suitable for the type of device concerned.
As the application of this process to spark ignition engines seems to be the most important, the following discussion will focus on it more particularly, but without obviously excluding all other possibilities of application in others. areas.
In this particular application, the exhaust gaa are used as the heat source for heating the receptacle B. For this purpose, this receptacle, made of special stainless metal and of any suitable special shape, is placed in the exhaust gas hood, the shape of which is adapted to receive it and it is provided with channels allowing the heating of the exhaust gases. gas within the volume itself,
It comprises at one of its ends the sprayer A and at its other end, in the highest part,
an evacuation pipe T for gases or vapors going to the devices for use with the interposition of an additional air intake (not shown on the drawing A sweeping plug D allows cleaning of this container if necessary,
The sprayer, which should give a very fine and very light spray, may be of the type
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shown in Figure 2 although other models can be used.
This sprayer comprises the single or multiple inlet (s) of the inlet (s) of the liquid (s) to be gasified which is or are sent by a continuous forced jet, under pressure, in a tube or each in one of the tubes of a bundle. - fairly fine tubular water of variable length depending on the degree of viscosity of the or each of the liquids to be carbonated.
The pressure of the atomizing air which has acaès into the apparatus by a piping g is adjusted in proportion to that of the liquids, as well as to their discharge, in order to obtain a perfectly homogeneous atomization.
In the case of sprays of several liquids, it is possible to place on this container} either a multiple sprayer as indicated above, or, in the event of the impossibility of synchronizing the pressures, several single sprayers. or multiple operating under difierent pressures.
A hollow ohamber f around the tube or tubular bundle e for the admission of the liquid (s) allows the passage of the pressurized air arriving through the pipe g and distributed circularly in this chamber,
The nose h of the sprayer is removable, its angle at the apex h = may require to be modified according to the degree of viscosity of the liquids and the air pressure.
The tube bundle e, which must be perfectly centered in the orifice i, is held on one side by the plug j and at its end by the part k which centers it and serves as a support.
The adjustable air source, under pressure, can be
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obtained either by a special compressor with a regulating vessel, or by the connection of a piping using the compression of the cylinders or the depression, or by any other mechanical means, and, it can vary according to the degree of viscosity of the liquids ,
The pressure of the liquids to be carbonated can be obtained either by a pump, or by a reservoir or * a variable height, suspension manifold, or by a pressurized reservoir or any other mechanical means capable of giving a variable pressure according to the requirements. engine speeds and in accordance with the quantity of gas required for suction.
The flow rate of each tubing of the tube bundle can be adjusted separately according to the degrees of viscosities of the liquids to be admitted.
The sprayer A also has an additional adjustable, automatic and indispensable air inlet a which is initiated, without pressure, by the vacuum produced in the container 1 at the time of the suction at point c.
For the air adjustments one must take into account. :
1 - from the air inlets to the sprayer through the piping g.
2 - air inlets for additional intake a;
3 - the air intake definitively dosing the mixture at the time of aspiration in 2 and the power of this aspiration,
This additional air intake a whose adjustment allows to remove any smoke at the exhaust; could also; in particular in the employment category of several
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sprayers, be independent of the sprayer (s),
It is understood that the inlet at A must be in direct relation as a regulation with the discharge at c.
If it is assumed that the gasification device is applied to an internal combustion engine started cold on a light fuel, the receptacle is therefore heated by the exhaust of the engine. It should be noted that the pipe T is located to the part closest to the engine exhaust tube, therefore the most heated, all the exhausts passing in this place.
After a few minutes of idling of the engine, the container B, fig, 1 is hot enough to gasify] :, and we open both the air pipes of the liquid or the sprayers. This opening must be ensured by a special control connected to the accelerator pedal which will be used by the driver as in an ordinary engine; without any special attention.
The sprayer A therefore sends at this moement a sprayed jet, with an excessively fine spray, against the walls of the container and against those of the openings o made in the container 1 for the passage of the exhaust flames. This sprayed projection licks these very hot walls of the receptacle B and its imperceptible droplets burst on contact with said walls to transform into gas stabilized by the addition of air already heated when passing through the sprayer and instantly brought to temperature. very high maximum of the container.
The air sent by the sprayer being instantaneously brought to a high temperature, by heating the sprayed liquid, upon its gasification, bringing it and maintaining it at a high temperature. We thus obtain a gas
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sufficiently stabilized and which remains stable as long as the container B is hot, even at a considerably reduced temperature,
The suction at the tubing @ must be adjusted with a slight delay on the opening of the sprayer so that a gas supply is ready when the suction is opened in! .
The intake and suction closures can be done at approximately the same time,
At the time of aspiration on the tubing T, the pipette a of additional air automatically comes into operation as a result of the negative pressure exerted in the receptacle B and brings in a new quantity of heated air which still stirs the mixture. gaseous and allows complete aspiration of the gases through said T tubing.
However, these gases being still too rich, a new air supply is necessary at the outlet of the tube T,
This additional air intake at the outlet o of the tubing T cooling the gas mixture which leaves the receptacle B reduces its volume and prevents a sudden drop in temperature (sometimes of several notches of degrees) between the outlet c and the admission into the cylinders which are cooled by circulating water, which would inevitably lead to condensation and consequently pollution of the engine lubricating oils,
The fact of instantaneous gasification by bursting of the molecular droplets of the atomized liquids and their maintenance gaseous by the superheated air which surrounds them almost completely prevents the formation of tars and
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cokes which remain in suspense and are absorbed on the suction to be drizzled and expelled on the exhaust; while in gasification devices by gradual reheating, distillation occurs; in fact, the lightest products are the first to be gasified and the heaviest remain in the form of tars and cokes and very quickly clog the pipes as well as the gasification and heating devices.
The elimination, absorption or stabilization obtained by the instantaneous gasification of the distillation products represent a vital point for the operation of the apparatus,
It is however possible that a small quantity of liquid ejected by the sprayer A, in particular if the container B does not yet have the desired degree of heat, flows against the walls of the container B and is then brought to the boil in the lower part of container B.
In this case, if the liquid boils, distillation will occur and as a result tar and ooke formations will be localized in the lower part of container B which can be easily cleaned by the stopper D. These distillation products will be moreover in very small quantities, almost negligible.
To avoid this small inconvenience, an evacuation and recovery tubing m can be placed as shown in fig. 2, the boiling liquid then being evacuated before its distillation,
The T tubing placed as shown in fig. 2, in the upper part of the container B takes only the hottest and most stable gases without a particle of @ liquid being able to pass; so no pollution
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therefore, is not to be feared for the lubricating oils of the engine.
The fact of this principle of distribution by one or more sprayers of one or more sprayed liquids to be gasified makes it possible to obtain at will, a more or less explosive mixture, more or less flammable with a more or less dry or more or shorter; more economical too.
It should be noted that the liquid (s) to be sprayed arrive under pressure in a continuous jet and not @ intermittently at each suction as in the carburettors which come under a completely different operating principle,
It should also be noted that this device allows the use of products deemed unusable at the present time for these uses,
Finally, as goes without saying and as it emerges moreover already from the foregoing, the invention is in no way limited to the single embodiment shown above nor to that of these different parts;
she embraces on the contrary ,? in all possible fields of application, all variant embodiments comprising the application of such a principle of gasification of one or more liquid fuels., CLAIMS.
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