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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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