Briquette combustible. L'invention a pour objet une briquette combustible, de forme polyédrique, présen tant deux faces parallèles, comportant un ou plusieurs, évidements de section polygonale s'étendant de l'une de ces faces à l'autre, lesquels sont établis de manière que l'épais seur de la matière combustible soit la même à partir de chaque face de l'évidement.
La longueur et la section des évidements sont, de préférence, telles que la surface de chaque évidement croisse pendant toute la durée de la combustion et tende vers son maximum à la fin de celle-ci.
Cette augmentation compense la diminu tion de la surface extérieure de la briquette durant la combustion.
En outre, chaque évidement accroît la surface initiale de combustion, facilite l'écou lement et la diffusion du fluide ambiant et, lorsque sa surface augmente pendant toute la combustion, accroît la valeur de la surface moyenne de contact pendant la combustion et, par suite, la valeur de la surface totale de contact, dans le cas d'un ensemble de bri quettes se trouvant aux divers stades de la combustion.
Les évidements peuvent consister soit en des canaux à ciel ouvert, soit en de3 perfo rations traversant de part en part la bri- que-éte.
Dans le cas d'une section carrée, de côté initial c, l'évidement ayant une longueur ini tiale L, le maximum de surface intérieure est atteint pour une épaisseur brûlée e = 0,25 (L - c).
En adoptant, pour l'épaisseur e à brûler, une valeur égale ou inférieure @à celle corres pondant, pour la section, à la surface inté rieure maximum, cette surface restera crois sante pendant toute la combustion.
De nombreuses combinaisons sont évidem ment possibles entre la disposition des évide ments des briquettes et la forme extérieure de celles-ci.
L'on peut également combiner la disposi tion de canaux à ciel ouvert et celle de per forations intérieures.
L'invention peut être réalisée en vue d'ob tenir divers résultats.
Tout en acceptant que la surface finale de combustion soit, pour chaque briquette, plus ou moins inférieure à la surface initiale, on peut rechercher un grand accroissement de cette surface initiale et de la surface moyenne de combustion. On augmentera, ainsi, la surface totale de contact, dans le cas d'un ensemble de briquettés se trouvant aux divers degrés de la combustion, par exemple dans un foyer en régime permanent.
Dans d'autres cas, il y aura moins inté rêt à développer la surface initiale, mais il sera très important, par contre, d'obtenir, pour chaque briquette, pendant la combus tion, une surface croissante de combustion, malgré la diminution du volume. L'invention permet d'obtenir ces divers résultats.
En outre, elle permet d'augmenter l'effi cacité de la surface de contact, car la pré sence des évidements permet une diffusion plus régulière du fluide s'écoulant à travers la masse totale de combustible.
En outre, l'accroissement de la surface de contact conduit à l'augmentation du débit d'air et, par suite, de la, vitesse de circula tion, ce qui accroît très sensiblement la vi tesse de combustion.
Enfin, la présence d'évidements facilite le dégagement et la combustion des produits volatils du combustible et réduit le risque d'éclatement, lors du traitement thermique préalable des briquettes destinées, par exem ple, à l'alimentation des gazogènes, et devant être débarrassées de leurs matières volatiles.
On facilite aussi le séchage préalable né cessité par certains combustibles avant leur utilisation.
L'invention permet, dans le cas des bri quettes pour gazogènes et autres applications analogues, à la fois: d'utiliser un combustible dense pour que la trémie d'alimentation, de volume déter miné, en contienne un poids élevé (les évide ments diminuant peu la densité en raison de leurs dimensions initiales réduites), et d'ob tenir, au foyer, une grande perméabilité faci litant le passage de l'air de combustion et de l'anhydride carbonique formé qui, dans le cas des gazogènes, doit être dissocié.
Il s'ensuit que l'alimentation d'un foyer avec des briquettes selon l'invention permet d'augmenter dans un rapport élevé la puis sance et la souplesse de ce foyer.
A partir des comprimés ou agglomérés, produits en récupérant des poussières, on peut obtenir des résultats très supérieurs à ceux permis par l'utilisation directe des grains de combustible.
L'invention, qui facilite en outre l'allu mage du combustible, présente encore d'autres avantages.
Lorsqu'un morceau de combustible brûle exclusivement par l'extérieur, son volume di- minue, d'abord rapidement, puis de plus en plus lentement.
Si un morceau brûle à la fois par l'inté rieur et par l'extérieur, on peut obtenir qu'il présente encore un encombrement important lorsque, arrivant à la. fin de sa combustion; il se morcèle en petites particules et s'effondre, diminuant brusquement et fortement de vo lume. Ceci, d'une part, accélère l'extrême fin de la combustion et, d'autre part, facilite la descente du combustible lorsqu'il arrive au foyer par simple gravité, comme cela est le cas, par exemple, pour les gazogènes.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, quelques formes de réalisation de l'invention: La fig. 1 montre, en coupe transversale, une briquette à quatre perforations intérieu res, de section carnée.
La fig. 2 montre une briquette à seize perforations.
La fig. 3 montre, en coupe transversale, une briquette à deux canaux à ciel ouvert. Les fig. 4 et 5 montrent, respectivement en coupe transversale et en élévation, une briquette à six canaux à ciel ouvert, disposés symétriquement, trois de chaque côté.
La fig. 6 est un diagramme des varia tions pendant la combustion, de la surface de combustion d'un cube selon la fig. 2 et de celle d'un cube ordinaire, de même dimension initiale.
Les fig. 7 et 8 montrent, respectivement en plan et en élévation, une briquette ayant la forme d'un tronc de pyramide à base hexagonale.
La briquette 5 représentée à la fig. 1, de section carrée, comporte quatre perfora tions intérieures 6, de section également carrée.
La combustion se propagera donc, par couches parallèles, à la fois à partir des quatre perforations intérieures 6, et par la surface extérieure 12. Après combustion d'une épaisseur e, à partir des diverses sur faces de contact, c'est-à-dire à la limite de combustion de la briquette tout entière, la t@ection de celle-oi sera, théoriquement, ré- duite au carré cloisonné, de côté L -- 2e, in diqué en pointillé.
Le rapport entre la surface initiale de contact de la briquette et la surface finale dépendra du rapport entre le côté initial c de la section carrée de chaque perforation inté rieure et l'épaisseur e correspondant -à la combustion complète.
A la limite de la combustion, l'encombre ment de la briquette sera encore la moitié de l'encombrement initial. L'effondrement de cette briquette produira donc une brusque et importante variation de volume.
En augmentant le nombre des perfora tions et en diminuant la valeur du côté c du carré, comparativement à l'épaisseur e à brûler, on accroît le rapport entre la surface finale et la surface initiale. L'on peut obtenir ainsi, par des moyens très simples, que, pen dant la combustion, et malgré la diminution consécutive de volume, la surface de com bustion ne cesse de croître pour être; finale ment, très supérieure à la surface initiale. Cet important résultat d'obtenir une surface de combustion croissant, de façon continue, pendant la combustion, présente un très grand intérêt.
La fig. 2 représente, en coupe transver sale, un exemple de briquette de section carrée 13 comportant seize perforations équi distantes 14, de section également carrée.
A la fig. 3, la. briquette de section carrée 7 présente deux canaux à ciel ouvert 8, de section rectangulaire.
On a indiqué, en traits pointillés, à quoi se réduit la briquette, parvenue à. la limite de sa combustion, quand une épaisseur e a été brûlée, à partir des diverses surfaces de contact.
A la fig. 4, la briquette 9, sensiblement carrée, présente six canaux à ciel ouvert 10. disposés symétriquement de part et d'autre.
Sur le diagramme de la fig. 6, on a porté en abscisses le temps de combustion et en ordonnées la valeur correspondante de la surface de combustion.
Pour un cube ordinaire, la variation de surface est représentée par la courbe<I>ABC.</I> La valeur moyenne de la surface est -m. Le temps de la combustion totale est Z'.
Pour le cube de même dimension de la fig. 2, la variation de surface est représentée par la ligne<I>DE,</I> sensiblement rectiligne.
La valeur moyenne de la surface est<I>M.</I> Le temps t, de combustion n'est qu'un septième du temps T correspondant à la combustion du cube ordinaire.
Il est visible sur les diverses figures que le dimensionnement est réalisé de manière qu'à partir de chaque surface initiale de com bustion, il y ait une même épaisseur e à brû ler jusqu'à ce que la briquette, entièrement et régulièrement évidée, ne soit plus formée, finalement, que de parois très minces et que, par suite, la combustion tende à se terminer simultanément en tous les points.
Cette disposition empêche qu'il subsiste des morceaux dont la combustion serait beau coup plus lente.
Par exemple, dans le cas de la fig. 4, si la surface rectangulaire médiane 11 avait une largeur 4e, au lieu de celle 2e adoptée, il res terait, après la combustion du reste du mor ceau, un volume qui, n'étant que le huitième du volume total initial doublerait cependant la durée de la combustion complète.
Dans le cas de perforations intérieures, de section carrée, fig. 1 et 2 par exemple, ces perforations régulièrement espacées sont dis tantes, entre elles, d'une épaisseur égale au double de celle e devant être brûlée, à partir de chaque surface initiale de combustion. Une épaisseur 2e existe également entre cha que rangée extrême de perforations et la sur face extérieure parallèle.
A la fig. 7, la briquette 15 présente la forme d'un tronc de pyramide à base hexa gonale. La perforation 16 forme également un tronc de pyramide, de manière que chaque face intérieure soit parallèle à la face exté rieure correspondante.
Il va de soi que l'on pourra combiner l'emploi de perforations avec celui de canaux débouchant à l'extérieur.