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DISPOSITION DE FOUR POUR LE SECHAGE ET, OU LA CARBONISATION DE
MATLERES, EN PARTICULIER DU BOIS ET SEMBLABLES.
L'invention est relative au séchage et, ou à la carbonisation des matières, en particulier du bois et semblables, et elle a nour objet une disposition .le four pour la réalisation de pareilles opérations. un connait déjà des appareils à sécher et, ou carboniser des matières, notamment du bois, dans lesquels on fait circuler à tra- vers colles-ci, notamment en cycle fermé, un fluide chaud, tels des gaz et produits de combustion d'un foyer, une portion des vapeurs et, ou des matières volatiles se dégageant des matières à sécher, et, ou à carboniser, étant reprise dans le cycle du fluide de chauf fage, tandis qu'une autre partie de ces vapeurs et, ou -matières volatiles, accompagnée ou non d'une portion du fluide de chauffage peut s'évacuer,
par exemple à l'atmosphbre.
Dans l'appareil de l'invention, principalement, le fluide de chauffage est amené à traverser les matières à sécher et ou à car-
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boniser, dans le sens de leur cheminement, en particulier dans le sens de leur cheminement par graviter et agit directement sur elles dans les dernières phases de l'assèchement et, ou de la carbonisation tandis qu'il pout avoir sur ces matières une action thermique indirec te dans les premières phases de l'opération de séchage et, ou de carbonisation.
On obtient ainsi un assèchement et, ou une carbonisation plus parfaite, dans un tamps réduit, et, ou avec une dépensa relativement moindre de fluide, ou de combustible,
D'autres particularités ou caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui suit, d'une réalisation préférée de four pour le séchage et, ou la carbonisation du bois, schématique- ment illustrée par le dessin annexé qui montre l'appareil, en éléva- tion, certaines parties en coupe.
En référence au dessin, le four comprend une enveloppe en tôle ou cuve interne 1, totalement ou partiellement ouverte à sa partie supérieure et plongeant, par sa base, dans/une enveloppe ou cuve exter ne 2, dont le fond 3 comporte une ouverture de vidange 4 formée par un couvercle 5, les deux enveloppes 1 et ? ménageant antre elles un espace annulaire 6, fermé à son extrémité supérieure, comme en 7.
A l'extrémité inférieure de, l'enveloppe 1, et entre cette extré- mité et le fond 3 de l'enveloppe 2, on dispose une série de chicanes inclinées vers l'intérieur et le bas , 8, ménageant entre elles des espaces annulaires 9, dont la supérieure ferme, sauf dans 8a partie centrale, le bas de l'enveloppe 1, tandis que l'inférieure se termine centralement à l'ouverture 4 de l'enveloppe externe 2, et périphri-- quement à quelque distance de la paroi verticale de cette enveloppe, en ménageant ainsi dans le bas de l'enveloppe 3 un espace annulaire 10, communiquant librement avec l'espace annulaire 6 précité.
Dans la cuve ou enveloppe 1 plonge, en principe axialement, un conduit 11 d'amenée d'un fluide chaud, ce conduit se terminant infé- rieurement à une certaine distance au dessus des chicaner 8, de préférence par une portion en forme d'entonnoir renversé, Le± enveloppes 1 et 2, et le conduit il peuvent recevoir toute conformation voulue en section mais on leur donne de préférence des sections circulaires.
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D'autre part, on agence au voisinage du four susdit une source de fluide de chauffage et notamment un foyer 12, fonctionnant à l'aide de tout combustible appropriée mais avantageusement capable de consom- mer des déchets de la matière à sécher et ou carboniser, en particu- lier des déchets de bois, lequel foyer est de préférence constitué comme suit.
Dans une enveloppe métallique 13, est disposée une deuxième enve- loppe métallique 14, de préférence munie d'un garnissage réfracaire 15 sur une portion, notamment la portion inférieure de sa hauteur, 16a deux enveloppas 13 et 14 ménageant entre elles un espace annulaire 16. L'anveloppe interne est équipée à son extrémité inférieure d'une grille 17, tandis qu'en regard de celle-ci, l'enveloppe externe est pourvue d'une ouverture de vidange 13, équipée d'un moyen d'obturation approprié, tel le registre 19.
+# un niveau convenable, les deux enveloppes 13 et 14 comportent dos ouvertures correspondantes, servant de logement au cadre d'une porte de chargement 20 pour le foyer, Egalement à un niveau convena- ble dans la chambre de combustion du foyer, des ouvertures 21 sont pratiquées dans l'enveloppe interne 14, pour l'introduction dans celle-ci d'air complémentaire de combustion. Dans cette chambre de combustion également, avantageusement dans sa portion supérieure, débouche un conduit 22 qui fait communiquer cette chambre de combus- tion avec l'espace annulaire 6 du four décrit plus haut. Ce conduit est muni d'un obturateur réglable 23 et se termine de préférence en sifflet comme en 24.
En outre, une ouverture 25 d'introduction pour l'air de combus- tion destiné au foyer décrit est ménagée dans l'enveloppe externe 13 et débouche dans l'espace annulaire 16 entra les deux enveloppes 13 et 14, de préférence à son extrémité supérieure, de manière que l'air de combustion, pour atteindre la grille 17, soit obligé de parcourir le dit espace 16 en se réchauffant au contact de l'enveloppe interne
14.
L'ouverture 25 est prévue réglable et à cet effet elle est pour- vue d'un manchon 26 équipé d'un volet tel que 27. pour retenir, tout au moins dans leur majeure partie, les parti- cules solides que pourrait véhiculer le fluide chaud issu du foyer 12, @
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on dispose sur le trajet de ce fluide un épurateur d'un genre quelcon- que approprié, tel un appareil à masse épurante solide, constituée par exemple par des galets, graviers ou l'équivalent.
Avantageusement, cet épurateur est superposé au foyer 12, et il est de préférence agencé dans la portion supérieure de l'enveloppe interne 14 de ce foyer, ainsi qu'il est représenté. encore
L'épurateur se compose/d'une grille 28, occupant la section de l'enveloppe 14, et d'un couvercle 29 reposant sur le bord supérieur de la dite enveloppe, l'espace ainsi réservé recevant une couche de hauteur convenable de la matière épurante.
Pour la vidange de cette masse, en vue de son nettoyage ou de son remplacement, on ménage à la partie inférieure du dit espace une ouverture 30 fermée par un couvercle 31.
Finalement, pour assurer la circulation du fluide chaud, on prévoit un ventilateur, par exemple un ventilateur à ailettes, désigné dans son ensemble par 32, et commandé d'une façon quelconque convenable, par exemple par un moteur électrique 33,
L'aspiration du ventilateur 32 est raccordée par le conduit 34 avec l'espace interne de l'épurateur, par l'intermédiaire d'une ouver- ture pratiquée dans le couvercle 29, et son refoulement est raccordé par le manchon 35 avec le conduit 11 du four de séchage ou de carboni- sation,
Un pyromètre 36 peut compléter l'installation,
En fonctionnement, à supposer que l'on désire dessécher et, ou carboniser du bois, en vue notamment da le rendre propre à l'alimenta- tion de gazogènes, ce bois,
divisé en tronçons de dimensions convenables tels des morceaux de 10 cm x 5 cm x 5 cm par exemple, est chargé dans la cuve 1, sensiblement jusqu'à son bord supérieur, autre part on charge dans le foyer 12 un combustible approprié, avantageusement des déchets de bois impropres à l'usage précité, et on met le foyer à feu en laissant éventuellement échapper à l'atmosphè- re, par la porte 20, les premiers produits gazeux de la combustion.
Pour catte mise en route, le registre 19 peut être entr'ouvert en laissant ainsi arriver directement à la grille 17 l'air extérieur.
Une fois le foyer en marche normale, on ferme le registre 19 et
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la porte 20, et on règle l'introduction de l'air de combustion par le volet 27. Cet air arrive à la grille 17 en cheminant dans l'espace 16 en direction opposée à celle des produits de la combustion du foyer 12 qui s'élèvent à travers ce dernier et l'épurateur qui le surmonte, et par suite s'échauffe dans ce parcours. Le cas échéant, de l'air de l'espace 16 peut pénétrer dans la chambre de combustion du foyer par les ouvertures 21, afin notamment d'y servir d'air auxiliaire de combustion.
Le ventilateur 2 étant alors mis en marche, le fluide chaud ayant traversé l'épurateur est refoulé, par le manchon 35, dans le conduit 11 et de là dans la partie inférieure de la charge de matiè- res de la cuve 1, partie qu'il traverse pour atteindre les entrées des passages 9 entre les chicanes 3, et passer dans l'espace 10 et l'espace annulaire 6.
Cet espace étant en communication, par le conduit 22, avec la chambre de combustion du foyer 12, la dépression créée par le venti- lataur dans cette chambre influence le dit espace 6, en sorte que les produits gazeux qui s'y trouvent sont ramenés dans la dite cham- bre et repris en cycle par l'aspiration du ventilateur. La quantité de produits gazeux ainsi recyclée est réglée par le volet 23 du conduit 22.
Dans le four, le fluide chaud parcourant le conduit il, ainsi qu l'espace 6, communique une partie de sa chaleur à la charge de la cuve 1 par transmission à travers la paroi du dit conduit et dudit espace, et la dite charge est ainsi progressivement échauffée à mesu re que l'on plonge ou qu'elle descend la cuve 1. De ce fait elle s'assèche déjà substantiellement dans la hauteur de la cuve 1 occupé par le conduit 11 et l'espace 6, et les vapeurs qu'elle dégage s'éva cuent en substance librement à l'atmosphère par l'extrémité supérieu re ouverture de la cuve.
Plus bas dans la cuve, en principe à partir de l'embouchure du conduit il, les matières sont soumises directement à l'action du fluide chaud, et plus rapidement asséchées, les vapeurs et produits volatils éventuels, que dégage cette portion --'Le la masse traitée,, pouvant pour partie s'évacuer à l'atmosphère et étant repris pour partie dans la courant gazeux qui gagne les passages 9, les espaces
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10 et 6 et la chambre de combustion du foyer 12.
Lorsque notamment cette portion de la m@sse est suffisamment asséchée et, ou carbonisée, elle est déchargée par l'ouverture 4, tan- dis que la portion supérieure de la masse vient prendre sa place, ou qu'une nouvelle charge est placée dans la cuve 1, si l'ensemble de la charge a été évacué.
On a constaté en effet que dans le traitement du bois destiné à l'alimentation des gazogènes, pour un régime assez vif, approprié, de combustion dans le foyer 12, et une vitesse de circulation conve- nable du fluide chaud dans l'appareil, on peut se contenter d'un assèchement marqué de la portion inférieure de la charge et d'un assèchement moins poussé du reste de la charge, les matières ainsi séchées à des degrés différents donnant par mélange un produit d'as- sèchement moyen convenant bien pour l'usage considéré. Par ce mode opératoire, la capacité productrice du four est naturellement consi- dérablement augmentée.
Si l'on veut atteindre un certain degré de carbonisation du bois traité, il suffit de laisser la portion inférieure de la charge suf- fisamment longtemps sous l'influence directe du fluide chaud, en réglant, par la vitesse de circulation et la température du foyer, l'action du dit fluide.
L'opération poussée jusqu'à la carbonisation partielle est toute- fois suffisamment rapide, du fait de l'assèchement marqué déjà réali- sé dans la partie supérieure de la cuve, pour donner un rendement industriellement intéressant.
Rien que l'on se soit borné à la description plus détaillée d'un mode préféré d'exécution de l'installation, il est bien évident que l'invention n'y est pas limitée, mais qu'elle englobe au contraire les variantes, les modifications et les équivalents.
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OVEN ARRANGEMENT FOR DRYING AND, OR CARBONIZATION OF
MATERIALS, IN PARTICULAR WOOD AND SIMILAR.
The invention relates to the drying and, or to the carbonization of materials, in particular wood and the like, and it relates to an arrangement .le furnace for carrying out such operations. one already knows devices for drying and, or carbonizing materials, in particular wood, in which a hot fluid, such as gases and combustion products of a closed cycle, is circulated through these adhesives, in particular in a closed cycle. hearth, a portion of the vapors and / or volatile matter released from the materials to be dried, and, or to be carbonized, being taken up in the heating fluid cycle, while another portion of these vapors and, or -materials volatiles, whether or not accompanied by a portion of the heating fluid may escape,
for example in the atmosphere.
In the apparatus of the invention, primarily, the heating fluid is passed through the materials to be dried and / or carbonated.
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improve, in the direction of their progression, in particular in the direction of their progression by gravity and acts directly on them in the last phases of drying and, or carbonization, while it can have a thermal action on these materials indirect in the first phases of the drying and / or carbonization operation.
This results in a drying and, or a more perfect carbonization, in a reduced tamps, and, or with a relatively less expenditure of fluid, or of fuel,
Other features or characteristics of the invention will emerge from the following description of a preferred embodiment of an oven for drying and, or carbonizing wood, schematically illustrated by the appended drawing which shows the apparatus, in elevation, some parts in section.
With reference to the drawing, the oven comprises a sheet metal casing or internal tank 1, totally or partially open at its upper part and plunging, by its base, into / an outer casing or tank 2, the bottom 3 of which has an opening of drain 4 formed by a cover 5, the two envelopes 1 and? leaving behind them an annular space 6, closed at its upper end, as in 7.
At the lower end of the casing 1, and between this end and the bottom 3 of the casing 2, there is a series of baffles inclined inwards and downwards, 8, leaving spaces between them. annulars 9, of which the upper closes, except in the central part, the bottom of the casing 1, while the lower ends centrally at the opening 4 of the outer casing 2, and peripherally at some distance of the vertical wall of this casing, thus leaving an annular space 10 in the bottom of the casing 3, communicating freely with the aforementioned annular space 6.
In the tank or casing 1, in principle axially, there is a conduit 11 for supplying a hot fluid, this conduit ending at a certain distance above the baffles 8, preferably by a portion in the form of a hot fluid. upside-down funnel, The ± envelopes 1 and 2, and the duct can receive any desired conformation in section but they are preferably given circular sections.
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On the other hand, a source of heating fluid is placed in the vicinity of the aforesaid furnace and in particular a hearth 12, operating using any suitable fuel but advantageously capable of consuming waste material to be dried and / or carbonized. , in particular wood waste, which hearth is preferably constituted as follows.
In a metal casing 13, a second metal casing 14 is arranged, preferably provided with a refractory lining 15 on a portion, in particular the lower portion of its height, 16 has two casings 13 and 14 leaving between them an annular space 16. The internal casing is equipped at its lower end with a grid 17, while opposite the latter, the outer casing is provided with a drain opening 13, equipped with an appropriate closure means. , such as register 19.
+ # a suitable level, the two envelopes 13 and 14 have corresponding openings, serving as housing for the frame of a loading door 20 for the fireplace, Also at a suitable level in the combustion chamber of the fireplace, openings 21 are formed in the internal casing 14, for the introduction into the latter of additional combustion air. Also in this combustion chamber, advantageously in its upper portion, opens a duct 22 which communicates this combustion chamber with the annular space 6 of the furnace described above. This duct is provided with an adjustable shutter 23 and preferably ends in a whistle as in 24.
In addition, an opening 25 for the introduction of the combustion air intended for the fireplace described is provided in the outer casing 13 and opens into the annular space 16 between the two casings 13 and 14, preferably at its end. upper, so that the combustion air, in order to reach the grate 17, is forced to travel through said space 16 while heating up in contact with the internal casing
14.
The opening 25 is provided adjustable and for this purpose it is provided with a sleeve 26 equipped with a flap such as 27. to retain, at least for the most part, the solid particles which could be conveyed by the. hot fluid from the firebox 12, @
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a purifier of any suitable type, such as an apparatus with a solid purifying mass, constituted for example by pebbles, gravel or the equivalent, is placed on the path of this fluid.
Advantageously, this purifier is superimposed on the hearth 12, and it is preferably arranged in the upper portion of the internal casing 14 of this hearth, as shown. again
The scrubber consists of a grid 28, occupying the section of the casing 14, and a cover 29 resting on the upper edge of said casing, the space thus reserved receiving a layer of suitable height of the purifying material.
For the emptying of this mass, with a view to cleaning or replacing it, an opening 30 closed by a cover 31 is provided in the lower part of said space.
Finally, to ensure the circulation of the hot fluid, a fan is provided, for example a finned fan, generally designated by 32, and controlled in any suitable way, for example by an electric motor 33,
The suction of the fan 32 is connected by the duct 34 with the internal space of the scrubber, by means of an opening made in the cover 29, and its discharge is connected by the sleeve 35 with the duct. 11 from the drying or carbonization oven,
A pyrometer 36 can complete the installation,
In operation, assuming that it is desired to dry out and / or carbonize wood, with a view in particular to making it suitable for supplying gasifiers, this wood,
divided into sections of suitable dimensions such as pieces of 10 cm x 5 cm x 5 cm for example, is loaded into the tank 1, substantially up to its upper edge, on the other hand is charged into the hearth 12 a suitable fuel, advantageously waste wood unsuitable for the aforementioned use, and the hearth is set on fire, possibly allowing the first gaseous products of combustion to escape to the atmosphere, through the door 20.
For catte start-up, the register 19 can be ajar, thus allowing the outside air to arrive directly to the grille 17.
Once the fireplace is in normal operation, we close register 19 and
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the door 20, and the introduction of the combustion air is regulated by the shutter 27. This air arrives at the grate 17 while passing through the space 16 in the direction opposite to that of the products of the combustion of the hearth 12 which s 'rise through the latter and the purifier which surmounts it, and consequently heats up in this course. Where appropriate, the air from the space 16 can enter the combustion chamber of the fireplace through the openings 21, in particular in order to serve there as auxiliary combustion air.
The fan 2 then being started, the hot fluid having passed through the purifier is discharged, through the sleeve 35, into the duct 11 and thence into the lower part of the load of materials of the tank 1, part qu 'it crosses to reach the entrances of the passages 9 between the baffles 3, and pass into the space 10 and the annular space 6.
This space being in communication, via the duct 22, with the combustion chamber of the hearth 12, the depression created by the ventilator in this chamber influences the said space 6, so that the gaseous products which are there are returned. in said chamber and resumed in cycle by the suction of the fan. The quantity of gaseous products thus recycled is regulated by the flap 23 of the duct 22.
In the furnace, the hot fluid flowing through the duct 11, as well as the space 6, communicates a part of its heat to the load of the tank 1 by transmission through the wall of the said duct and of the said space, and the said load is thus gradually heated as the tank 1 is immersed or lowered. As a result, it already dries up substantially in the height of the tank 1 occupied by the duct 11 and the space 6, and the vapors that it gives off eva cuent substance freely to the atmosphere through the upper end of the opening of the tank.
Lower in the tank, in principle from the mouth of the duct 11, the materials are subjected directly to the action of the hot fluid, and more quickly dried, any vapors and volatile products that this portion gives off - ' The treated mass, being able in part to evacuate to the atmosphere and being taken up in part in the gas stream which gains the passages 9, the spaces
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10 and 6 and the combustion chamber of the fireplace 12.
When in particular this portion of the mass is sufficiently dried out and, or charred, it is discharged through the opening 4, while the upper portion of the mass comes to take its place, or a new load is placed in tank 1, if all of the load has been removed.
It has in fact been observed that in the treatment of wood intended for supplying gasifiers, for a fairly high, appropriate combustion rate in the hearth 12, and a suitable speed of circulation of the hot fluid in the apparatus, one can be satisfied with a marked drying out of the lower portion of the load and a less thorough drying of the remainder of the load, the materials thus dried to different degrees giving by mixing a medium drying product which is well suited. for the intended use. By this procedure, the productive capacity of the furnace is naturally considerably increased.
If a certain degree of carbonization of the treated wood is to be achieved, it suffices to leave the lower portion of the load for a sufficient period of time under the direct influence of the hot fluid, by adjusting, by the speed of circulation and the temperature of the focus, the action of said fluid.
The operation carried out until partial carbonization is however sufficiently rapid, owing to the marked drying already carried out in the upper part of the tank, to give an industrially advantageous yield.
Even if we have limited ourselves to the more detailed description of a preferred embodiment of the installation, it is quite obvious that the invention is not limited thereto, but rather encompasses the variants. , modifications and equivalents.
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