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" Procédé pour la marche des gazogènes à combus- tion descendante et dispositif pour la mise en pratique du procédé ".
Il est déjà connu d'équiper des gazogènes avec des gril- les rotatives, des grilles à secouer, des grilles suspendues pendulairement et actionnées à la main ou mécaniquement, et avec des barreaux de grilles, des tamis à secousses ou des or- ganes analogues mûs par saccades par des bielles actionnées mécaniquement.
Dans tous ces cas, la mission de ces dispositifs est de favoriser et de faciliter le passage des cendres, d'éloigner et d'évacuer la scorie qui pourrait s'être formée, de faire disparaître les creux dans le foyer et, indirectement, de
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@ pousser et d'accroître le débit général du gazogène.
Le procédé proposé conformément à l'invention pour la marche des gazogènes se caractérise, à l'opposé de ce qui pré- cède, par le fait que l'on soumet le combustible soumis à une gazéification descendante et qui participe encore aux processus de la gazéification, à un mouvement de brassage, c'est-à-dire à un mouvement dirigé transversalement au sens,du passage ou tirage dans le gazogène et de préférence périphérique et en cle fermé.
Le nouveau procédé assure une série d'effets qui n'étai- ent pas connus jusqu'à présent.
Ainsi que l'on sait, une forme constructive de gazogène éprouvée particulièrement pour l'équipement des véhicules se caractérise par le fait qu'un rétrécissement de la cuve est suivi par un prolongement qui porte à faux dans le compartiment de la cuve et auquel on a donné une forme, tout d'abord oylin- drique et ensuite de diabolo. Grâce à cette disposition, on ar- rive à ce résultat que la première partie des processus de la gazéification se déroule dans le prolongement lui même.
C'est particulièrement à l'existence d'étranglements dans le prolon- gement qu'il faut attribuer le fait qu'il se forme en cet en- droit des zones d'incandescence qui se maintiennent à-tous les régimes et dont la température est suffisamment élevée pour dé- composer les vapeurs de goudron que contiennent les gaz, de ma- nière à produire un gaz pratiquement exempt de goudron. D'au- tres processus de la gazéification continuent dans le comparti- ment annulaire très grand par rapport à la section du prolonge- ment qui se trouve entre le prolongement et la paroi du gazo- gène qui délimite le creux. pr portionnelement au rapport des sections, la vitesse du gaz diminue tout d'abord considérable- ment par rapport à la vitesse du gaz dans le prolongement.
De ce fait il n'est plus nécessaire, à l'opposé de dispositions
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antérieures, de protéger lé charbon réduit qui se trouve en cet endroit ou qui s'y forme, contre l'entraînement par des tamis ou des dispositifs d'arrêt analogues, avant qu'il ne soit entraîné par le oourant gazeux. Le rapport des sections condi tionne le fait que la capacité du compartiment annulaire est relativement grande par rapport à la capacité du prolongement.
De ce fait, le niveau du charbon réduit dans ce compartiment annulaire ne varie que très peu quand le régime change, de sor- te que quand le régime croit, on dispose directement d'une pro- vision de ce oharbon relativement grande pour achever la réduc- tion, tandis que quand le régime tombe, ce même compartiment est directement à même de recevoir la quantité supplémentaire de charbon réduit formé, sans qu'il ne se produise d'accumula- tion, d'obstruction de la conduite d'évacuation du gaz ou d'au- tres troubles. Enfin, la marche du gazogène peut se poursuivre sans troubles dans le compartiment circulaire autour du prolon- gement, car le combustible ou le charbon réduit lui même sont en mouvement, se trouvent en outre dans le gaz animé d'un mou- vement, de sorte qu'il se présente des conditions analogues à celles qui se présentent pour un liquide.
Celles-ci se oaracté- risent en ordre de grandeur par le fait que les deux tiers des réactions se déroulent approximativement dans le prolongement tandis que le tiers restant s'accomplit dans la zone de gazéi- fication annulaire extérieure.
La Demanderesse a constaté que ces conditions sont modi- fiés radicalement quand on réussit à raccourcir et à diminuer le trajet de réaction que le gaz doit parcourir jusqu'au moment de sa formation. Hais il est nécessaire à cet effet d'établir une condition de perméabilité uniforme au gaz du combustible et de disloquer le combustible, de le répartir et de le disposer de manière que sur le trajet du gaz, il se trouve constamment de nouvelles couches de combustible susceptibles de réagir et
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prêtes à réagir. On atteint ce résultat en soumettant, confor- mément à l'invention, le combustible qui prend part à la gazé- ification à un mouvement de brassage ou d'agitation.
C'est no- tamment, dans les gazogènes qui possèdent un prolongement li- brement suspendu dans le creux du manteau du gazogène qui pré- sente grâce à un rétrécissement progressif de la section et une partie suivante plus large, la forme d'un diabolo que le combus- tible qui se trouve dans le prolongement à peu près à partir de l'endroit de la section minimum si l'on considère la direc- tion de l'embouchure du prolongement est soumis à un mouvement de brassage de l'espèce.
De cette manière, on réussit à effec- tuer les processus de la gazéification entièrement ou presqu' entièrement dans le prolongement lui-même de sorte que l'on est indépendant des processus de la gazéification dans la zone an- nulaire extérieure, En conséquence, on peut conformer cella-ci en tenant compte d'autres points de vue. Elle conserve naturel- lement sa valeur en ce qui concerne l'accroissement de la sou- plesse du gazogène contre de fortes variations de régime, mais elle procure par exemple l'avantage que l'on peut renoncer à introduire artificiellement du charbon réduit dans cette zone annulaire, ce qui était nécessaire avec les gazogènes actuels quand la marche de ceux-ci n'entraînait pas automatiquement la formation du charbon.
Le gazogène qui convient pour mettre en pratique le nou- veau procédé se caractérise en conséquence par la disposition d'un tamis rotatif en dessous du prolongement, tamis sur lequel sont montés des bras agitateurs qui pénètrent dans le prolonge- ment. Dans la plupart des cas, il suffit de prévoir un seul bras agitateur dont l'écartement du point de rotation du tamis rotatif est à peu près égal à la moitié du diamètre de la sec- tion minimum du prolongement tandis que sa hauteur est calculée de manière que le bras agitateur se termine directement en des-
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sous de la section la plus étroite du prolongement. De cette manière, on brasse la totalité du stock de combustible se trou- vant en dessous de la section la plus étroite du prolongement et qui de ce fait participe aux processus de la gazéification.
Ce stock acquièrt ainsi une perméabilité uniforme, est forte- ment disloqué de sorte que sur le trajet du gaz qui se déplace vers le bas, il existe constamment de nouvelles couches de com- bustible uniformément perméables qui sont prêtes à réagir et sont susceptibles de réagir, ce qui raccourcit et diminue en conséquence les trajets de réaction, les réactions s'étendent de ce fait en outre tout à fait uniformément à toute l'étendue de la colonne de combustible qui prend part aux processus de la gazéification, de sorte que le rendement total de gaz aug- mente.
Comme le gaz en état d'être utilisée est formé sur un trajet beaucoup plus court que dans les formes de construction actuelles de gazogènes, les réactions sont essentiellement ache- vées à l'embouchure du prolongement même quand la hauteur du prolongement ne dépasse pas la hauteur habituelle jusqu'à pré- sent. Ce n'est qu'aux régimes extrêmes que la zone annulaire extérieure prend part à l'achèvement des processus de la gazé- ification, de sorte que sa hauteur peut être notablement moins élevée que jusqu'à présent. De ce fait la dépression sous la- quelle se trouve le gaz diminue, ce qui accroît en conséquence le contenu du cylindre. Néanmoins, la souplesse du gazogène se maintient de toute manière.
La décomposition du goudron se pro- duit même aux régimes les plus faibles, de sorte que l'on débi- te toujours du gaz exempt de goudron. Le gazogène convient donc aussi bien pour la gazéification des combustibles contenant du goudron et de l'eau que pour celle des combustibles pauvres en goudron et en eau ou exempt de goudron et d'eau. Lorsque les combustibles forment des scories, le bras agitateur offre un autre avantage . c'est celui de saisir la scorie qui se forme
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avant qu'il ne soit possible de former de grands amas de scories, de la brasser et ainsi de l'écarter, de sorte que l'évacuation de la soorie n'offre plus de difficulté. Il en est de même pour les cendrées.
Le tamis rotatif peut être actionné de toute manière ap- propriée quelconque. Si le gazogène sert à aotionner des véhi- oules, il est possible notamment, d'actionner le tamis rotatif par l'intermédiaire des parties mises en mouvement par suite du mouvement du véhioule, donc par exemple par l'arbre à cardan, par l'essieu de la roue arrière ou par le moteur. De façon ana- logue, on peut se servir d'un moteur électrique qui est alimen- té par la batterie du véhioule. On peut aussi monter une turbine à gaz d'échappement dans la conduite d'échappement du moteur, qui fournit alors l'énergie nécessaire au mouvement.
Le dessin illustre une réalisation de l'idée inventive par un exemple, en coupe longitudinale, d'un générateur de vé- hicule servant à gazéifier du bois, de la tourbe, du lignite, des briquettes de lignite, de la houille, notamment du charbon maigre, du charbon de bois, du coke de tourbe, du coke de dis- tillation ( coke de distillation de lignite et de houille ) ain- si que de l'anthracite. ,
La figure 1 est une coupe longitudinale et verticale dans la partie inférieure du gazogène conçu conformément à l'inven- tion.
La figure 2 est une coupe horizontale suivant la ligne II - II de la figure 1.
Dans les figures, la référence 1 désigne une cuve conçue de la manière habituelle qui présente en 2 le rétrécissement connu en soi. Ce rétrécissement se poursuit en 3 par un prolon- gement du gazogène qui se caractérise, en dehors du rétrécisse- ment 3, par une partie oylindrique 4 qui y fait suite, à section minimum, et par une partie plus large 5 qui fait suite à la
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partie 4. A l'endroit où l'étranglement est maximum, o'est-à- dire dans la partie cylindrique 4 débouchant les tuyères 6 des- tinées à amener l'air. Les tuyères 6 se composent de tubes de tuyères métalliques 7 qui sont raccordés au tuyau d'arrivée d'air commun 8, qui sont par exemple soudés dans la paroi inté- rieure du tuyau 8.
Le tuyau 8 se poursuit en 9 par une partie plus large en forme de caisse. Dans celle-ci donne l'arrivée dtair 10 à clapet 11 fonctionnant à la façon dtune soupape d'ar- rêt. Les tuyaux des tuyères et le tuyau d'arrivée d'air 8 for- ment la charpente pour des briques 12 en matière très résistan- te à la chaleur, notamment en matière céramique. Ces briques s'étendent en hauteur, un peu au dessus du compartiment oylin- drique 4 destiné à loger les têtes de tuyères 6 de manière que le prolongement se compose, tout au moins à partir de l'en- droit le plus étroit du diabolo formé par les parties 3, 4 et 5 de matières réfractaires de qualité, notamment de matériaux céramiques.
En plus de la charpente constituée par les parties 6,7 et 8 pour les briques 12, ces dernières peuvent être empri- sonnées et maintenues par d'autres parties, des parties métal- liques du gazogène. A cette fin, la paroi extérieure 8' du tuyau 8 se poursuit en haut et en bas de manière que la partie supé- rieure arrive jusqutau rétrécissement 2 de la cuve 1 et y est ancrée, par exemple soudée.
La partie inférieure est par contre bridée en 8 de façon que les briques 12 soient de cette manière emprisonnées et main- tenues de cette manière par la partie 8' , 8" . Pour cette rai- son, on peut se passer de l'assemblage jointif des briques les unes sous les autres et/leur union pour en former une maçonne- rie solide, sans que toutefois l'application de cette mesure soit exclue. On peut ensuite réduire au minimum la section des briques 12 illustrée par la figure 1 de sorte que l'augmentation du poids par rapport à un gazogène entièrement métallique est
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très faible et reste dans les limites qui paraissent directe- ment admissibles pour la marche d'un véhicule.
On jouit de la possibilité de saisir et de fixer les briques 12 par des char- pentes métalliques 6, 7 et 8- ainsi que par d'autres parties métalliques 8 8 de manière que le soutirage du gaz s'accom plisse, de façon connue en soi, par un espace 13 compris entre la cuve 1 et la paroi extérieure 14 du gazogène. De cette ma- nière, tout le compartiment 13 est rempli de gaz exempts d'oxy- gène de sorte que toute formation de croûtes par oxydation des parties en métal 6 à 9 et 8' ou 8" est exclue.
Conformément à l'invention, il se trouve en dessous du prolongement 3, 4, 5, un tamis rotatif 15 qui est pourvu d'un bras agitateur 16. Le bras agitateur 16 est disposé de manière que son axe médian se trouve éloigné du point de rotation du tamis rotatif d'une distance égale à la valeur de la moitié du diamètre de la partie cylindrique 4. En outre, le bras agita- teur 16 arrive jusqu'à proximité de la surface limite inféri- eure de la partie cylindrique du diabolo 4. Le tamis rotatif 15 est monté sur un tourillon 17. Sur ce tourillon est calé, en dessous d'un dispositif d'arrêt des cendres et des scories 18 une roue hélicoïdale 19 dans laquelle s'engage en 20 une vis sans fin qui est montée en conséquence en 21 et 22 sur l'arbre à vis sans fin 23. Sur l'arbre à vis sans fin peut être calée une roue dentée à cran d'entraînement.
Le cran d'entraînement est actionné par une bielle qui effectue un mouvement de va- et-vient sous l'action d'une came, de manière que la roue den- tée soit entraînée. Il se produit ainsi une rotation de l'arbre à vis sans fin et de la vis sans fin, de sorte que le tamis rotatif et le bras agitateur 16 tournent également. La came peut se trouver, par exemple, sur le tambour du frein d'un vé- hicule de façon que, de cette manière, le mouvement du tamis rotatif se produise sous la dépendance d'une partie quelconque
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en mouvement du véhicule. Il se peut toutefois tout aussi bien que l'on se serve d'une commande du tamis rotatif 15 ou du bras agitateur 16 indépendante du mouvement du véhicule, en employant par exemple, un petit moteur électrique auquel le courant est fourni par la batterie du véhicule.
La roue hélicoïdale 19 est également logée opportunément, par exemple par l'intermédiaire du roulement à billes 24 Une ouverture 25 permet de nettoyer sans difficulté et commodément le tamis rotatif 15 ou les com- partiments situés au dessus ou en dessous de celui-ci pour les débarraser des cendres, des scories et des résidus de la com- bustion.
Le dispositif 15, 16 fonctionne comme suit :
Le bras agitateur 16 saisit tout le stock de combustible se trouvant dans la chambre 5 et qui conséquemment prend part aux processus de la gazéification, de manière que celui-ci de- vienne uniformément perméable au gaz sur toute son étendue. Le ' gaz atteint de ce fait toutes les particules de combustible de sorte qu'il se trouve constamment sur le trajet du gaz de nou- velles couches de combustible, prêtes à réagir et capables de réagir. De ce fait la formation du gaz prêt à utilisation se raccourcit notablement; en d'autres termes, le trajet de réac- tion du gaz diminue et se raccourcit.
On réussit de cette façon à limiter les processus de la gazéification, essentiellement au prolongement de sorte que l'on peut se passer de la collabo- ration de la zone extérieure; celle-ci ne joue plus qu'un rôle de réserve, particulièrement pour les régimes élevés, ce qui procure cet avantage qu'elle conserve pleinement sa faculté de réaction pour cette occurrence; car une expérience bien connue montre que cette faculté de réagir diminue à mesure que la du- rée de marche augmente.
En outre, on jouit de l'avantage de li- miter la hauteur du charbon en réaction se trouvant dans la zone annulaire extérieure, de sorte que les résistances aux
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courants diminuent; de ce fait la dépression sous laquelle le gaz est soutiré diminue et la charge du cylindre augmente en conséquence. ensuite, on devient indépendant de l'accumulation artificielle du charbon en réaction dans la zone annulaire ex- térieure ; le charbon qui se forna automatiquement suffit pleine- ment pour déclencher l'action de réserve en présence des régimes élevés. On conserve ainsi tous les avantages connus que procure une disposition à prolongement. On produit notamment du gaz ex- empt de goudron et ce aussi bien aux plus forts régimes qu'aux plus faibles.
Le bras agitateur procure cet autre avantage de saisir la scorie qui pourrait s'être formée avant qu'il y ait possibilité de formation de grandes accumulations de celle-ci, de la broyer et ainsi de l'écarter de sorte que l'évacuation de la scorie ne présente aucune difficulté. On favorise en ou- tre, de façon connue, l'élimination des cendrées et le débit général du gazogène qui se trouve accru.
L'esprit de l'invention considère que celle-ci n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté. Son principe es- sentiel est le mouvement du combustible participant aux proces- sus de la gazéification de manière à raccourcir les trajets de réaction. La conformation du mouvement du combustible en parti- culier et la nature de sa génération sont sans importance.
REVENDICATIONS.
1.) Procédé pour la marche des gazogènes à combustion descendante, caractérisé par le fait que l'on soumet le combus- tible qui prend part aux processus de la gazéification à un mouvement d'agitation.