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Perfectionnements aux tuyères de gazogènes-
Dans certains gazogènes, et particulièrement ceux utilisant des combustibles minéraux, l'air admis au foyer est canalisé par une ou plusieurs tuyères, de manière à localiser la zone de réaction, à haute température, dans laquelle se produit la fusion des cendres.
Il apparaît très intéressant : a - De réduire la possibilité de formation d'un bloc de cendres figées et, en tout cas, d'empêcher cette formation à l'orifice même de la tuyère, ce qui élimine le risque d'obturation. b - De faciliter la descente progressive de ce bloc.
La présente invention se propose d'obtenir ce double résultat.
Pour empêcher la formation d'un bloc obturateur, à l'orifice de la tuyère, une partie,pouvant être constituée par uhe pièce apportée, prolonge la tuyère, au-delà de cet orifice.
Cette partie, formant écran infusible, réserve, en avant de l'orifice, un espace, restant libre de combustible, et au-delà duquel, seulement, pourra se produire la fusion des cendres.
La partie, ou pièce rapportée, peut former extérieurement un demi-cylindre, pouvant comporter des prolongements latéraux, ce demi-cylindre, venant prolonger la moitié supérieure de la tuyère. Le profil intérieur peut être semi-cylindrique et avoir même diamètre que l'orifice de la tuyère. On peut prévoir, également, un profil seul-conique divergent.
Dans 1'un,et l'autre cas on obtient, à partir de l'orifice de la tuyère, une sorte de demi-ajutage.
Par suite, la veine gazeuse reste canalisée à sa partie supérieure, laquelle produit, au contact du combustible, les effets habituels d'une tuyère.
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Vers sa partie inférieure, la veine gazeuse, au-delà de sa section contractée, s'épanouit et se diffuse dans une zone assez étendue. La température atteinte y étant, beaucoup moins élevée, la fusion des cendres sera à peu près supprimée.
Toutefois, par suite de la transformation du carbone, donc de l'usure de l'assise de charbon soutenant le bloc de cendres figées, la descente progressive de ce bloc se trouvera assurée.
La partie, extérieurement semi-cylindrique, formant écran en avant de la tuyère, peut ne pas constituer ajutage et avoir un profil intérieur, semi-cylindrique, de diamètre supérieur à celui de l'orifice de sortie.
En avant et en face de cet orifice se trouve placé un disque formant déflecteur, ayant un diamètre intermédiaire entre celui de l'orifice et celui du demi-cylindre intérieur.
On donne, de préférence, un profil convexe au côté du disque déflecteur faisant face à l'orifice.
A la rencontre du disque, la veine gazeuse tend à s'épanouir, autour de celui-ci, en une large nappe circulaire.
A sa moitié supérieure, la veine se trouve toutefois canalisée par le demi-cylindre, intérieur, tandis que sa moitié inférieure se diffuse largement.
On produit ainsi, en les accentuant, les effets obtenus dans le cas d'utilisation d'un écran formant intérieurement demi-ajutage.
On remarquera que la diminution de la charge du moteur, donc du poids d'air débité par l'orifice de la tuyère, réduit automatiquement l'action du disque déflecteur sur la veine laquelle, au-delà du disque, tend alors, de plus en plus, à n'agir que sur une région limitée, ce qui améliore le fonotionnement à charge réduite.
L'invention pourra s'appliquer non seulement aux tuyères classiques, à orifice unique, mais également, avec les adaptations nécessaires, aux tuyères plus complexes, à orifices multiples, concentriques ou superposés.
Les tuyères pourront, évidemment, être inclinées.
Réduisant, très sensiblement, pour la tuyère proprement dite,, la longueur à introduire dans le gazogène, les diapo- ,si%ions, selon l'invention, permettent dé soustraire à l'écheuf- dament la majeure partie de cette tuyère.
Quoique l'invention puisse se comprendre aisément il a été annexé des exemples schématiques de réalisation.
La figure 1 représente, en coupe longitudinale partielle, une tuyère horizontale, avec orifice unique, tuyère modifiée selon l'invention.
La figure 2 est une coupe transversale, selon la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 montre, en coupe longitudinale, une variante de la disposition selon figures 1 et 2.
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@ ' La figure 4 représente, en coupe longitudinale partielle, une application de l'invention, avec utilisation d'un disque déflecteur placé en face de l'orifice de sortie de la tuyère.
La figure 5 est une coupe transversale, selon la ligne V-V de la figure 4,
En figurai et 2, la tuyère 1, avec orifice unique 2, est prolongée en'avant et,à sa partie supérieure, par une pièce rapportée 3. S'adaptant par une partie annulaire 4, celle-ci, à sa partie antérieure, présente extérieurement l'aspect d'un demi-cylindre 5, tandis que sa partie interne 6 est conique, l'ensemble constituant une sorte de demi-ajutage.
Comme il a été schématisé par des flèches, dans le plan vertical, l'air arrivant par l'orifice 2 de la tuyère, se trouve, vers la moitié supérieure de la veine gazeuse, canalisé par la paroi interne conique 6 du demi-ajutage formé intérieurement par la pièce 3, tandis que, vers la moitié inférieure, l'écoulement devient plus diffus. On obtient ainsi les effets qui ont été indiqués.
Selon la figure 3, on a évidé la partie antérieure de la pièce 3, y ménageant une capacité 7, obturée par un bouchon 8. Cette capacité 7 reçoit un mélange, à point de fusion convenablement choisi et n'ayant, à l'état liquidé, qu'une faible tension dé vapeur. En fonctionnement normal, et le véhicule sur lequel est monté le gazogène étant en marche, le liquide formé par les substances fusibles, lequel ne remplit que partiellement la capacité 7, est projeté, par les cahots, contre les parois de cette capacité. Il y a ainsi transfert de chaleur, par convec- tion, de la paroi extérieure 9 à la paroi Intérieure 10, refroidie par l'air, ce qui assure le refroidissement de la paroi 9 et tend à uniformiser la température de la pièce 3.
Le volent de chaleur que constitue l'ensemble de la pièce 3, et des substances fusibles introduites dans la capacité 7, maintient un certain réchauffage de l'air admis et facilite la remise en ection du gazogène, *près une période de fonctionnement au ralenti.
La figure 4 comporte, comme dans le cas de la figure 3, l'utilisation d'une capacité intérieure 7 recevant des substances fusibles.
La pièce 3, formant écran en ayant de la tuyère,a as paroi intérieure cylindrique et de diamètre supérieur à celui de l'orifice 2 de la tuyère 1.
En avant et en regard de cet orifice est disposé un disque déflecteur 11, ayant un profil convexe du coté faisant face à l'brifice. Comme il a étéschématisé par des flèches, dans le plan vertical, la veine gazeuse tend à former, autour du disque 11, une nappe laquelle, vers sa moitié supérieure, est canalisée par le demi-cylindre intérieur, tandis qu'elle s'épanouit très largement vers sa moitié inférieure.
La figure 5 est une coupe transversale selon la ligne v-v de la figure 4. Le disque déflecteur 11 est supporté par les bras latéraux 12.
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On peut modifier la disposition de la fig.4, l'orifice 1 restant celui de marche normale, et fonctionnant comme il a été dit, tandis qu'un.seond orifice, annulaire et con- oentrique, permettant un libre écoulement autour du disque 11, est utilisé pour la marche à faible charge, ou au ralenti.
Les figures annexées, n'étant que des schémas expli- oatifs,leurs dimensions relatives sont arbitraires.
Tout en restant dans les limites de l'invention on pourra, selon les cas et applications, y apporter toutes les modifications n'en altérant pas le principe.
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Improvements to gasifier nozzles
In certain gasifiers, and particularly those using mineral fuels, the air admitted to the hearth is channeled through one or more nozzles, so as to locate the reaction zone, at high temperature, in which the melting of the ash takes place.
It appears very interesting: a - To reduce the possibility of formation of a solid block of ash and, in any case, to prevent this formation at the very orifice of the nozzle, which eliminates the risk of clogging. b - To facilitate the gradual descent of this block.
The present invention proposes to obtain this double result.
To prevent the formation of a shutter block, at the orifice of the nozzle, a part, which may be constituted by a part added, extends the nozzle, beyond this orifice.
This part, forming an infusible screen, reserves, in front of the orifice, a space, remaining free of fuel, and beyond which, only, the melting of ashes can occur.
The part, or attached part, can form a half-cylinder on the outside, which may include lateral extensions, this half-cylinder, extending the upper half of the nozzle. The internal profile can be semi-cylindrical and have the same diameter as the orifice of the nozzle. It is also possible to provide a divergent single-conical profile.
In one, and the other case, a sort of half-nozzle is obtained from the orifice of the nozzle.
As a result, the gas stream remains channeled at its upper part, which, in contact with the fuel, produces the usual effects of a nozzle.
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Towards its lower part, the gas vein, beyond its contracted section, expands and diffuses over a fairly large area. The temperature reached being there, much lower, the melting of ashes will be almost suppressed.
However, as a result of the transformation of the carbon, and therefore of the wear of the carbon base supporting the block of frozen ash, the gradual descent of this block will be ensured.
The part, externally semi-cylindrical, forming a screen in front of the nozzle, may not constitute a nozzle and have an internal, semi-cylindrical profile with a diameter greater than that of the outlet orifice.
In front of and in front of this orifice is placed a disc forming a deflector, having a diameter intermediate between that of the orifice and that of the internal half-cylinder.
Preferably, a convex profile is given to the side of the deflector disc facing the orifice.
When it meets the disc, the gas vein tends to expand around it in a large circular sheet.
In its upper half, the vein is however channeled by the interior half-cylinder, while its lower half diffuses widely.
The effects obtained in the case of using a screen forming an internally half-nozzle are thus produced, by accentuating them.
It will be noted that the reduction in the load on the engine, and therefore in the weight of air delivered by the orifice of the nozzle, automatically reduces the action of the deflector disc on the duct which, beyond the disc, then tends, moreover in addition, to act only on a limited region, which improves funotération at reduced load.
The invention can be applied not only to conventional nozzles, with a single orifice, but also, with the necessary adaptations, to more complex nozzles, with multiple orifices, concentric or superimposed.
The nozzles can, of course, be inclined.
Reducing, very appreciably, for the nozzle proper, the length to be introduced into the gasifier, the slides, if% ions, according to the invention, make it possible to subtract from the echeuf- dament the major part of this nozzle.
Although the invention can be easily understood, schematic examples of embodiment have been appended.
FIG. 1 represents, in partial longitudinal section, a horizontal nozzle, with a single orifice, nozzle modified according to the invention.
Figure 2 is a cross section, taken on the line II-II of Figure 1.
Figure 3 shows, in longitudinal section, a variant of the arrangement according to Figures 1 and 2.
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@ 'Figure 4 shows, in partial longitudinal section, an application of the invention, with use of a deflector disc placed opposite the outlet of the nozzle.
Figure 5 is a cross section, taken along the line V-V of Figure 4,
In figurai and 2, the nozzle 1, with a single orifice 2, is extended in front and, at its upper part, by an added part 3. Adapting by an annular part 4, the latter, at its front part, externally has the appearance of a half-cylinder 5, while its internal part 6 is conical, the assembly constituting a kind of half-nozzle.
As it has been shown diagrammatically by arrows, in the vertical plane, the air arriving through the orifice 2 of the nozzle, is, towards the upper half of the gas stream, channeled by the conical internal wall 6 of the half-nozzle formed internally by part 3, while, towards the lower half, the flow becomes more diffuse. The effects which have been indicated are thus obtained.
According to FIG. 3, the front part of the part 3 has been hollowed out, leaving there a capacity 7, closed by a stopper 8. This capacity 7 receives a mixture, with a suitably chosen melting point and not having, in the state liquid, that a low vapor pressure. In normal operation, and the vehicle on which the gasifier is mounted being running, the liquid formed by the fusible substances, which only partially fills the capacity 7, is projected, by the bumps, against the walls of this capacity. There is thus transfer of heat, by convection, from the outer wall 9 to the inner wall 10, cooled by the air, which ensures the cooling of the wall 9 and tends to standardize the temperature of the room 3.
The heat flow that the whole of the part 3 constitutes, and of the fusible substances introduced into the capacity 7, maintains a certain reheating of the air admitted and facilitates the re-activation of the gasifier, * after a period of idling operation .
FIG. 4 comprises, as in the case of FIG. 3, the use of an internal capacitor 7 receiving fusible substances.
Part 3, forming a screen by having the nozzle, has a cylindrical inner wall and a diameter greater than that of the orifice 2 of the nozzle 1.
In front of and facing this orifice is disposed a deflector disc 11, having a convex profile on the side facing the port. As it has been eschematized by arrows, in the vertical plane, the gas vein tends to form, around the disc 11, a layer which, towards its upper half, is channeled by the internal half-cylinder, while it expands very widely towards its lower half.
Figure 5 is a cross section along the line v-v of Figure 4. The deflector disc 11 is supported by the side arms 12.
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The arrangement of fig. 4 can be modified, the orifice 1 remaining that of normal operation, and functioning as has been said, while a second orifice, annular and concentric, allowing free flow around the disc 11, is used for low load, or idling.
Since the attached figures are only explanatory diagrams, their relative dimensions are arbitrary.
While remaining within the limits of the invention, it will be possible, depending on the case and application, to make any modifications thereto without altering the principle.