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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX GAZOGENES NOTAMMENT POUR VEHICULES AUTOMPBILES.
L'invention est relative aux gazogènes; elle concerne plus spécialement, parce que cest en leur cas que son application semble devoir offrir le plus d'intéret, mais non exclusivement, parmi ces gazogènes, ceux pour véhicules automobiles, et elle con- cerne plus spécialement encore, mais également non exclusivement, les gazogènes alimentés en combustibles minéraux (anthracite, semicoke, lignite, tourbe etc. ) qui donnent lieu à la formation de goudrons dont il faut assurer le cracking,
Elle a pour but, surtout, de rendre tels les gazogènes qu'ils répondent mieux que jusqu'à présent aux divers desiderata de la pratique.
Elle consiste, principalement, à prolonger la partie inférieure de la cuve de chargement qui surmonte le foyer jusque
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un niveau przoche de la zone centrale de combustion à haute température et à disposer, autout de ladite partie inférieure, une chambre annulaire d'aspiration du gaz produit par le gazogène.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions, qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment en une deuxième disposition consistant à donner à la partie inf#ieure de la cuve une formé étranglée, de préférence tron- conique en une troisième disposition consistant à séparer ladite chambre d'aspiration du foyer du gazogène par une grille, de préférenee de forme tronconique; et en une quatrième disposition consistant à prévoir une seconde prise de gaz sous la grille de décendrage qui supporte la masse du combustible, cette seconde prise étant, de préférence, reliée à la première.
Elle vise plue particulièrement certains modes d'application, ainsi que certains modes de réalisations des susdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore -- et ce à titre de produits industriels nouveaux -- les gazogènes comportant ap- plications des mêmes dispositions, les éléments où outils spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les ensembles, fixes ou mobiles, notamment les véhicules automobiles, comportant de semblables gazogènes.
Et elle pourra, de toute façon être bien comprise, à l'aide de la description qui suit ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels description et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
La figure 1 montre, en coupe axiale, la partie inférieure d'un gazogène établi selon l'invention,
La figure 2 montre une coupe horizontale suivant la ligne II - II de la figure 1.
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Aux dessins, on n'a représenté que la partie inférieure du gazogène, cette partie étant la seule que l'invention concerne.
La cuve de chargement 1 de toute disposition et construction appropriée comporte, conformément à l'invention, une partie inféri- eure en forme de trémie tronconique 2 prolongée par une jupe cylin- drique 3. La jupe 3, ainsi que la partie inférieure 2a de la trémie 2, est de préférence en acier coulé ou entente et rapportée sur le rebord de tôle 2 de la cuve. La fixation peut par exemple être assu- rée par boulons 4 comme montré à la figure 1. Le bord inférieure de la jupe 3 est tenu à une distance au-dessus du plan des tuyères 5 telle qu'il ne pénètre pas profondément dans la zone centrale de combustion à haute température. Cette zone est en principe de forme sphérique à centre situé au point de rencontre des axes des tuyères.
Dans la réalisation représentée, les tuyères 5 sont par exemple au nombre de 3. Ce nombre peut-être plus grand ou plus petite' Les tuyères peuvent être disposées horizontalement, dans des plans axiaux de l'appareil, ou inclinées par rapport à l'axe. De préférence, ces tuyères sont faites dtun seul bloc de métal pour assurer une @ meilleure déperdition des calories.
L'espace annulaire 6 ménagé entre la trémie 2 et la jupe 3 d'une part, et la paroi 7 du foyer, d'autre part, est formé par une grille 8, de préférence tronconique. Cette grille peut être constituée par des secteurs de fonte ajomrés de trous circulaires 9 où d'ouver- tures oblongues disposées, par exemple, radialement ou suivant des petits arcs de cercle ayant, leur centre sur l'axe du générateur, La grille peut aussi être formée de barreaux disposés suivant les géné- ratrices de sa surface tronconique, ou par des cercles de diamètre décroissant de bas en haut reliés par des entretoises disposées sui- vant des génératrices.
La capacité torique à section triangulaire formée par la @ grille 8, la trémie 2 et la paroi 7 du foyer constitue chambre d'as- ; piration de gaz qui, isolée du combustible, est en communication par des orifices de sortie 11 avec un collecteur de gaz 12 pourvu. d'un
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raccord 'tangentiel 13. Dans l'exemple représenté, le collecteur de gaz 12 s'étend sur tout le pourtour du foyer.
Le combustible est supporté par une grille inférieure 14 disposée au-dessus d'un cendrier 15. Cette grille est de préférence circulaire et mobile avec barre de manoeuvre 16 pour le broyage des mâchefers et décendrage. Une porte 17 à fermeture étanche, de toute disposition appropriée, permet l'accès à la fois au cendrier 15 et à la masses de combustible au-dessus de la grille 14. On peut aussi prévoir deux portes distinctes, au-dessus et au-dessous du plan de la grille 14.
Une trappe de nettoyage en charge (non représentée par les dessins) est disposée à un niveau situé entre celui du bord infé- rieur de la jupe 3 et celui des tuyères 5 ; cette trappe permet d'in- troduire dans le gazogène un organe propre à en empêcher la des- cente du charbon se trouvant dans la cuve 1 lorsqu'on nettoie le foyer du gazogène à travers la porte 17; bien entendu pendant le fonctionnement normal du gazogène, ledit organe est retiré hors du gazogène.
Une deuxième prise de gaz est prévue en 19 au-dessous de la grille 14, c'est-à-dire dans le cendrier 15. Cette prise 19 comporte un collecteur 20 relié par une conduite latérale 21 au collecteur 12. Un dispositif obturateur approprié peut être prévu sur la conduite 21 pour mettre la prise 19 du cendrier hors de service, s'il y a lieu.
Si le gazogène est alimenté. en combustibles minéraux, son fonctionnement est le suivant.
La température de la zone de combustion au voisinage des nez des tuyères 5 est de l'ordre de 1. 500 degrés C. Cette tempé- rature décroit progressivement vers l'extérieur et notamment dans couches de combustible se trouvant, à partir du bord inférieur de la jupe, dans la trémie de chargement. La température peut être de l'ordre de 1.000 degrés au bord inférieur de la jupe pour atteindre - 200 degrés C. environ à la grande base de la trémie tronconique 2.
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Les goudrons oommencent à se former dans. cette zone et s'écoulent @ le long de la trémie 2 et de la jupe 3 pour pénétrer dans la zone centrale à haute température (zone de réaction) où ils subissent l'effet du cracking.
La prolongation de la jupe 3 jusque un niveau proche de la zone oentrale de combustion et la disposition de la chambre d'as- piration et de ses ouvertures de sort:Le-11 autour de ladite jupe à un niveau tel, que les gaz produits doivent suivre une direction - ascendante avant de quitter le foyer du gazogène,,
ont l'effet de de que tous les goudrons doivent traverser la zone à. haute tempé- rature pour y subir Inaction du cracking* Le gaz aspira en 13 ne contient que des constituants combustibles qui peuvent être admis à la machine d'utilisation sans qu'il soit nécessaire de prévoir d'autres moyens d'épuration et de filtrage que ceux normalement utilisés dans les installations de gazogènes à charbon de bois*
La gazéification et combustion complètes des charbons sé trouvant au-dessous de la zone de réaction est assurée par la 2éme prise de gaz (orifice 19) qui provoque le tirage à travers ces de:$,' niers charbons, dont la combustion permet, en outre, aux cendres de descendre et de s'évacuer par la grille 14.
Comme il va de soi, et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui présente, l'invention ne se limite aucunement à ceux de ces modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ces diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués; il embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment oelle où le combustible à gazéifier est constitué par du'charbon de bois, auquel cas l'application des dispositions selon l'invention oblige toutes les vapeurs d'eau de passer par la zone de réaction où ces vapeurs sont décomposées en H et 0.
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IMPROVEMENTS MADE TO GAS GENES, ESPECIALLY FOR AUTOMOTIVE VEHICLES.
The invention relates to gasifiers; it concerns more especially, because it is in their case that its application seems to offer the most interest, but not exclusively, among these gasifiers, those for motor vehicles, and it relates more especially still, but also not exclusively, gasifiers supplied with mineral fuels (anthracite, semicoke, lignite, peat, etc.) which give rise to the formation of tars which must be cracked,
Its aim, above all, is to make gasifiers such that they respond better than hitherto to the various desiderata of practice.
It mainly consists in extending the lower part of the loading tank which surmounts the hearth to
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a level close to the central high-temperature combustion zone and to have, around said lower part, an annular suction chamber for the gas produced by the gasifier.
It consists, apart from this main provision, of certain other provisions, which are preferably used at the same time and which will be discussed more explicitly below, in particular a second provision consisting in giving the lower part of the the vessel formed in a constricted form, preferably truncated in a third arrangement consisting in separating said suction chamber from the gasifier furnace by a grid, preferably of frustoconical shape; and in a fourth arrangement consisting in providing a second gas outlet under the ash grating which supports the mass of the fuel, this second outlet preferably being connected to the first.
It more particularly relates to certain modes of application, as well as certain embodiments of the aforesaid provisions; and it also targets more particularly - and this as new industrial products - gasifiers comprising applications of the same provisions, elements or special tools specific to their establishment, as well as sets, fixed or mobile, in particular vehicles. automobiles, incorporating similar gasifiers.
And it can, in any event, be clearly understood, with the aid of the following description as well as the appended drawings, which description and drawings are, of course, given above all by way of indication.
Figure 1 shows, in axial section, the lower part of a gasifier established according to the invention,
Figure 2 shows a horizontal section along the line II - II of Figure 1.
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In the drawings, only the lower part of the gasifier has been shown, this part being the only one that the invention relates to.
The loading tank 1 of any suitable arrangement and construction comprises, in accordance with the invention, a lower part in the form of a frustoconical hopper 2 extended by a cylindrical skirt 3. The skirt 3, as well as the lower part 2a of the hopper 2 is preferably made of cast or chord steel and attached to the sheet rim 2 of the tank. The fixing can for example be provided by bolts 4 as shown in figure 1. The lower edge of the skirt 3 is held at a distance above the plane of the nozzles 5 such that it does not penetrate deeply into the zone. high temperature combustion plant. This zone is in principle spherical in shape with a center located at the point where the axes of the nozzles meet.
In the embodiment shown, the nozzles 5 are for example 3 in number. This number may be greater or smaller. The nozzles may be arranged horizontally, in the axial planes of the apparatus, or inclined with respect to the axis. Preferably, these nozzles are made from a single block of metal to ensure better heat loss.
The annular space 6 formed between the hopper 2 and the skirt 3 on the one hand, and the wall 7 of the hearth, on the other hand, is formed by a grid 8, preferably frustoconical. This grid can be formed by sectors of cast iron added to circular holes 9 or oblong openings arranged, for example, radially or along small arcs of a circle having, their center on the axis of the generator, The grid can also be formed of bars arranged along the generators of its frustoconical surface, or by circles of decreasing diameter from bottom to top connected by spacers disposed along generators.
The toroidal capacity with triangular section formed by the @ grid 8, the hopper 2 and the wall 7 of the hearth constitutes as- chamber; gas piration which, isolated from the fuel, is in communication through outlet orifices 11 with a gas manifold 12 provided. of a
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tangential connection 13. In the example shown, the gas manifold 12 extends over the entire periphery of the fireplace.
The fuel is supported by a lower grid 14 arranged above an ashtray 15. This grid is preferably circular and movable with an operating bar 16 for crushing bottom ash and ash removal. A sealed door 17, of any suitable arrangement, allows access to both the ashtray 15 and to the masses of fuel above the grid 14. It is also possible to provide two separate doors, above and above. below the grid plane 14.
A cleaning hatch under load (not shown in the drawings) is arranged at a level situated between that of the lower edge of the skirt 3 and that of the nozzles 5; this hatch makes it possible to introduce into the gasifier an organ capable of preventing the descent of the carbon found in the tank 1 when the gasifier hearth is cleaned through the door 17; of course during normal operation of the gasifier, said member is withdrawn from the gasifier.
A second gas outlet is provided at 19 below the grid 14, that is to say in the ashtray 15. This outlet 19 comprises a manifold 20 connected by a side pipe 21 to the manifold 12. A suitable shutter device can be provided on line 21 to put the outlet 19 of the ashtray out of service, if necessary.
If the gasifier is supplied. in mineral fuels, its operation is as follows.
The temperature of the combustion zone in the vicinity of the noses of the nozzles 5 is of the order of 1,500 degrees C. This temperature gradually decreases towards the outside and in particular in the layers of fuel lying there, starting from the lower edge. of the skirt, into the loading hopper. The temperature can be of the order of 1,000 degrees at the lower edge of the skirt to reach - approximately 200 degrees C. at the large base of the frustoconical hopper 2.
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The tars start to form in. this zone and flow @ along the hopper 2 and the skirt 3 to penetrate into the central high temperature zone (reaction zone) where they undergo the effect of cracking.
The extension of the skirt 3 to a level close to the central combustion zone and the arrangement of the suction chamber and its outlet openings: Le-11 around said skirt at a level such that the gases produced must follow an ascending direction before leaving the gasifier's hearth,
have the effect of which all the tars must pass through the area to. high temperature to undergo therein Inaction of cracking * The aspirated gas at 13 contains only combustible constituents which can be admitted to the operating machine without it being necessary to provide other purification and filtering means than those normally used in charcoal gasifiers *
The complete gasification and combustion of the coals lying below the reaction zone is ensured by the 2nd gas outlet (orifice 19) which causes the draft through these of: $, 'nier coals, whose combustion allows, in In addition, the ashes to descend and evacuate through the grate 14.
As goes without saying, and as it emerges moreover already from what presents, the invention is in no way limited to those of these modes of application, nor to those of the embodiments of these various parts, having been more specially indicated; it embraces, on the contrary, all variants, in particular where the fuel to be gasified is constituted by charcoal, in which case the application of the arrangements according to the invention forces all the water vapors to pass through the zone of reaction where these vapors are decomposed into H and 0.