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"PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA PRODUCTION DE MELANGES COMBUSTIBLES DE GAZ ET DE LIQUIDE POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE" l'emploi de certains produits, tant gazeux que liquides, comme combustibles pour moteurs à combustion interne, nécessite souvent l'adjonction d'autres substances, par exemple liquides ou gazeuses, soit pour rendre ces produits utilisables comme combus- tibles de ce genre, soit pour améliorer leurs propriétés.
Dans le mélange du combustible principal, avec un ou plusieurs produits additionnels, il faut réaliser les deux conditions essen- tielles ci-après : a) la mélange obtenu doit être homogène; b) la proportion des différents composants du mélange doit rester constante, et cette proportion doit pouvoir être réglée à volonté.
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La réalisation de mélanges combustibles en observant ces conditions est assez facile pour des composants de même phase, surtout lorsqu'il s'agit de liquides miscibles (par exemple la production d'essence éthylisée ou du mélange ternaire essence- benzol-alcool), mais elle donne lieu à des difficultés considéra- bles lorsqu'il s'agit de produire des mélanges d'un gaz et d'un ou plusieurs liquides, par exemple d'ammoniaque et de benzol.
L'invention a pour but de réaliser d'une manière simple et rationnelle des mélangea de ce dernier genre, en assurant l'obten- tion de mélanges de composition absolument constante, tout en permettant de régler à volonté, dans des limites adéquates, la pro- portion entre les composants gazeux et liquides.
L'invention est basée sur l'application de la loi de pressions partielles appliquée aux mélanges de gaz et de liquides.
Si l' on ajoute, à un m3 d'un gaz, b grammes d'un produit qui est liquide aux conditions de température ordinaire, qui a un poids moléculaire et dont la tension de vapeur, exprimée en mm. de mercure, est pt à la température t, et si le mélange est opéré sous la pression atmosphérique et à 0 C l'application de la susdite loi donne l'équation suivante
EMI2.1
b p pt 2w, = *760'.p.
22,41 qui donne, après transformation :
EMI2.2
b = 1000 x Pt x m 22,41 (760-p)
La. quantité b de liquide mélangée à un m3 de gaz ne dépend donc que de la pression pt laquelle est, pour un produit déterminé, uniquement fonction de la température.
Il en résulte qu'il suffit de maintenir constante la tempéra- ture à laquelle s'opère la saturation du gaz avec le liquide pour que ce mélange conserve une composition constante, quel que soit
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le débit nécessaire.
Pour modifier la proportion du liquide dans le mélange, il suffit de changer en conséquence la température à laquelle se fait le mélange.
Suivant l'invention, ce mélange s'effectue avantageusement par barbotage du gaz dans le liquide, lequel est placé dans une cuve chauffée, munie d'un thermostat réglable à la température voulue, qui contrôle automatiquement le chauffage de la cuve..
Pour illustrer le calcul par un exemple et une application pratique, prenons le cas d'un mélange d'ammoniaque et de benzol dans le but de son utilisation comma combustible pour un moteur automobile.
Il est connu que l'ammoniaque seule ne peut pas être employée comme combustible, la vitesse de son explosion, en mélange avec l'air, étant insuffisante.
Par contre, il suffit d'incorporer à l'ammoniaque certains autres produits,, par exemple certains hydrocarbures, pour que la combustion puisse avoir lieu dans de bonnes conditions.
Si l'on désire incorporer à un m3 d'ammoniaque gazeuse 200 à 220 gr. de benzol, un simple calcul montre que la saturation doit avoir lieu à une température voisine de + 10 C
Un dispositif permettant de réaliser cette saturation est représenté au dessin schématique annexé.
L'ammoniaque liquide emmagasinée dans le réservoir 1 passe par le tube plongeur 2 et le robinet 3., puis à travers le filtre 4, pour accéder, par la tuyauterie 5, dans 1 t échangeur de chaleur 6.
Dans ce dernier circule le gaz d'échappement du moteur, arrivant par la conduite 7 et allant vers le pot d'échappement 8.
Dans le cas où l'on désire supprimer ou diminuer le chauffage, on agit sur le registre du by-pass 9, branché sur la canalisation des gazd'échappement.
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L'ammoniaque gazéifiée entre dans le détendeur 10 et, de là, dans le saturateur. Celui-ci comporte une cuve 11 contenant le benzol ou autre liquide devant être mélangé à l'ammoniaque. Cette cuve est munie d'un système de chauffage qui est constitué, dans l'exemple illustré, par une enveloppe 12 dans laquelle circule l'eau de refroidissement du moteur. Un thermostat 13, réglé à la température de saturation, en l'occurrence 10 C, plonge dans la. cuve 11 et agit, par exemple à l'aide du tube flexible 14, sur la soupape 15 contrôlant le débit d'eau de chauffage, de façon à maintenir dans la cuve 11 une température constante, notaient 10 C, qui peut être vérifiée à l'aide du thermomètre 16. L'eau refroidie retourne par le tube 17 dans le circuit de refroidisse- ment du moteur.
On parvient ainsi à mélanger à l'ammoniaque une proportion constante de benzol, quel que soit le débit d'utilisa- tion du mélange. Pour changer cette proportion, il suffit de ré- gler le thermostat à la température correspondante.
L'ammoniaque est introduite dans la cuve 11 à l'aide d'un tube barboteur 18 débouchant dans la partie inférieure de la cuve.
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"METHOD AND DEVICE FOR THE PRODUCTION OF COMBUSTIBLE MIXTURES OF GAS AND LIQUID FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES" the use of certain products, both gaseous and liquid, as fuels for internal combustion engines, often requires the addition of other substances , for example liquid or gaseous, either to make these products usable as fuels of this type, or to improve their properties.
In the mixture of the main fuel, with one or more additional products, the following two essential conditions must be met: a) the mixture obtained must be homogeneous; b) the proportion of the different components of the mixture must remain constant, and this proportion must be able to be adjusted at will.
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Achieving combustible mixtures under these conditions is fairly easy for same phase components, especially when it comes to miscible liquids (for example, the production of ethyl gasoline or the ternary gasoline-benzol-alcohol mixture), but it gives rise to considerable difficulties when it comes to producing mixtures of a gas and one or more liquids, for example ammonia and benzol.
The object of the invention is to produce mixtures of the latter kind in a simple and rational manner, ensuring that mixtures of absolutely constant composition are obtained, while making it possible to adjust at will, within adequate limits, the mixture. proportion between gaseous and liquid components.
The invention is based on the application of the law of partial pressures applied to mixtures of gases and liquids.
If we add to one m3 of a gas b grams of a product which is liquid at room temperature, which has a molecular weight and whose vapor pressure, expressed in mm. of mercury, is pt at temperature t, and if the mixture is operated under atmospheric pressure and at 0 C the application of the aforesaid law gives the following equation
EMI2.1
b p pt 2w, = * 760'.p.
22.41 which gives, after transformation:
EMI2.2
b = 1000 x Pt x m 22.41 (760-p)
The quantity b of liquid mixed with one m 3 of gas therefore depends only on the pressure pt which is, for a given product, only a function of the temperature.
As a result, it suffices to maintain constant the temperature at which the saturation of the gas with the liquid takes place in order for this mixture to retain a constant composition, whatever.
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the necessary flow.
To change the proportion of liquid in the mixture, it suffices to change the temperature at which the mixture is made accordingly.
According to the invention, this mixing is advantageously carried out by bubbling the gas into the liquid, which is placed in a heated tank, provided with a thermostat adjustable to the desired temperature, which automatically controls the heating of the tank.
To illustrate the calculation by example and practical application, consider the case of a mixture of ammonia and benzol for the purpose of its use as fuel for an automobile engine.
It is known that ammonia alone cannot be used as fuel, the speed of its explosion, mixed with air, being insufficient.
On the other hand, it suffices to incorporate in the ammonia certain other products, for example certain hydrocarbons, so that the combustion can take place under good conditions.
If one wishes to incorporate in one m3 of gaseous ammonia 200 to 220 gr. of benzol, a simple calculation shows that saturation must take place at a temperature close to + 10 C
A device making it possible to achieve this saturation is shown in the appended schematic drawing.
The liquid ammonia stored in tank 1 passes through dip tube 2 and valve 3., then through filter 4, to access, through pipe 5, 1 t heat exchanger 6.
In the latter circulates the exhaust gas from the engine, arriving through line 7 and going to the muffler 8.
If you want to suppress or reduce the heating, you act on the bypass damper 9, connected to the exhaust gas pipe.
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The gasified ammonia enters the regulator 10 and, from there, into the saturator. This comprises a tank 11 containing the benzol or other liquid to be mixed with ammonia. This tank is provided with a heating system which is constituted, in the example illustrated, by a casing 12 in which the engine cooling water circulates. A thermostat 13, set at the saturation temperature, in this case 10 C, plunges into the. tank 11 and acts, for example by means of the flexible tube 14, on the valve 15 controlling the flow of heating water, so as to maintain in the tank 11 a constant temperature, noted 10 C, which can be checked at using thermometer 16. The cooled water returns through tube 17 to the engine cooling circuit.
It is thus possible to mix with ammonia a constant proportion of benzol, whatever the rate of use of the mixture. To change this proportion, all you have to do is set the thermostat to the corresponding temperature.
The ammonia is introduced into the tank 11 using a bubbler tube 18 opening into the lower part of the tank.