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"Perfectionnemets aux gazogènes".
Dans les gazogènes à charbon à combustion transversale comportant une tuyère latérale injectant l'air à grande vitesse dans la masse du combustible,et une prise de gaz latérale, on a été conduit,. pour accroître la rapidité des réactions, à utiliser du combustible en menus grains, grâce à quoi les sur- faces de contact entre le fluide gazeux et le combustible solide se trouvent accrues..
Les grains de combustible étant facilement entraînés par le courant gazeux, on les retient, du côté de la sortie des gaz, par un tamis en tôle perforée ou une grille à barreaux présentant de préférence une vaste surface pour éviter les pertes de charge. jusqu'à présent, pour éviter que les métaux constituant le tamis ou la grille souffrent de l'action du feu, on s'est
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efforcé de maintenir ces organes à une distance telle de l'en- trée d'air qu'ils soient éloignés de la zone de combustion à très haute température.
L'expérience montre toutefois que si la grille se trouve ainsi protégée contre une destruction rapide par fusion ou corrosion, les condensations d'eau, de goudron et même de silice (résultant de la décomposition du silicométhane SiH4 en présence d'humidité), qui se produisent au départ ou aux bas régimes de fonctionnement du gazogène, dans la zone relativement froide où se trouve la grille, parviennent , en agglutinant les grains de combustible, à for- mer sur la grille des couches peu perméables aux gaz et qui créent des pertes de charge élevées.
La présente invention a pour objet un perfectionnement apporté aux gazogènes-, et plus particulièrement aux gazogènes du type précité, en vue de remédier à l'inconvénient qui vient d'être indiqué. Ce perfectionnement consiste essentiellement à avancer la grille de prise de gaz jusque dans la zone de combustion à très haute température, de façon à capter les gaz en un endroit où les carbures lourds soient détruits et trans- formés en gaz permanents, la dite grille étant munie de moyens de refroidissement assurant l'élimination vers l'extérieur de l'excès de calories des parties en contact avec la zone à très haute température.
On constate alors qu'à surface égale de grille, la perte de charge du foyer est plus faible parce que l'épaisseur de la couche réagissante est moindre et parce que les condensations sont pratiquement supprimées, et qu'en outre, le rendement de la combustion en gaz permenents utilisables est sensiblement accru.
L'invention comprend également la réalisation de grilles de prise de gaz munies de moyens de refroidissement leur per- mettant de résister aux températures élevées auxquelles elles sont appelées à être soumises dans la mise en oeuvre du per- fectionnement ci-dessus défini, ainsi que divers modes d'agen-
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cement de telles grilles dans des gazogènes à combustion transversale de types connus.
Ces grilles de prise de gaz peuvent être formées, soit par une grille proprement dite, soit par un ensemble de tubes.
La prise de gaz suivant l'invention se caractérise par un élément refroidisseur, adapté à la paroi du gazogène com- biné avec des éléments livrant passage au gaz et s'a- vançant jusque dans la zone de combustion.
Les éléments livrant passage au gaz peuvent être direc- tement refroidis, par exemple par circulation d'un fluide, de manière à former eux-mêmes l'élément refroidisseur adapté à la paroi du gazogène.
Lesdits éléments livrant passage au gaz peuvent égale- ment être conformés de façon à ne laisser au gaz que des pas- sages de petite section.
Les grilles conformes à l'invention sont caractérisées, d'une manière générale, par le fait qu'elles sept formées de barreaux qui, à l'une de leurs extrémités, ou aux deux, sont venus de fonte avec ou soudés à des sommiers refroidis. La longueur et la section des barreaux sont déterminées en¯ fonction de la capacité de refroidissement du sommier, de manière à éviter aux barreaux une température excessive. Le sommier peut être refroidi par circulation d'un fluide (air, eau,liquide résultant de la fusion d'un corps à bas point de fusion, etc.) ou être réalisé en métal massif se refroidis- sant soit directement à l'extérieur, soit par rayonnement des parois froides du gazogène au voisinage ou au contact des- quelles ledit sommier est placé.
Suivant un mode de réalisation avantageux de l'inven- tion, au cas où le sommier de la grille (ou des grilles si le gazogène en comporte plusieurs) est refroidi par circulation d'air, l'air réchauffé au contact du sommier peut être envoyé à la tuyère d'injection, ce qui réalise un procédé simple et
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efficace de préchauffage de l'air d'injection,
La ou les grilles de prise de gaz conformes à l'inven- tion peuvent, notamment selon le type de gazogène, être dispo- sées verticalement ou suivant un certain angle avec la verti- cale et être placées au niveau de l'entrée d'air, au-dessus de cette entrée ou, de préférence, au-dessous, la condition essentielle étant, dans tous les cas, qu'elles se trouvent à une distance telle de celle-ci que les gaz soient captés dans une zone où les carbures lourds sont détruits.
Elles peu- vent être disposées sur le pourtour du corps du gazogène, ou être montées sur une plaque-support disposée tangentiellement à ce corps, ou encore être rendues solidaires d'une porte permettant de les visiter et éventuellement de les changer.
Divers exemples de réalisation de l'objet de l'invention sont représentés aux dessins ci-annexés, à titres d'exemples non limitatifs. Dans ces dessins :
Fig. 1 et 2 sont respectivement des vues de face et en coupe verticale d'une forme de réalisation d'une grille ap- plicable à l'invention;
Fig. 3 et 4 sont des vues analogues d'une variante ;
Fig. 5 et 6 sont des vues analogues d'une autre variante;
Fig. 7 et 8 sont des vues analogues d'une troisième variante;
Fig. 9 est une coupe axiale schématique d'un gazogène à porte latérale avec grille de prise de gaz disposée conformé- ment à l'invention;
Fig. 10 est une coupe horizontale suivant X-X de Fig.9;
Fig. il est une coupe verticale schématique analogue à la fig. 9, avec grille à sommer massif;
Fig. 12 est une coupe horizontale schématique d'un gazo- gène comportant une autre disposition des grilles de prises de gaz;
Fig. 13 est une coupe verticale schématique d'un gazogène
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avec grille refroidie par circulation d'air;
Fig, 14 est une coupe verticale schématique d'un gazo- gène avec grille refroidie par circulation de liquide.
Les fig. 1 et 2 représentent une grille affectant la forme d'un rectangle allongé dans le sens horizontal et dont les barreaux en une seule pièce, comme figuré en la, ou en deux pièces, comme en 1b, font corps avec un sommier creux 2. Ce- lui-ci reçoit un fluide refroidisseur entrant en 3 et sortant en 4.
Dans la variante des fig. 3 et 4, la grille présente une forme circulaire. Les barreaux 1 sont rayonnants. Le sommier a est creux comme précédemment et reçoit en 3 un fluide refroi- disseur, celui-ci sortant en 4. Comme on le verra plus loin, plusieurs grilles semblables peuvent être groupées sur un même gazogène, s'il est nécessaire.
Dans la variante des fig, 5 et 6, la grille, de forme rectangulaire, comporte un sommier massif 2 présentant un pro- fil de préférence évasé vers l'extérieur et avec lequel font corps, comme. aux fig. 1 et 2, soit des barreaux la en une seule pièce, soit des barreaux 1b en deux pièces, Ce mode de cons- truction de la grille avec sommier massif peut également stap- pliquer au cas de grilles circulaires. comme celle représentée aux fig. 3 et 4. Les barreaux ont été représentés ici de forme trapézoïdale; une telle forme pourrait s'appliquer également aux autres types décrits.
Les fige 7 et 8 représentent un autre dispositif compre- nant plusieurs éléments 5 pourvus respectivement d'une fente verticale 5a et qui sont fixés par soudure à un sommier plat 6 de forme rectangulaire ou venus de fonte avec celui-ci. Les éléments 5 présentent une saillie telle, en avant du sommier 6, que lorsque celui-ci est en place sur la paroi latérale du ga- zogène -par exemple suivant l'une des dispositions décrites ci-après- leur extrémité antérieure 5a vienne plonger dans la
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zone de combustion à haute température.
Dans 1'exemmle d' application des fig. 9 et la, le gazo- gène représenté comprend un corps cylindrique 7 à axe vertical, dans lequel plonge latéralement une tuyère d'injection d'air 8.
Du côté opposé à la tuyère 8, est raccordée au corps 7 une boite 9 de captation des gaz, ayant la forme d'un cylindre à axe horizontal et qui est munie d'une porte latérale circu- laire 10. La grille, composée ici de barreaux 1 faisant corps avec un sommier creux circulaire a renfermant une matière refroi- dissante à bas point de fusion ou un liquide bouillant à haute température, est fixée sur une plaque rectangulaire 11 montée dans des feuillures la, tangentiellement au corps cylin- drique 7 du gazogène. Conformément à l'invention, la grille ainsi constituée fait saillie en avant du plan de la plaque 11, de façon à capter les gaz au sein même de la zone de combustion à température élevée.
Au lieu d'une seule grille circulaire, plusieurs grilles semblables pourraient être groupées sur la même plaque 11, ces grilles pouvant être refroidies par un fluide ou munies d'un sommier massif.
La fig. 11 représente une disposition analogue appliquée au cas d'une grille rectangulaire à sommier massif, du type représenté aux fig. 5 et 6. Une disposition semblable pourrait être réalisée avec une grille rectangulaire analogue à celle des fig. 1 et 3 ou des fig. 7 et 8.
La fig. 12 représente une coupe horizontale d'un gazogène dans le quel deux grilles cylindriques du type représenté aux fig. 3 et 4 sont disposées sur le pourtour du corps 7, symé- triquement par rapport à la tuyère d'injection dtair 8.
Les fig. 13 et 14 représentent des dispositions applica- bles avantageusement au cas de grilles à sommiers refroidis par circulation de fluide, telles que celles dea fig. 1 et 2 ou des fig. 3 et 4.
Dans l'exemple de la fig. 13, le gazogène est muni en 13
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d'une porte de décrassage, Le sommier 2 de la grille, refroidie par circulation d'air, est monté, par l'intermé- diaire d'une plaque coulissante 14 dans un boîtier latéral 15 raccordé de façon étanche au corps du gazogène et muni d'une tubulure de sortie de gaz 16. Le boîtier 15 est fermé par une porte 17 à laquelle sont fixés les conduits d'entrée 3 et de sortie 4 de l'air de refroidissement, de sorte que l'ensemble de la grille est rendu solidaire de cette porte et peut être sorti du gazogène pour être visité ou changé.
Les conduits 3 et 4 sont reliés à l'extérieur par des rac- cords le et 19, à des tuyaux 20 et 21 d'amenée et de départ d'air. Le tuyau 21 de départ d'air va à la tuyère d'injec- tion 6 qu'il alimente en air chaud.
La disposition de la fig. 14 est analogue à la précé- dente mais s'applique au cas d'une grille à sommier refroidi par eau ou par liquide bouillant à haute température. Dans ce cas, les conduits d'entrée 3 et de sortie 4 du fluide refroi- disseur sont raccordés à un radiateur 22 destiné à éliminer les calories entraînées par ce fluide.
Bien entendu, et comme il ressort déjà de ce qui a été dit plus haut, les exemples représentés et décrits ci-dessus ne limitent nullement la réalisation de l'invention, celle-ci peut donner lieu à de nombreuses variantes, non seulement en ce qui concerne la disposition des grilles sur le gazogène, mais également en ce qui touche la construction de ces grilles.
En particulier, au lieu d'être rectangulaires ou circulaires, celtes-ci pourraient affecter tout autre forme et être ovales, par exempla. Les barreaux peuvent présenter des sections de toutes formes appropriées et être ondulés.
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