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Perfectionnements aux gazogènes.
L'invention est relative à un gazogène avec une enveloppe de refroidissement dont la chambre est traversée par un fluide ré- frigérant, à l'état de gaz ou de vapeur, tel que l'air, de la va- peur, un mélange vapeur-air ou de l'air dans lequel est injectée de l'eau à l'état de brouillard ou de butée; et elle concerne plus particulièrement des gazogènes de ce genre destinés à être montés sur des véhicules.
Il est connu de faire comporter à des gazogènes des envelop- pes de refroidissement et d'utiliser l'eau comme fluide réfrigé- rant, cette eau étant utilisée ou bien sous,forme d'eau chaude pour le refroidissement ou bien étant transformée en vapeur dans l'enveloppe elle-même. Les enveloppes, dans lesquelles l'eau est utilisée comme fluide réfrigérant, enlèvent au générateur des quantités appréciables de chaleur ce qui influence défavorable-
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ment la composition du gaz, Plus particulièrement pour des petits générateurs, les quantités de chaleur ainsi soustraites sont tel- lement grandes, par suite des proportions défavorables entre la section transversale du foyer et la surface de l'enveloppe réfri- gérante, que l'on ne trouve aucune utilisation pour la.
vapeur ou l'eau chaude formée dans ladite enveloppe de sorte que l'on perd ainsi, sans utilité, des grandes quantités de chaleur.
Dans un gazogène, établi selon l'invention, on se sert pour cette raison, comme moyen réfrigérant, d'un fluide à l'état de gaz ou de vapeur, plus particulièrement de l'air, de la vapeur, un mélange vapeur-air ou de l'a,ir saturé avec de l'eau à l'état de brouillard. Il est alors important de réaliser une bonne trans- mission de la chaleur entre le fluide gazeux ou sous forme de va- peur et la. paroi interne de l'enveloppe de refroidissement,
L'invention qui permet d'obtenir ce résultat, consiste prin- cipalement, à faire comporter à la.
chambre de refroidissement de l'enveloppe des gazogènes du genre en question, des sections transversales de passage, alternativement rétrécies et élargies par lesquelles les vitesses d'écoulement du fluide réfrigérant sont successivement augmentées et diminuées par formation de tourbillons.
A cet effet, on peut établir dans l'espace annulaire de la chambre pour l'écoulement du fluide réfrigérant, des organes de retenue propres à rétrécir et à élargir alternativement la, section de passage de manière que des zones à écoulement rapide soient suivies par des zones élargies dans lesquelles se produit une for- mation intense de tourbillons. Par la vitesse augmentée et par le mouvement tourbillonnaire on accroit suffisamment la, transmis- sion de la chaleur.
Cette amélioration de la transmission de la. chaleur est impor- tante pour la conservation de la paroi interne, Si l'on se conten-
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ta,it d'engager deux parois cylindriques lisses coaxialement l'une dans l'autre pour former ainsi entre elles un intervalle annulaire traversé par le fluide réfrigérant, la soustraction de la chaleur à la paroi interne ne serait pas suffisante par suite d'une trans- mission de chaleur trop faible ce qui pourrait détériorer la ma- tiére constituant cette paroi interne.
Les organes de retenue, établis dans la chambre d'écoulement de l'enveloppe de refroidissement peuvent, par exemple, être cons- titués par des anneaux en fer plat, des ailettes, des Chicanes, des nervures ou analogues. Suivant un mode de réalisation préféré on fait comporter à la paroi externe ou même à la paroi interne des bourrelets ou ondulations qui se trouvent dans la chambre d'é- coulement de telle sorte qu'au droit des rétrécissements ainsi formés le fluide gazeux ou à l'état de vapeur passe avec une vi- tesse accrue.
Le cas échéant on peut prévoir des bourrelets ana- logues à la fois sur la paroi externe et sur la paroi interne,
A la,sortie de l'enveloppe réfrigérante, l'air ou le mélange vapeur-air ou analogue est introduit, avantageusement, par un con- duit dans la chambre de gazéification du générateur pour former en cet endroit l'air ou le mélange vapeur-air ou analogue nécessaire à la gazéification, Le dispositif refroidisseur présente cet au- tre avantage que la chaleur, soustraite à la paroi interne de l'en- veloppe réfrigérante, est réutilisée complètement dans le gazogène ou générateur pour la surchauffe du fluide réfrigérateur, Grâce aux moyens utilisés, le refroidissement de la paroi interne est néanmoins tellement fort que le dépôt de scories ou mâchefers est évité à l'intérieur du foyer.
La paroi interne est avantageuse- ment constituée en une matière réfractaire pour augmenter sa durée d'utilisation.
Un autre avantage obtenu par le dispositif refroidisseur, ré-
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side dans le fait que l'on peut adjoindre à l'air, utilisé comme fluide réfrigérateur, une quantité de vapeur notablement plus gra.n- de. Le gaz obtenu, qui est déjà amélioré par suite de la soustrac- tion moindre de chaleur, a,cquiert une qualité encore meilleure par cette adjonction plus grande de vapeur. Cette amélioration du gaz se manifeste d'une manière particulièrement favorable pour des pe- tits générateurs tels qu'utilisés pour des véhicules par exemple.
L'introduction auxiliaire de vapeur d'eau dans l'air de ga,zéi- fication des gazogènes est connue. La vapeur est généralement fournie par des générateurs de vapeur supplémentaires constitués de préférence, par une chemise de vapeur qui entoure le gazogène.
Ce procédé n'est pas applicable dans le cas d'un fonctionnement fortement variable, tel qu'il se présente plus spécialement avec des générateurs pour véhicules, pour la. raison qu'entre la charge du générateur et la production de vapeur pendant les variations de charge se produisent des retards qui troublent le fonctionnement.
Lorsque la, charge augmente on dispose de trop peu de vapeur et lorsqu'elle diminue il existe un excès de va.peur, On est donc obligé, pour pouvoir disposer toujours d'une quantité suffisante de vapeur lorsque la charge augmente, de prévoir un excès suffisant pour la production de vapeur d'où. résulte une perte continuelle de vapeur. La consommation exagérée d'eau qui en découle compli- que le fonctionnement, surtout pour des générateurs de véhicules ou analogues, puisque les quantités d'eau à emporter sont plus grandes, qu'il faut souvent renouveler la réserve et que l'instal- lation génératrice du gaz s'encrasse Inutilement.
Pour simplifier et améliorer le fonctionnement, on établit, conformément à l'invention, une tuyère pulvérisatrice ou un gi- cleur alimenté avec de l'eau dans le conduit d'air aboutissant au générateur et, de préférence, dans la tubulure d'entrée de l'enve- loppe de refroidissement, le courant d'air entraînant à tout moment
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comme dans les carburateurs connus pour moteurs à combustion in- terne, la quantité d'eau nécessaire à la saturation de l'air jus- qu'au degré le plus favorable pour le fonctionnement.
L'eau en- traînée, pulvérisée et répartie sous forme de brouillard ou de buée dans le courant d'air est vaporisée en suite dans un disposi- tif réchauffeur, de préférence dans l'enveloppe de refroidisse- ment elle-même du généra,teur et la vapeur formée pénètre en même temps que l'air de gazéification, le cas échéant à l'état surchauf- fé, dans le générateur. De cette manière on obtient que la quan- tité d'eau introduite, et, par conséquent, la quantité de vapeur est constamment adaptée à la charge du générateur puisque la quan- tité d'eau, entraînée hors de la tuyère, dépend de la quantité et de la vitesse de l'air de gazéification qui passe au droit de celle-ci.
Dans le conduit d'air, on établit avantageusement, une tuyère d'air dans la partie la plus rétrécie de laquelle débouche la tuyère d'eau. Les positions de la tuyère d'eau ou de la tuyère d'air ou même des deux tuyères sont, de préférence, réglables, En réglant la section de passage de la tuyère d'eau ou de la tuyère d'air ou des deux il devient possible d'adapter le dispositif aux proportions du mélange d'air et de vapeur d'eau dans chaque cas particulier, de manière que la saturation de l'air comburant puis- se correspondre exactement aux conditions de formation des scories pour chaque combustible utilisé.
Conformément à une autre disposition selon l'invention, on raccorde avantageusement le conduit d'alimentation de la tuyère d'eau à une chambre à flotteur dans laquelle un flotteur, relié à une soupape, règle le niveau du liquide fourni à la tuyère d'eau.
Ce dispositif à flotteur peut être constitué, le cas échéant, com- me celui des carburateurs avec vase à niveau constant pour des mo- teurs à combustion interne. A l'aide du flotteur on règle de ma-
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niére telle le niveau d'eau dans la tuyère d'eau que, lorsque ce niveau est à zéro, il se trouve, par exemple, à quelques millimè- tres en-dessous de l'orifice de sortie de l'eau. On obtient ainsi que la quantité d'eau débitée par la tuyère concorde avec la con- sommation et que lors d'un arrêt il ne se produit aucune perte d'eau.
La tuyère d'eau peut être constituée et montée de différentes manières.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention on constitue la. tuyère d'eau sous forme d'une tuyère annulaire, une partie du courant d'air passant axialement dans celle-ci alors que le courant d'air principal s'écoule le long de la tuyère. Avec une telle tuyère annula,ire on obtient une pulvé- risation d'eau particulièrement bonne. Le courant central peut avantageusement passer par une aiguille creuse dont l'extrémité arrière, qui sort de la tuyère d'eau, présente des orifices d'en- trée d'air.
Le courant d'air lui-même peut être aspiré ou refoulé par la tuyère. Le cas échéant on peut faire intervenir une dérivation pour compenser la pression d'air et à l'aide de laquelle on relie l'espace d'air qui se trouve au-dessus de la surface libre dans la chambre à flotteur au conduit d'air, de préférence à l'endroit de la section la plus rétrécie de la tuyère d'air.
Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple, un mode de réa.- lisa.tion de l'invention.
Fig. 1 montre en coupe verticale schématique, un gazogène, avec enveloppe de refroidissement et avec un dispositif pour l'in- troduction d'eau pulvérisée, établi selon l'invention.
Fig. 2 montre, à plus grande échelle et en coupe longitudina- le schématique, le dispositif pour la pulvérisation de l'eau.
Pour le gazogène, montré sur le dessin, la paroi interne de l'enveloppe de refroidissement est formée par la paroi 1 qui en-
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toure la, chambre de carbonisation 2 du combustible. Dans cette chambre pénètre, par l'extrémité inférieure du foyer, une tuyère 3 par laquelle est amené l'air ou le mélange air-vapeur ou analogue nécessaire à la gazéification, Le combustible est introduit de la manière usuelle par une trémie 4 dans la partie supérieure de la chambre de carbonisation 2. Les gaz formés s'échappent par une tubulure de sortie 5.
La paroi externe de l'enveloppe de refroidissement est formée par une paroi 6 engagée coaxialement autour de la paroi interne 1.
Entre les parois 6 et 1 subsiste un intervalle annulaire 7 formant une chambre d'écoulement pour un fluide gazeux tel que de l'air, ou un fluide à l'état de vapeur ou un mélange de ces fluides qui est admis par la tubulure d'entrée 3.
La tubulure d'entrée 8 peut, de préférence, être constituée directement par un élargissement de la tuyère d'air et dans la- quelle de l'eau est injectée pour saturer l'air, Les détails du dispositif, utilisé à cet effet, sont décrits ci-après.
Au côté opposé à celui où se trouve la tubulure d'entrée 8 et, de préférence, à l'extrémité inférieure de l'enveloppe de refroi- dissement est établie une tubulure de sortie 9 par laquelle le fluide réfrigérant quitte ladite enveloppe.
La paroi extérieure 6 de l'enveloppe présente des nervures, bourrelets ou autres saillies périphériques 10 engagés dans la chambre d'écoulement 7. Par ces bourrelets 10 il se produit un rétrécissement très intense de cette chambre 7 entre la paroi in- terne 1 et le bord interne de chaque bourrelet 10 ou analogue.
En passant par ces parties rétrécies de la chambre 7 la vitesse du fluide en écoulement augmente notablement en ces endroits.
Dans les zones 11, qui succèdent à ces parties étranglées, la sec- tion transversale de la chambre 7 augmente à nouveau d'une maniè- re appréciable de sorte qu'il se produit dans ces zones élargies
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un effet de tourbillonnement intense, ce qui donne également lieu à une amélioration de la transmission de la chaleur. Le nombre des parties rétrécies dans la chambre d'écoulement de l'enveloppe réfrigérante peut être choisi à volonté et dépend des conditions à envisager et des dimensions du gazogène.
L'air ou le mélange vapeur-air, qui passe par les sections alterna/hivernent rétrécies et élargies entre les parois 1 et 6 de l'enveloppe de refroidissement, s'échauffe dans la chambre de cette enveloppe et s'écoule, par la tubulure de sortie 9, dans un conduit 12 qui amène le fluide surchauffé à la tuyère 3 d'où il pénètre dans la chambre de gazéification 2,
L'introduction auxiliaire d'eau, pulvérisée ou à l'état de brouillard, dans l'air de gazéification a lieu avantageusement à l'aide d'un dispositif montré en détail sur la Fig. 2.
Ce disposi- tif comprend un conduit 13 pour l'amenée de l'air et qui est rac- cordé à une tuyère d'air 14, Cette dernière présente un étrangle- ment maximum 15 raccordé à une buse évasée 8 dont le prolongement est montré en traits interrompus sur la Fig. 2, Cette partie é- vasée 8 de la tuyère d'air constitue, de préférence en même temps la tubulure d'entrée d'air dans la chambre 7 de l'enveloppe 6 (Fig, 1). Dans la, tuyère d'air 14 est logée une tuyère d'eau 16, constituée sous forme d'une tuyère pulvérisa.trice ou d'un gicleur et qui est avantageusement établie axialement par rapport à la tuyère d'air 14, 15, 8 en débouchant dans la partie 15 la plus rétrécie de celle-ci.
A l'intérieur de la tuyère d'eau 16 est lo- gée une aiguille creuse 17, déplaçable axialement et dont la par- tie arrière, qui sort de la tuyère d'eau 16, comporte un ou plu- sieurs orifices d'entrée d'air 18. Le coulissement axial ou le réglage de la position de l'aiguille creuse 17 peut se faire d'une manière simple à l'aide d'une partie filetée 19 de l'aiguille 17 et qui est vissée dans un taraudage 20 prévu sur la paroi de la
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tuyère d'air 14. Le déplacement de l'aiguille peut se faire à l'aide d'un bouton 21 et son blocage à l'aide d'un contre-écrou 22.
L'extrémité antérieure de l'aiguille 17 se trouve dans l'o- rifice de sortie de la tuyère d'eau 16 de sorte que l'on forme, en cet endroit, un débouché annulaire 23 pour l'eau au bout de l'intervalle 24 existant entre la paroi de la tuyère d'eau 16 et celle de l'aiguille creuse 17. L'intervalle 24 est alimenté en eau par le tube 25,
Le tube d'alimentation 25 est raccordé à un vase à flotteur 26, établi en dehors de la conduite d'amenée d'air ou de la tuyè- re d'air et dans lequel se trouve un flotteur 27.
Ce dernier est relié à un pointeau conique 28 propre à ouvrir ou à fermer un ori- fice 31, ménagé dans le fond 29 du vase 26 et communiquant avec un conduit 30 pour l'amenée de l'eau, quand le flotteur descend ou monte.
L'espace d'air 32, qui se trouve dans le vase à flotteur 26 au-dessus du niveau libre du liquide, est relié par une dériva- tion 33 pour la compensation de la pression, à la partie la plus rétrécie 15 de la tuyère d'air 14, 15, 8.
Pendant le fonctionnement du gazogène, l'air de gazéifica- tion pénètre, dans le sens des flèches montrées sur le dessin, par le conduit d'amenée 13 et par la tuyère 14, 15, 8 qui y est raccordée, dans la chambre 7 de l'enveloppe de refroidissement.
Le courant d'air s'écoule ainsi, d'une part, extérieurement le long de la tuyère d'eau 16 et, d'autre part, par les orifices 18 et l'aiguille creuse 17 axialement à l'intérieur de la tuyère d'eau. L'air passant simultanément l'extérieur et à l'intérieur de la tuyère d'eau 16 aspire l'eau par celle-ci et la pulvérise dans le courant d'air. En réglant la position de l'aiguille creuse 17 on peut faire varier la section du débouché 23, On peut également prévoir un réglage de la section de passage de la
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tuyère d'air mais les moyens convenant cet effet, n'ont pas été montrés sur le dessin.
Par le flotteur 27 et par le pointeau 28, 31 du vaseà flot- teur 26 on maintient le niveau d'eau, dans la tuyère 16, à une hauteur déterminée. Pour la position zéro du dispositif le niveau deau se trouve un peu en dessous du débouché 23 de la tuyère d'eau de sorte que lorsque le dispositif est à l'arrêt, l'eau ne peut s'échapper pa,r la tuyère d'eau dans le conduit d'air. Par contre, si l'écoulement d'air se fait d'une manière plus ou moins intense selon la charge du gazogène, l'eau est entraînée hors de la tuyère 16 et le niveau de l'eau baisse dans le vase à flotteur 26. Le flotteur 27 s'abaisse en conséquence et le pointeau coni- que 28 ouvre l'orifice 31 ménagé dans le fond 29 du vase de sorte que de l'eau fraiche est amenée selon les besoins par le conduit 30.
L'eau pulvérisée est introduite à l'état de brouillard dans le courant d'air et pour le mode de réalisation montré sur la Fig. 1, vaporisée dans la chambre 7 de l'enveloppe de refroidis- sement 6 du gazogène. Eventuellement il peut se produire ensuite une surchauffe de cette vapeur.
Le dispositif pour injecter l'eau dans l'air de gazéifica- tion peut au besoin se faire d'une autre manière et peut être rac- cordé à un autre endroit du conduit d'amenée d'air. Le cas éché- ant on peut effectuer la vaporisation de l'eau directement, par un courant d'air suffisamment chauffé, dans la tuyère d'air du dispositif, Les moyens pulvérisateurs sont alors alimentés, à cet effet, avec de l'air chauffé, en étant montés par exemple dans le conduit 12 ou dans tout autre conduit aboutissant à la chambre de gazéification du gazogène.
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Improvements to gasifiers.
The invention relates to a gasifier with a cooling envelope, the chamber of which is traversed by a refrigerant fluid, in the state of gas or vapor, such as air, vapor, a vapor mixture. -air or air into which water is injected in the state of mist or stop; and it relates more particularly to gasifiers of this type intended to be mounted on vehicles.
It is known to make gasifiers include cooling envelopes and to use water as refrigerant, this water being used either in the form of hot water for cooling or else being transformed into steam. in the envelope itself. The envelopes, in which water is used as a refrigerant, remove appreciable quantities of heat from the generator, which has an unfavorable influence.
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The composition of the gas, more particularly for small generators, the quantities of heat thus subtracted are so large, owing to the unfavorable proportions between the cross-section of the hearth and the surface of the cooling casing, that the there is no use for the.
steam or hot water formed in said envelope so that large amounts of heat are thus lost, unnecessary.
In a gasifier, established according to the invention, is used for this reason, as cooling means, a fluid in the state of gas or vapor, more particularly air, vapor, a vapor-mixture. air or air saturated with water in a fog state. It is then important to achieve good heat transmission between the gaseous fluid or in the form of vapor and the. internal wall of the cooling jacket,
The invention which makes it possible to obtain this result consists mainly in making the.
cooling chamber of the casing of the gasifiers of the type in question, passage cross sections, alternately narrowed and widened by which the flow speeds of the coolant are successively increased and decreased by the formation of vortices.
For this purpose, it is possible to set up in the annular space of the chamber for the flow of the refrigerant fluid, retaining members capable of alternately narrowing and widening the passage section so that areas with rapid flow are followed by enlarged zones in which an intense formation of vortices takes place. By the increased speed and by the vortex movement, the heat transmission is sufficiently increased.
This improved transmission of the. heat is important for the conservation of the internal wall, if we are content
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ta, it to engage two smooth cylindrical walls coaxially one in the other to thus form between them an annular gap crossed by the refrigerant fluid, the subtraction of heat from the internal wall would not be sufficient as a result of a Too little heat transmission, which could damage the material constituting this internal wall.
The retainers established in the flow chamber of the cooling jacket may, for example, be constituted by flat iron rings, fins, baffles, ribs or the like. According to a preferred embodiment, the outer wall or even the inner wall are made to include beads or corrugations which are located in the flow chamber so that the gaseous fluid or to the right of the constrictions thus formed. the state of vapor passes with increased speed.
Where appropriate, similar beads can be provided both on the outer wall and on the inner wall,
At the outlet of the cooling jacket, the air or the vapor-air mixture or the like is advantageously introduced through a duct into the gasification chamber of the generator to form there air or the vapor mixture. -air or the like necessary for gasification, The cooling device has this other advantage that the heat, subtracted from the internal wall of the cooling casing, is completely reused in the gasifier or generator for the superheating of the cooling fluid, Thanks to the means used, the cooling of the internal wall is nevertheless so strong that the deposition of slag or bottom ash is avoided inside the hearth.
The inner wall is advantageously made of a refractory material to increase its useful life.
Another advantage obtained by the cooling device, re-
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side in the fact that one can add to the air, used as refrigerating fluid, a quantity of steam notably more gra.n- de. The gas obtained, which is already improved as a result of the less heat subtraction, acquires an even better quality by this greater addition of steam. This improvement in gas manifests itself in a particularly favorable manner for small generators such as those used for vehicles, for example.
The auxiliary introduction of water vapor into the gas-forming air of gasifiers is known. The steam is generally supplied by additional steam generators preferably constituted by a steam jacket which surrounds the gasifier.
This method is not applicable in the case of highly variable operation, such as occurs more especially with generators for vehicles, for the. because between the load of the generator and the production of steam during the load variations there are delays which disturb the operation.
When the load increases, too little steam is available and when it decreases there is an excess of vapor. We are therefore obliged, in order to always be able to have a sufficient quantity of steam when the load increases, to provide a sufficient excess for the production of steam from where. a continual loss of steam results. The exaggerated consumption of water which results therefrom complicates the operation, especially for vehicle generators or the like, since the quantities of water to carry are greater, it is often necessary to renew the reserve and the instal- lation. The gas generator is clogging up unnecessarily.
To simplify and improve the operation, a spray nozzle or a nozzle fed with water is established in the air duct leading to the generator and, preferably, in the inlet pipe, according to the invention. of the cooling chamber, the air flow causing at all times
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as in the known carburettors for internal combustion engines, the quantity of water necessary to saturate the air to the degree most favorable for operation.
The water entrained, sprayed and distributed in the form of mist or mist in the air stream is subsequently vaporized in a heating device, preferably in the cooling jacket itself of the generator, together with the gasification air, possibly in the superheated state, into the generator. In this way we obtain that the quantity of water introduced, and, consequently, the quantity of steam, is constantly adapted to the load of the generator since the quantity of water, entrained out of the nozzle, depends on the quantity and speed of the gasification air passing in line with it.
In the air duct, an air nozzle is advantageously established in the narrowest part from which the water nozzle opens. The positions of the water nozzle or of the air nozzle or even of the two nozzles are preferably adjustable, by adjusting the passage section of the water nozzle or of the air nozzle or both. becomes possible to adapt the device to the proportions of the mixture of air and water vapor in each particular case, so that the saturation of the combustion air can correspond exactly to the conditions of slag formation for each fuel used .
According to another arrangement according to the invention, the supply pipe of the water nozzle is advantageously connected to a float chamber in which a float, connected to a valve, regulates the level of the liquid supplied to the nozzle. water.
This float device can be constituted, if necessary, like that of carburettors with constant level vessel for internal combustion engines. Using the float, you can adjust my
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Such is the level of water in the water nozzle that, when this level is zero, it is, for example, a few millimeters below the water outlet. It is thus obtained that the quantity of water delivered by the nozzle matches the consumption and that during a shutdown no loss of water occurs.
The water nozzle can be made and mounted in different ways.
According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the. water nozzle in the form of an annular nozzle, part of the air stream passing axially therein while the main air stream flows along the nozzle. With such a canceled nozzle, a particularly good water spraying is obtained. The central stream can advantageously pass through a hollow needle, the rear end of which, which comes out of the water nozzle, has air inlet openings.
The air stream itself can be sucked in or forced out through the nozzle. If necessary, a bypass can be used to compensate for the air pressure and with the help of which the air space which is located above the free surface in the float chamber is connected to the duct of air, preferably at the location of the narrowest section of the air nozzle.
The accompanying drawing shows, by way of example, a mode of réa.- lisa.tion of the invention.
Fig. 1 shows in schematic vertical section, a gasifier, with cooling jacket and with a device for the introduction of sprayed water, established according to the invention.
Fig. 2 shows, on a larger scale and in schematic longitudinal section, the device for spraying water.
For the gasifier, shown in the drawing, the internal wall of the cooling envelope is formed by the wall 1 which includes
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toure, carbonization chamber 2 of the fuel. Into this chamber penetrates, through the lower end of the hearth, a nozzle 3 through which is brought the air or the air-vapor mixture or the like necessary for gasification, The fuel is introduced in the usual manner through a hopper 4 into the upper part of the carbonization chamber 2. The gases formed escape through an outlet pipe 5.
The outer wall of the cooling envelope is formed by a wall 6 engaged coaxially around the inner wall 1.
Between the walls 6 and 1 there remains an annular gap 7 forming a flow chamber for a gaseous fluid such as air, or a fluid in the vapor state or a mixture of these fluids which is admitted through the pipe d 'entry 3.
The inlet pipe 8 may preferably be formed directly by an enlargement of the air nozzle and into which water is injected to saturate the air. Details of the device used for this purpose, are described below.
On the side opposite to that where the inlet pipe 8 is located and, preferably, at the lower end of the cooling jacket, an outlet pipe 9 is established through which the refrigerant leaves said jacket.
The outer wall 6 of the casing has ribs, beads or other peripheral projections 10 engaged in the flow chamber 7. Through these beads 10 there is a very intense narrowing of this chamber 7 between the inner wall 1 and the inner edge of each bead 10 or the like.
Passing through these narrowed parts of the chamber 7 the speed of the flowing fluid increases notably in these places.
In the zones 11, which succeed these constricted parts, the cross section of the chamber 7 again increases appreciably so that it occurs in these widened zones.
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an intense swirling effect, which also results in an improvement in heat transmission. The number of narrowed parts in the flow chamber of the cooling jacket can be chosen at will and depends on the conditions to be considered and the dimensions of the gasifier.
The air or the vapor-air mixture, which passes through the alternating / wintering narrowed and widened sections between the walls 1 and 6 of the cooling envelope, heats up in the chamber of this envelope and flows, through the outlet pipe 9, in a pipe 12 which brings the superheated fluid to the nozzle 3 from where it enters the gasification chamber 2,
The auxiliary introduction of water, sprayed or in the form of a mist, into the gasification air takes place advantageously by means of a device shown in detail in FIG. 2.
This device comprises a duct 13 for the supply of air and which is connected to an air nozzle 14, the latter having a maximum throttle 15 connected to a flared nozzle 8 whose extension is shown. in broken lines in FIG. 2, This raised part 8 of the air nozzle preferably constitutes at the same time the air inlet pipe in the chamber 7 of the casing 6 (Fig, 1). In the air nozzle 14 is housed a water nozzle 16, formed in the form of a spray nozzle or a nozzle and which is advantageously established axially relative to the air nozzle 14, 15, 8 by opening into the narrower part 15 thereof.
Inside the water nozzle 16 is housed a hollow needle 17, axially displaceable and the rear part of which, which comes out of the water nozzle 16, comprises one or more inlet orifices. air 18. The axial sliding or the adjustment of the position of the hollow needle 17 can be done in a simple way by means of a threaded part 19 of the needle 17 and which is screwed into an internal thread. 20 provided on the wall of the
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air nozzle 14. The needle can be moved using a button 21 and its locking using a lock nut 22.
The anterior end of the needle 17 is located in the outlet of the water nozzle 16 so that an annular outlet 23 is formed here for the water at the end of the water nozzle. 'gap 24 existing between the wall of the water nozzle 16 and that of the hollow needle 17. The gap 24 is supplied with water by the tube 25,
The supply tube 25 is connected to a float vessel 26, established outside the air supply line or the air nozzle and in which there is a float 27.
The latter is connected to a conical needle 28 suitable for opening or closing an orifice 31, provided in the bottom 29 of the vessel 26 and communicating with a conduit 30 for the supply of water, when the float descends or rises. .
The air space 32, which is located in the float vessel 26 above the free level of the liquid, is connected by a bypass 33 for pressure compensation, to the narrower part 15 of the air nozzle 14, 15, 8.
During operation of the gasifier, the gasification air enters, in the direction of the arrows shown in the drawing, through the supply duct 13 and through the nozzle 14, 15, 8 which is connected to it, into the chamber 7 of the cooling jacket.
The air stream thus flows, on the one hand, externally along the water nozzle 16 and, on the other hand, through the orifices 18 and the hollow needle 17 axially inside the nozzle. of water. The air passing simultaneously outside and inside the water nozzle 16 draws water through it and sprays it into the air stream. By adjusting the position of the hollow needle 17 it is possible to vary the section of the outlet 23, it is also possible to provide an adjustment of the passage section of the
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air nozzle, but the means suitable for this effect, have not been shown in the drawing.
By the float 27 and by the needle 28, 31 of the float vessel 26, the water level in the nozzle 16 is maintained at a determined height. For the zero position of the device, the water level is a little below the outlet 23 of the water nozzle so that when the device is stopped, water cannot escape through the nozzle. water in the air duct. On the other hand, if the air flow takes place in a more or less intense manner depending on the charge of the gasifier, the water is drawn out of the nozzle 16 and the water level drops in the float vessel 26 The float 27 is lowered accordingly and the conical needle 28 opens the orifice 31 made in the bottom 29 of the vessel so that fresh water is supplied as required through the pipe 30.
The sprayed water is introduced as a mist into the air stream and for the embodiment shown in FIG. 1, vaporized in the chamber 7 of the cooling jacket 6 of the gasifier. Optionally, this vapor may then overheat.
The device for injecting the water into the gasification air can, if necessary, be carried out in another way and can be connected to another place in the air supply duct. If necessary, the water can be vaporized directly, by a sufficiently heated current of air, in the air nozzle of the device. The spraying means are then supplied, for this purpose, with air heated, by being mounted for example in the conduit 12 or in any other conduit leading to the gasification chamber of the gasifier.