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Gazogène à double enveloppe de cuve refroidie par eau chaude.
La. présente invention se rapporte aux gazogènes à cuve à dou- ble paroi refroidie par eau chaude et à tubes verticaux traversant la double enveloppe de cuve, pour l'évacuation des gaz formés.
Par les gazogènes connus de ce type, il est possible d'utili- ser la chaleur sensible des gaz formés sans que soit nécessaire de disposer d'échangeurs spéciaux de chaleur. De ce fait, on peut écono- miser aussi bien une partie des matériaux nécessaires pour la cons- truction d'un échangeur spécial de chaleur que l'espace nécessité dans , le bâtiment par un tel échangeur.
Dans les gazogènes connus, les gaz sont conduits du haut vers le bas au travers des tubes de la double enveloppe de la cuve et balayent alors en s'écoulant vers le haut, la paroi externe de la double enveloppe de cuve. Un tel trajet des gaz a cependant le défaut que les gaz conduits vers 'le haut autour de la cuve ne cèdent le reste encore utilisable de leur chaleur non entièrement cédée lors de leur écoulement vers le bas dans les tubes, qu'en faible partie au liquide, pour éviter une perte de chaleur de ces gaz qui s'élè- vent, il serait en outre nécessaire d'équiper d'un revêtement calori- fuge l'enveloppe disposée autour de l'enveloppe de cuve pour le gui- dage vers le haut des gaz dans l'espace annulaire autour de la cuve.
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L'invention consiste en ce que la moitié des tubes servant au dégagement des az et traversant la double enveloppe remplie d'eau de la cuve sont relies à la partie supérieure de la cuve du gazogène et, par un canal disposé en-dessous de la double enveloppe de la cuve et servant au renversement du sens d'écoulement, à un espace annulaire formé au-dessus de la double enveloppe, autour de la partie supérieure de la cuve, le gaz étant évacué hors de cet espace annulaire.
Par ce guidage vers le bas et vers le haut des gaz au travers de la double enveloppe de la cuve, on obtient une utilisation plus poussée au fluide de refroidissement de la chaleur utilisable du gaz qu'il ne fut possible dans les gazogènes connus, un autre avantage de ce guidage des gaz est que, par la disposition du canal disposé en-dessous de la double enveloppe de cuve et servant à inverser le sens du courant des gaz, on obtient que la poussière qui se sépare des gaz est captée par le canal annulaire inférieur et peut être aisément enlevée de celui-ci, vers le cendrier, par une ouverture d'éva-, cuation formée au-dessus de ce cendrier.
En réalisant le canal inférieur inverseur en divers segments annulaires amovibles en forme de hotte, on crée de plus une accessibilité aisée aux tubes dans le but de les rendre ultérieurement étanches.
L'invention consiste en outre en ce que l'enveloppe interne de cuve est équipée d'un revêtement refractaire mince, par un tel revêtement de l'enveloppe interne, on obtient que le passage de chaleur de l'intérieur de la cuve vers le liquide réfrigérant de la double enveloppe de cuve est diminué ; cependant, par suite du refroidissement du revêtement formé de matériau réfractaire de grande conductibilité calorifique, la température est, malgré cela, maintenue si basse, par le liquide de refroidissement de la double enveloppe de la cuve, qu'il ne peut se coller de scories à ce revêtement. Par suite de la faible transmission de chaleur de la zone de gazéification au liquide de refroidissement, le degré d'effet de gazéification du gazogène se trouve ainsi augmenté.
Malgré cela cependant, on obtient encore, grâce à la cession de chaleur sensible du gaz au liquide de refroidissement, suffisamment de vapeur pour saturer l'air de gazéification à souffler sous la grille, un tel revêtement mince de l'enve-
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loppe interne de la cuve est important surtout quand il n'y a aucune utilisation prévue d'un excès de vapeur à obtenir dans d'autres cas,
Au dessin annexé est représentée une coupe verticale d'un gazogène conforme à l'invention.
La cuve 1 du gazogène est formée par l'enveloppe interne 2 faite de métal, par exemple de tôle de fer. Autour de l'enveloppe interne 2 est montée, à un écartement déterminé de celle-ci, une enveloppe externe 3 reliée étanchement par rapport aux gaz, supérieurement et inférieurement à l'enveloppe 2, de manière à former l'espace annulaire clos 4. Au-dessus de la double enveloppe 2-3 est prévue une enveloppe annulaire 6 en tôle revêtue d'une maçonnerie réfractaire 5 ; cette enveloppe 6 comporte un toit 7. Le toit 7 est traversé étanchement par le dispositif de chargement 8 non représenté en détail au dessin, pour plus de clarté. Inférieurement, la double enveloppe comporte un bord plongeant 9, qui plonge dans le cendrier 10 rempli d'eau.
L'espace annulaire 4 parcouru par l'eau est traversé par des tubes verticaux 11, 12. Les tubes 11 sont reliés à l'espace 13 d'accumulation des gaz, à la partie supérieure du gazogène, tandis que les tubes 12 sont reliés à un espace annulaire 14 formé autour de l'enveloppe 6. De l'espace annulaire 14 part le raccord 15 d'évacuation du gaz. Les tubes 11, 12 traversent à leur partie inférieu- re un fond 16 incliné vers le haut vers l'extérieur. L'inclinaison de ce fond permet de rendre ultérieurement étanche les endroits de liaison entre les extrémités des tubes et ce fond. Le plafond 24 allant vers l'intérieur de la cuve du gazogène est de même incliné vers le bas. La liaison des tubes 11 et 12 et du fond et du plafond 24 peut se faire aussi bien par dudgeonnage que par soudure.
Les tubes 11 et 12 sont courbés afin d'absorber l'allongement de dilatation.
Les tubes 11,12 sont assemblés en faisceaux d'environ 8-10 tubes. Pour chaque faisceau de tubes, des hottes 17 amovibles, en forme de segments annulaires, sont disposés au fond 16. Par ces pièces 17 accolées, il est formé un canal annulaire 18 servant à inverser la direction d'écoulement des gaz qui traversent les tubes 11, 12 et
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à la réception de la poussière qui se sépare des gaz. Le canal annulaire peut être divisé en plusieurs compartiments indépendants par les diverses parties 17. La poussière qui s'assemble dans le canal annulaire 18 est évacuée vers le cendrier 10 par des ouvertures 19, pourvues de couvercles 20 étanches aux gaz. pour permettre l'évacua- tion complète de la poussière, le canal 18 peut présenter des saillies en forme de selle.
L'eau de refroidissement est amenée par le bas, à la double enveloppe de cuve, par une conduite 21. L'eau chaude s'écoule par la conduite 22. Les deux conduites 21 et 22 sont reliées, de manière connue, à un accumulateur de vapeur disposé au-dessus du plafond 7 du gazogène, dont la hauteur au-dessus de la double enveloppe correspond à la pression de vapeur à obtenir. Le gaz développé dans le gazogène 1 arrive ainsi, de la chambre 13 de la partie supérieure de la cuve, aux tubes 11, au canal d'inversion 18 et aux tubes 12 reliés à l'espace annulaire 14, traversant ainsi vers le bas et vers le haut l'eau de refroidissement de la double enveloppe pour lui céder très largement sa chaleur sensible.
En même temps, l'eau de refroidissement de la double enveloppe détermina un refroidissement de l'enveloppe interne métallique 2, ce qui empêche un collage des mâchefers et une combustion de cette paroi.
Pour éviter un trop grand passage de chaleur de la cuve de gazéification à l'eau de refroidissement de la double enveloppe, la paroi métallique interne 2 est équipée d'un mince revêtement réfractaire 23. Ce revêtement est de préférence en briques de magnésie, qui possèdent une grande conductibilité calorifique et, même pour une faible épaisseur, une bonne résistance mécanique, L'effet de refroidissement de l'eau de la double enveloppe sur le mince revêtement 23 est cependant encore assez grand que pour empêcher un collage des mâchefers.
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Gasifier with double jacket of hot water cooled tank.
The present invention relates to gasifiers with a double-walled tank cooled by hot water and vertical tubes passing through the double jacket of the tank, for the evacuation of the gases formed.
With the known gasifiers of this type, it is possible to use the sensible heat of the gases formed without the need for special heat exchangers. As a result, part of the materials necessary for the construction of a special heat exchanger can be saved as well as the space required in the building by such an exchanger.
In known gasifiers, the gases are conducted from top to bottom through the tubes of the double jacket of the tank and then sweep, flowing upwards, the outer wall of the double jacket of the tank. Such a path of the gases has the drawback, however, that the gases conducted upwards around the tank do not give up the still usable remainder of their heat not entirely given up during their downward flow in the tubes, only a small part to the liquid, in order to avoid a loss of heat from these rising gases, it would also be necessary to equip the casing arranged around the vessel casing with a heat-insulating coating for the guiding towards the top of the gases in the annular space around the tank.
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The invention consists in that half of the tubes serving for the release of the az and passing through the double jacket filled with water of the tank are connected to the upper part of the gasifier tank and, by a channel arranged below the jacket of the tank and serving to reverse the direction of flow, an annular space formed above the jacket, around the upper part of the tank, the gas being evacuated out of this annular space.
By this downward and upward guiding of the gases through the double casing of the vessel, a greater use is obtained by the coolant of the usable heat of the gas than was possible in known gasifiers, a Another advantage of this gas guiding is that, by the arrangement of the channel arranged below the double casing of the tank and serving to reverse the direction of the gas flow, it is possible to obtain that the dust which separates from the gases is captured by the lower annular channel and can be easily removed therefrom, towards the ashtray, by a discharge opening formed above this ashtray.
By making the lower inverter channel in various removable annular segments in the form of a hood, moreover, easy accessibility to the tubes is created with the aim of making them subsequently watertight.
The invention further consists in that the internal casing of the vessel is equipped with a thin refractory coating, by such a coating of the internal casing, the passage of heat from the inside of the vessel to the refrigerant liquid in the tank jacket is reduced; however, as a result of the cooling of the coating formed of refractory material of great heat conductivity, the temperature is, in spite of this, kept so low, by the cooling liquid of the jacket of the tank, that it cannot stick with slag to this coating. As a result of the low heat transmission from the gasification zone to the coolant, the degree of gasification effect of the gasifier is thus increased.
In spite of this however, one still obtains, thanks to the transfer of sensible heat of the gas to the cooling liquid, sufficient vapor to saturate the gasification air to be blown under the grate, such a thin coating of the enclosure.
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internal loppe of the tank is important especially when there is no intended use of excess steam to be obtained in other cases,
In the accompanying drawing is shown a vertical section of a gasifier according to the invention.
The tank 1 of the gasifier is formed by the internal casing 2 made of metal, for example sheet iron. Around the inner casing 2 is mounted, at a determined spacing therefrom, an outer casing 3 sealed with respect to the gases, above and below the casing 2, so as to form the closed annular space 4. Above the double casing 2-3 is provided an annular casing 6 made of sheet metal coated with refractory masonry 5; this envelope 6 comprises a roof 7. The roof 7 is sealed by the loading device 8, not shown in detail in the drawing, for greater clarity. Below, the double envelope has a plunging edge 9, which plunges into the ashtray 10 filled with water.
The annular space 4 traversed by the water is crossed by vertical tubes 11, 12. The tubes 11 are connected to the gas accumulation space 13, to the upper part of the gasifier, while the tubes 12 are connected. to an annular space 14 formed around the casing 6. From the annular space 14 leaves the connection 15 for the gas discharge. The tubes 11, 12 pass at their lower part through a bottom 16 inclined upwards towards the outside. The inclination of this bottom makes it possible to subsequently seal the places of connection between the ends of the tubes and this bottom. The ceiling 24 going towards the inside of the gasifier tank is likewise inclined downwards. The connection of the tubes 11 and 12 and the bottom and the ceiling 24 can be done both by expansion and by welding.
The tubes 11 and 12 are curved in order to absorb the expansion elongation.
Tubes 11,12 are assembled in bundles of about 8-10 tubes. For each bundle of tubes, removable hoods 17, in the form of annular segments, are arranged at the bottom 16. By these adjoining parts 17, an annular channel 18 is formed which serves to reverse the direction of flow of the gases which pass through the tubes. 11, 12 and
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upon receipt of the dust which separates from the gases. The annular channel can be divided into several independent compartments by the various parts 17. The dust which collects in the annular channel 18 is discharged to the ashtray 10 through openings 19, provided with gas-tight covers 20. to allow the complete evacuation of the dust, the channel 18 may have saddle-shaped projections.
The cooling water is brought from below, to the double jacket of the tank, by a pipe 21. The hot water flows through the pipe 22. The two pipes 21 and 22 are connected, in a known manner, to a vapor accumulator arranged above the ceiling 7 of the gasifier, the height of which above the jacket corresponds to the vapor pressure to be obtained. The gas developed in the gasifier 1 thus arrives, from the chamber 13 of the upper part of the tank, to the tubes 11, to the inversion channel 18 and to the tubes 12 connected to the annular space 14, thus crossing downwards and the cooling water of the double jacket upwards to give it very much its sensible heat.
At the same time, the cooling water of the double jacket determined a cooling of the metal inner jacket 2, which prevents sticking of the bottom ash and combustion of this wall.
To prevent too great a passage of heat from the gasification tank to the cooling water of the jacket, the internal metal wall 2 is equipped with a thin refractory lining 23. This lining is preferably made of magnesia bricks, which have great heat conductivity and, even for a small thickness, good mechanical strength. The water cooling effect of the jacket on the thin coating 23 is however still great enough to prevent sticking of the bottom ash.
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