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BREVET D'INVENTION ------------------ Monsieur Max DELVAUX, 10 avenue de Foestraets à. Uccle, Bruxelles PERFECTIONNEMENTS AUX GAZOGENES, TELS NOTAMMENT QUE CEUX UTILISANT
DES DECHETS DE BOIS, LA TOURBE ET SEMBLABLES.
L'invention est relative aux gazogènes et concerne en particu- lier ceux destinés à utiliser des déchets de tous genres, spécialement des déchets de bois, la tourbe et semblables,
Elle a pour but surtout d'établir et d'agencer les divers éléments du gazogène de manière à assurer un fonctionnement convena- ble et un rendement satisfaisant malgré la qualité médiocre du combus. tible mis en oeuvre.
A cet effet elle consiste, principalement: d'une part à établir le foyer proprement dit à tirage renversé, pour obtenir le cracking des goudrons et analogues,en lui faisant comporter une masse réfractaire importante, propre à jouer le rôle de volant de chaleur et à assurer une bonne uniformité de la combus-, tion; d'autre part à réchauffer, voire à surchauffer dans la mesure du possible l'air destiné à la combustion, cet air réchauffé, voire surchauffé contribuant, préalablement à son emploi comme comburant, à l'assèchement et ou au réchauffage des matières combustibles; d'autre part encore, à condenser dans une enceinte séparée de la cuve les portions aisément distillables des matières combustibles.
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Et en même temps, on fail ag prérér'"no''' copr'ndre 'un c.x.7c,- 6èD6 établi 'al 11...0 jusqu'à présent défini: une enveloppe calorifuge, ou calorifugée, en particulier amovi- ble, entourant la cuve proprement dite du gazogène, et, délimitant
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l't3iJQ,CB dans lequel circule l'air réchauffé ou surchauffé se ren- dant à la combustion;
une cuve proprement dite -fin forme de double cône, dont la partie supérieure s'évase vers le bas, en facilitant ainsi la des- cente des matières combustibles, et la partie inférieure a son évasement tourné vers le haut et est percée d'ouvertures d'intro- duution d'air dont le nombre croit en direction descendante, afin de réalisar une concentration de la zone incandescente et des matières y amenées; un cendrier développé, surface perforée, et au surplus mobile, permettant un décrassage aisé, tandis qu'il concoure dans une mesure notable au dépoussiérage des gaz.
D'autres particularités encore de l'invention ressortiront du complément de description qui va suivre 3'un mode préféré d'exécu- tion 3'un gazogène du type aspiré et fixe, donné bien entendu uni- quement à titre d'exemple et illustré par le dessin annexé qui le représente schématiquement en élévation et coupe axiale.
En se référant au dessin, 1 désigne la cuve proprement dite laquelle on * donné, en même temps qu'une section de préférence cylindrique, la forme d'un double cône, la. partie supérieure s'éva- sant vers le bas et la partie inférieure qui s'y raccorde se rétré- ciseant vars le bas, afin d'une part de faciliter la descente des matières, et ensuite de concentrer ces dernières dans l'espace réservé la combustion.
Cet espace est constitué pour partie par la portion inférieure de la cuve qui est à cet effet percée et.'ouvertures 2, disposées en plusieurs rangées, le nombre d'ouvertures dans les rangées croissent à mesure que l'on se rapproche du bord inférieur de la dite portion, afin l'intensifior et de concentrer l'action de l'air, et par exemple, pour les trois rangées représentées, le nombre d'ouvertu- res est prévu double pour la rangée inf érieure.
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La partie complémentaire de l'espace de combustion est ménagée dans une masse réfractaire importante 3, qui peut tre constituée d'une manière quelconque appropriée, par exemple par des assises .-de réfractaire superposées comme représenté, et on lui donne intérieu- rement une conformation généralement conique, mais avantageusement à gradins, qui forme approximativement un prolongement du cône de la partie inférieure de la cuve proprement dite,
En dessous de l'espace de combustion est ménagé un espace de cendrier 4, dont la portion adjacente à l'espace de combustion est délimitée d'une part par un cylindre perforé 5, et d'autre part par une grille à barreaux 6, ces deux organes étant rendus mobiles l'un oirculairement et le cas échéant axialement, et l'autre longitudi- nalement, de préférence à,
l'aide d'un mécanisme commun représenté par un arbre 7 tourillonné en 8 dans l'enveloppe 9 et muni de doigts 10 ou l'équivalent, attaquant le cadre 11 de la grille 6, ainsi que d'un doigt 12 engagé dans une chape 13 du cylindre perforé 5. La commande d'oscillation de l'arbre 7 est assurée par un levier ex- térieur 14 ou l'équivalent.
Dans l'espace formant cendrier, l'enveloppe 9 est équipée d'une porte de visite 15, d'une porte de vidange 16 et d'une ouverture de départ 17 pour lesgaz de gazogène, Avantageusement, on raccorde directement à cette ouverture un appareil épurateur des poussières, du genre cyolche, établi de préférence comme suit:
Un conduit 18, dont la section s'aplatit progressivement tout en s'incurvant vers le bas, débouche dans une chambre de détente 19 ou les poussières peuvent se déposer, tandis que les gaz épurés quittent la chambre 19 par une sortie latérale 20 pour emprunter ensuite le conduit 21 les menant aux appareils d'utilisation, en passant le cas échéant à travers d'autres appareils d'épuration,
Pour le réchauffage et, ou le ourchauffage de l'air de combus- tion, on dispose autour de l'enveloppe 9, s'étendant depuis un point voisin de l'extrémité inférieure du cendrier, et avantageuse- ment jusqu'au niveau supérieur du garnissage réfractaire 3, une enveloppe 22, concentrique à l'enveloppe 9 et ménageant entre elles un espace 23.
Cet espace est en communication par le bas, notamment
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par une ou plusieurs ouvertures 23a que l'on peut munir d'organes de réglage, avec l'air extérieur, et de sa partie supérieure partant une série de conduite 24, symétriquement répartis autour de la cuve 1, et débouchant, à leurs extrémités supérieures, dans un autre espace 25 ménagé entre la cuve 1 et une enveloppe 26 formant enve- loppa calorifuge. a cet effet, et bien qu'elle puisse être autrement établie, cet- te enveloppe est de préférence constituée par un ensemble de deux parois parallèles 27, formant un espace fermé, dans lequel est ,la- céo une matière calorifuge 28, telle que de l'ouate de verre par exemple.
En outre, cette enveloppe calorifuge 26 est de préférence rendue amovible, par exemple en l'agençant de manière à pouvoir être glis- sée par dessus un anneau 29 rendu solidaire de la cuve 1, et à venir reposer dans une rigole 30 surmontant l'enveloppe.22. Des joints convenables sont formés au droit de l'anneau 29 et de la rigole 30,
Comme on le voit clairement sur le dessin, l'espace 25 commu- nique avec l'intérieur de la cuve 1 par les ouvertures 2 formées dans la portion inférieure de cette cuve.
Finalement, le sommet de la cuve 1 est entouré par une enve- lóppe 31 avec l'espace 32 de laquelle l'intérieur de la cuve est en communication constante.
Cette enveloppe 31, fermée par le bas en 31a, comporte dans sa partie inférieure un conduit d'évacuation 33 débouchant dans une garde hydraulique 34 disposée en tout emplacement approprié, et vers sa partie supérieure, un conduit d'évacuation 35, débouchant à l'air libre, que l'on munit d'un papillon ou autre organe d'obtu- ration 36. Un couvercle 37 larme, au sommet de l'enveloppe 31, une ouverture 38 destinée à permettre le chargement des matières dans le gazogène.
Ce dernier fonctionne de la manière suivante:
La cuve 1 ayant été chargée de déchets de bois, ou de tourbe, ou l'équivalent, on met à feu d'une façon quelconque, en ouvrant simultanément le papillon 36. Ceci permet à la combustion de s'amor-
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cer et se développer par tirage naturel dans le bas de la cuve 1, l'air pour cette combustion entrant par la ou les ouvertures 23a, et traversant ensuite l'espace 23, puis les conduits 24 et l'espace
25 pour pénétrer dans la cuve par les ouvertures 2 des rangées su- périeures. En même temps que la combustion s'amorce et de développe ainsi, des vapeurs de dessication et les premiers gaz de mauvaise qualité sont évacués à l'atmosphère par le conduit 35.
Cette période initiale de fonotionnement terminée, une dépres- sion convenable est établie dans le conduit 21, ce qui a pour effet d'aspirer les gaz formés dans la zone de combustion, vers le bas à travers l'espace délimité par le réfractaire 3 qui s'échauffe pro- gressivement, et à travers l'espace 4 et les organes 5 et 6 du cendrier, où ce.s gaz se dépoussièrent déjà partielle:mont, et finale- ment dans le dépoussiéreur cyclone 18-19-20 où ils abandonnent la majeure partie de leurs poussières restantes,
L'air de combustion suit le même trajet général qu'antérieure- ment, mais il pénètre dans la cuve principalement par les ouvertu- res 2 des rangées inférieures en concentrant ainsi son action dans les parties médiane et inférieure de la zone de combustion.
D'autre part, à mesure que le fonctionnement se poursuit de cette façon,cet air de combustion s'échauffe d'abord au contact des parois du cendrier et ensuite dans l'espace 23 ainsi qu'au moins dans la partie inférieure des conduits 24. Par contre, en débouchant dans la partie supérieure de l'espace 25 et en traversant de haut en bas cet espace, l'air échauffé peut céder à la portion médiane de la cuve 1 et aux matières qui s'y trouvent, une partie de sa chaleur, en contribuant ainsi à les assécher - en provoquant si- multanément la distillation des produits les plus volatils qu'elles contiennent.
En régime, le réfractaire 3 porté à haute température, transmet à l'air de combustion une quantité de calories suffisante pour l'échauffer fortement, voire le surchauffer, et d'autre part con- tribue par la chaleur emmagasinée, à régulariser la combustion. En outre, comme les produits de combustion, ainsi que les produits de distillation entraînés vers le bas doivent traverser, au droit du
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réf'ractaire 3, une zone où la combustion est très active et où. la chaleur est très concentrée, on y obtient la décomposition. ou cra- oking de la majeure partie des goudrons et autres substances de même nature indésirables dans les gaz.
Quant aux vapeurs de dessication et autres produits de distilla- tion qui échappent au courant gazeux descendant par l'effet de paroi roide dû à l'enveloppe 21, ils aacensionnent la partie supérieure de la cuve 1 et vont se condenser sur la dite enveloppe 21, en évitant ainsi un prélèvement préjudiciable de calories au foyer. Les particules liquides formées par condensation passent par le conduit 33 dans la capacité de la garde hydraulique 34.
Bien entendu, et sans rien changer à l'essentiel, le gazogène aspiré décrit pourrait tout aussi bien fonctionner sous pression, en raccordant la ou les ouvertures 23a à une source convenable d'air sous pression; de même, au lieu des appuis figurés en 39, l'appareil pourrait aussi bien tre conçu pour être mobile.
Comme il est facile de s'on rendre compte, l'élimination des cendres s'obtient facilement en communiquant à la grille 6 et au cylindre perforé 5 les mouvements requis à l'aide du levier 14.
Enfin, l'amovibilité de l'enveloppe calorifugée 26 procure un accès facile à l'espace 25 et aux ouvertures 2 d'introduction de l'air de combustion.
Comme il va :le soi, et comme on l'a déjà laissé entendre, il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à la, réalisation plus spécialement décrite et représentée, mais qu'elle englobe également les modifications, les variantes et les équivalents.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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PATENT OF INVENTION ------------------ Mr. Max DELVAUX, 10 avenue de Foestraets at. Uccle, Bruxelles IMPROVEMENTS IN GAS GENES, SUCH AS THOSE USING
WASTE OF WOOD, PEAT AND THE LIKE.
The invention relates to gas generators and relates in particular to those intended to use waste of all kinds, especially wood waste, peat and the like,
Its main purpose is to establish and arrange the various elements of the gasifier so as to ensure proper operation and satisfactory efficiency despite the poor quality of the fuel. tible implemented.
For this purpose it consists, mainly: on the one hand in establishing the fireplace proper with reverse draft, to obtain the cracking of tars and the like, by making it include a large refractory mass, suitable for playing the role of heat flywheel and to ensure good uniformity of combustion; on the other hand in reheating, or even superheating as far as possible the air intended for combustion, this reheated or even superheated air contributing, prior to its use as an oxidizer, to the drying and / or reheating of combustible materials; on the other hand again, in condensing in a chamber separate from the vessel the easily distillable portions of the combustible materials.
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And at the same time, we fail ag prérér '"no' '' copr'ndre 'un cx7c, - 6èD6 established' al 11 ... 0 so far defined: a heat-insulated envelope, or heat-insulated, in particular removable- ble, surrounding the actual gasifier tank, and delimiting
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the t3iJQ, CB in which circulates the heated or superheated air going to combustion;
a tank proper - end in the form of a double cone, the upper part of which flares downwards, thus facilitating the descent of combustible materials, and the lower part has its flare facing upwards and is pierced with openings introduction of air, the number of which increases in a downward direction, in order to achieve a concentration of the incandescent zone and of the materials brought there; a developed ashtray, perforated surface, and in addition mobile, allowing easy cleaning, while it contributes to a significant extent to the dust removal of gases.
Still other features of the invention will emerge from the additional description which follows 3 'of a preferred embodiment 3 of a gasifier of the aspirated and fixed type, of course given only by way of example and illustrated. by the accompanying drawing which shows it schematically in elevation and axial section.
Referring to the drawing, 1 denotes the actual tank which * given, together with a preferably cylindrical section, the shape of a double cone, the. upper part widening downwards and the lower part which is connected to it narrowing towards the bottom, in order on the one hand to facilitate the descent of the materials, and then to concentrate the latter in the reserved space combustion.
This space is formed in part by the lower portion of the tank which is drilled for this purpose and openings 2, arranged in several rows, the number of openings in the rows increases as one approaches the lower edge. of said portion, in order to intensify and concentrate the action of the air, and for example, for the three rows shown, the number of openings is provided for double for the lower row.
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The complementary part of the combustion space is provided in a large refractory mass 3, which can be constituted in any suitable manner, for example by superimposed refractory layers as shown, and it is internally given a generally conical conformation, but advantageously stepped, which forms approximately an extension of the cone of the lower part of the tank proper,
Below the combustion space is provided an ashtray space 4, the portion of which adjacent to the combustion space is delimited on the one hand by a perforated cylinder 5, and on the other hand by a grid with bars 6, these two members being made movable one oirularly and where appropriate axially, and the other longitudinally, preferably at,
using a common mechanism represented by a shaft 7 journaled at 8 in the casing 9 and provided with fingers 10 or the equivalent, attacking the frame 11 of the grid 6, as well as a finger 12 engaged in a clevis 13 of the perforated cylinder 5. The oscillation control of the shaft 7 is provided by an external lever 14 or the equivalent.
In the space forming an ashtray, the casing 9 is equipped with an inspection door 15, an emptying door 16 and a departure opening 17 for the gasifier gas, Advantageously, a dust-cleaning apparatus, of the cyolche type, preferably established as follows:
A duct 18, the section of which flattens out progressively while curving downwards, opens into an expansion chamber 19 where dust can be deposited, while the purified gases leave the chamber 19 via a lateral outlet 20 to borrow then the conduit 21 leading them to the devices for use, passing if necessary through other purification devices,
For reheating and / or reheating the combustion air, it is arranged around the casing 9, extending from a point close to the lower end of the ashtray, and advantageously up to the upper level. of the refractory lining 3, an envelope 22, concentric with the envelope 9 and leaving between them a space 23.
This space is communicated from below, in particular
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by one or more openings 23a which can be fitted with adjustment members, with the outside air, and from its upper part leaving a series of pipes 24, symmetrically distributed around the tank 1, and opening at their ends upper, in another space 25 formed between the tank 1 and a casing 26 forming a heat-insulating casing. for this purpose, and although it can be established otherwise, this envelope is preferably constituted by a set of two parallel walls 27, forming a closed space, in which is, the ceo a heat-insulating material 28, such as glass wadding for example.
In addition, this heat-insulating envelope 26 is preferably made removable, for example by arranging it so as to be able to be slipped over a ring 29 made integral with the tank 1, and to come to rest in a channel 30 surmounting the. envelope. 22. Suitable joints are formed at the level of the ring 29 and the channel 30,
As can be clearly seen in the drawing, the space 25 communicates with the interior of the vessel 1 through the openings 2 formed in the lower portion of this vessel.
Finally, the top of the tank 1 is surrounded by an enclosure 31 with the space 32 of which the interior of the tank is in constant communication.
This casing 31, closed at the bottom at 31a, comprises in its lower part an evacuation duct 33 opening into a hydraulic guard 34 arranged in any suitable location, and towards its upper part, an evacuation duct 35, opening at the free air, which is provided with a butterfly or other closure member 36. A cover 37 has a teardrop at the top of the casing 31, an opening 38 intended to allow the loading of materials into the gasifier.
The latter works as follows:
The tank 1 having been loaded with waste wood, or peat, or the equivalent, it is ignited in some way, simultaneously opening the butterfly 36. This allows the combustion to prime.
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cer and develop by natural draft in the bottom of the tank 1, the air for this combustion entering through the opening (s) 23a, and then passing through the space 23, then the ducts 24 and the space
25 to enter the tank through the openings 2 of the upper rows. At the same time as combustion begins and thus develops, desiccating vapors and the first poor quality gases are vented to the atmosphere through line 35.
Once this initial period of operation is over, a suitable vacuum is established in the duct 21, which has the effect of sucking the gases formed in the combustion zone, down through the space delimited by the refractory 3 which gradually heats up, and through space 4 and components 5 and 6 of the ashtray, where these gases are already partially dusted off: mont, and finally in the cyclone 18-19-20 dust collector where they abandon most of their remaining dust,
The combustion air follows the same general path as before, but it enters the vessel mainly through the openings 2 of the lower rows, thus concentrating its action in the middle and lower parts of the combustion zone.
On the other hand, as the operation continues in this way, this combustion air is heated first in contact with the walls of the ashtray and then in space 23 as well as at least in the lower part of the ducts. 24. On the other hand, by opening into the upper part of the space 25 and crossing this space from top to bottom, the heated air can give way to the middle portion of the tank 1 and to the materials therein, a part of its heat, thus helping to dry them out - simultaneously causing the distillation of the most volatile products they contain.
When operating, the refractory 3, brought to high temperature, transmits to the combustion air a quantity of calories sufficient to heat it strongly, or even to overheat it, and on the other hand, through the stored heat, contributes to regularizing the combustion. . In addition, as the combustion products, as well as the distillation products entrained downwards must pass through, at the right of the
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ref'ractaire 3, an area where combustion is very active and where. the heat is very concentrated, one obtains decomposition there. or cracking of most of the tars and other substances of the same undesirable nature in the gases.
As for the desiccation vapors and other distillation products which escape the downward gas stream by the stiff wall effect due to the casing 21, they aacensionn the upper part of the tank 1 and will condense on the said casing 21 , thus avoiding a detrimental intake of calories at home. Liquid particles formed by condensation pass through conduit 33 into the capacity of hydraulic guard 34.
Of course, and without changing anything to the essential, the aspirated gasifier described could just as well operate under pressure, by connecting the opening (s) 23a to a suitable source of pressurized air; similarly, instead of the supports shown at 39, the device could just as well be designed to be mobile.
As is easy to see, the ash removal is easily achieved by imparting to the grate 6 and the perforated cylinder 5 the required movements using the lever 14.
Finally, the removability of the heat-insulated envelope 26 provides easy access to the space 25 and to the openings 2 for introducing the combustion air.
As it goes: the self, and as has already been suggested, it is understood that the invention is not limited to the embodiment more especially described and shown, but that it also encompasses modifications, variants and equivalents.
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