Générateur de gaz. Les gazogènes existant actuellement sont, en général, des appareils qui ne tolèrent que peu d'écart dans le choix du combustible, qui doit toujours être à peu près le même en na ture et en composition.
Ils, imposent donc, en principe, l'obligation. ,de n'utiliser que le com- bustible pour lequel ils sont destinés par construction. Cette particularité restreint leur emploi et est une gêne considérable pour l'usager.
La présente invention a pour objet un gé nérateur de gaz éliminant ces inconvénients. A cet effet, il est caractérisé par au moins deux foyers alimentés séparément, le prEmier travaillant à l'oxydation et communiquant par au moins un orifice, muni d'au moins une arxivée de comburant en vue d'y créer une zone de haute température,
avec le foyer sui vant travaillant à la réduction, le dernier foyer étant destiné à être alimenté en com bustible réactif, exempt ide pyroligneux et d'hydrocarbures, tandis que le premier foyer travaillant à l'oxydation est destiné à être alimenté en combustibles quelconques.
Une forme d'exécution particulière -du gé nérateur peut présenter un barrage du fond des foyers au point -de communication, de telle sorte que tous les produits nuisibles ou non, pouvant éventuellement se réunir au fond du. premier foyer, soient obligés soit de rester dans ce foyer. soit d'être vaporisés., puis craqués dans l'orifice de communication pour pouvoir accéder au second foyer.
Ce barrage peut être .disposé :de telle sorte qu'il empêche toute communication entre les foyers, sauf par l'orifice prévu. Il interdit donc tout autre passage direct d'u fond d'un foyer à l'autre, qui permettrait le libre accès des liquides condensés dans le premier foyer, par simple différence @de niveau,
dans le foyer suivant en un point où la température est insuffisante pour décomposer ces liquides. L'emplacement et le diamètre de ou des orifices de commu- nication peuvent être calculés, en fonction de la section d'arrivée- d'air primaire et du débit du gaz,
-de manière à ce que la température régnant au point de communication soit suffi sante pour assurer le résultat cherché. Dans une forme d'exécution préférée, ledit orifice de communication est celui d'un venturi, 'dont le profil présente le minimum de "perte de charge" et dans,
lequel "l'effet de paroi" est réduit considérablement. L'intérieur de ce venturi peut être muni de rampes hélicoïdales ou -d'un tout autre profil convenable, de ma nière à augmenter la diffusion et la turbu lence du CO2 et à permettre sa réduction plus rapide, dans le second foyer, par l'augmenta tion de contact.
La position de l'entrée d'air primaire peut être quelconque dans le pre mier foyer, qui peut travailler -de haut en bas, horizontailement, ou de bas en haut ou lat6r.a- lement.
De même, l'entrée d'air primaire peut être située en un point ou répartie en plusieurs endroits couvenables, sur les parois, au moins une partie de cet air arrivant dans le ou les orifices de communication des foyers. Enfin, le second foyer peut être activé par une entrée d'air particulière, de manière à compléter éventuellement la décomposition des hydro- carbures, pyroligneux, etc.
Normalement, les combustions dans les deux foyers sont réglées de manière à ce que le premier foyer ne travaille qu'à l'oxydation, donc produisant surtout du C02, et que la réduction s'opère dans le second foyer. Ainsi, quelle que soit la charge de la trémie du premier foyer, la réduction est toujours assu rée d'une manière absolument complète dans le second foyer, dont la combustion,
par ce fait même, est ralentie par rapport à celle du premier. Il s'établit ainsi une compensation certaine et automatique qui maintient cons tante et élevée la qualité du gaz produit.
Un avantage considérable du générateur selon l'invention est la possibilité d'employer, no tamment pour les gazogènes de traction, des combustibles peu réactifs et variés dans le premier foyer, sous réserve de toujours garnir le second foyer avec un combustible très réactif, tel que du charbon de bois.
Enfin, dans la forme d'exécution men tionnée ci-dessus, et présentant un barrage, ce lui-ci autorise l'emploi, dans le premier foyer, de combustibles très chargés en éléments pou vant distiller et se -condenser dans le fond dudit foyer, puisque ces.
pmoduits ne peuvent être entraînés qu'en passant par le ou les ori- fices de -communication, lesquels sont calculés de manière à décomposer ou craquer lesdits éléments.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, deux formes d'exécution du géné rateur de gaz faisant l'objet,de l'invention.
Fig. 1 est une première forme d'exécution constituée par un génèrateur avec une seule arrivée d'air primaire et un seul orifice de communication entre foyers.
Fïg. 2 est une seconde forme d'exécution constituée par un générateur avec foyer à grille et plusieurs orifices de communication entre foyers.
Dans le générateur de la fig. 1, 1 est la trémie du foyer d'oxydation et 2 la trémie du foyer -de réduction, fermées, par des portes 3 et 4. La trémie 1 est remplie d'un combusti ble quelconque et la trémie 2 est remplie d'un combustible très actif, tel que le charbon de bois.
La trémie 1 alimente le foyer 5 travail lant à l'oxydation, -desservi par une porte 6 -et séparé du second foyer 7 par un barrage 9 empêchant .toute communication entre les foyers, sauf par un orifice 10 d'un conver gent dont le diamètre est fonction de la sec tion de l'entrée de l'air-primaire, -ce convergent pouvant être avantageusement muni d'un dis positif dëAurbulence 11.
Le foyer de réduc- tion 7, desservi par une porte 8, est alimenté en combustible par la trémie 2, le barrage présentant l'orifice étant conçu de telle sorte que les pyroligneux ou autres produits de distillation pouvant se trouver dans le com bustible de la trémie 1 et sous forme liquide dans le fond du foyer 5 soient obligés, en se vaporisant, de craquer au passage de l'orifice du barrage 9.
Une entrée d'air primaire 12 alimente en oxygène le foyer 5, sa section et sa longaeur étant fonction du débit du gazo gène.
Cette entrée est calculée de telle sorte que la température régnant au point de com- munication permette la décomposition ou la transformation des produits gênants se trou vant dans le combustible quelconque contenu dans la trémie 1.
La section d'arrivée, d'air primaire est calculée de manière que le pre mier foyer travaille à l'oxydation, et qu'au passage du convergent 10, l'atmosphère soit sinon oxydante, mais neutre ou à peine ré- duetrice. Une amenée d'air 10' ,
est en outre -prévue dans l'orifice de communication. La sortie de gaz 13 permet l'accouplement du générateur soit à un moteur, soit à un brû leur, et une grille 14 est disposée pour éviter l'entraînement de moreeaux de charbon.
Une double paroi 15 est également prévue autour des foyers, pleine d'eau et servant au refroi dissement de ces derniers et, de préférence, avec une arrivée d'.eau par niveau constant 16, alimenté par un réservoir 17 et communiquant avec une chemise d'eau par un. tuyau 18. La vapeur d'eau formée dans la chambre de va- porisation 19 est introduite dans la tuyère 12 par un tuyau 20.
Bien entendu, tout autre moyen et appro prié permettant d'introduire de l'eau, sous forme de vapeur ou liquide, peut être prévu.
De cette manière, le gaz fabriqué devient du gaz mixte plus riche que le gaz pauvre, -et sa formation est plus économique en combus tible.
Cette double enveloppe peut aussi être refroidie par l'air primaire aspiré au travers,, et qui, en se réchauffant, augmente le rende ment général.
Dans la fig. 2, nous retrouvons en 21 et 22 les deux trémies: avec leurs deux ouver tures. 23 -et 24, alimentant les foyers 25 et 26, desservis par des portes de vidange 27 et 28.
Des grilles 29 et 30, de préférence mobiles et pouvant être manoeuvrées de l'extérieur au moyen de dispositifs étanches 31 et 32, sou tiennent le combustible et permettent de ré tablir éventuellement la perméabilité des cou ches de travail des .deux foyers,
en brisant le mâchefer qui peut se former ou en permet- tant l'évacuation des cendres qui pourraient s'accumuler dans ces foyers.
Ces. cendres peu , vent être reçues dans des cendriers 33 et 34, dont la vidange peut être faite par des portes 35 -et 36, la communication -entre les foyers 25 et 26 étant assurée, dans cette forme d'exé- cution, par une série d'orifices 37 de forme et de nombre quelconques supportés par un barrage 38, étanche, sauf à l'endroit des ori fices.
L'air primaire arrive par des tuyères 39 et 40 qui peuvent être,disposées soit horizon talement, soit verticalement et en nombre quelconque.
La quantité et la vitesse de l'air primaire sont telles que la température de combustion est assez élevée pour que le ,;cracking" .des hydrocarbures ou autres produits soit assuré dans les orifices du barrage.
La quantié d'air est calculée de manière à ce que le foyer 25 travaille à l'oxydation, la réduction s'opérant ou se complétant dans le foyer 26.
La sortie des gaz se trouve en 41 et une .grille 42 est disposée pour éviter l'entraî nement des morceaux de combustible-. Des arrivées d'air 43 sont prévues dans les ori fices de communication afin d'assurer, en maintenant une température suffisante, le "cracking" ou "l'oxydation" des produits nui- s.i bles.
Bien entendu, lest arrivées d'air, aussi. bien dans le foyer travaillant à l'oxydation, que dans le ou les orifices de communication, peu vent être réglables.
Le ,générateur pourrait être alimenté en oxygène, au lieu d'air, afin de supprimer par tiellement l'o,zote inerte et d'augmenter ainsi le pouvoir calorifique du gaz produit.
Les .deux foyers pourraient être munis d'ailettes de refroidissement.
Gas generator. The gasifiers currently existing are, in general, devices which tolerate only a small variation in the choice of fuel, which must always be roughly the same in nature and in composition.
They therefore impose, in principle, the obligation. , to use only the fuel for which they are intended by construction. This feature restricts their use and is a considerable inconvenience for the user.
The object of the present invention is a gas generator which eliminates these drawbacks. To this end, it is characterized by at least two heat sources supplied separately, the first one working on the oxidation and communicating through at least one orifice, provided with at least one oxidant arxive in order to create a high temperature zone therein. ,
with the next hearth working on reduction, the last hearth being intended to be supplied with reactive fuel, free of pyroligneous ide and hydrocarbons, while the first hearth working on oxidation is intended to be supplied with any fuels.
A particular embodiment -du generator can have a barrier from the bottom of the hearths to the communication point, so that all harmful products or not, possibly being able to meet at the bottom of. first home, either to remain in that home. or to be vaporized., then cracked in the communication opening to be able to access the second home.
This barrier can be .disposed: in such a way that it prevents any communication between the homes, except through the orifice provided. It therefore prohibits any other direct passage from the bottom of one hearth to another, which would allow free access of the liquids condensed in the first hearth, by simple difference in level,
in the next fireplace at a point where the temperature is insufficient to decompose these liquids. The location and diameter of the communication port (s) can be calculated, depending on the primary air inlet section and the gas flow rate,
-so that the temperature at the communication point is sufficient to ensure the desired result. In a preferred embodiment, said communication orifice is that of a venturi, 'whose profile has the minimum of "pressure drop" and in,
which the "wall effect" is reduced considerably. The interior of this venturi can be fitted with helical ramps or any other suitable profile, so as to increase the diffusion and turbulence of the CO2 and to allow its more rapid reduction, in the second focus, by increase in contact.
The position of the primary air inlet can be any in the first fireplace, which can work from top to bottom, horizontally, or from bottom to top or sideways.
Likewise, the primary air inlet can be located at one point or distributed in several places that can be covered, on the walls, at least part of this air arriving in the communication orifices of the hearths. Finally, the second focus can be activated by a special air inlet, so as to possibly complete the decomposition of hydrocarbons, pyrolignants, etc.
Normally, the combustions in the two hearths are regulated so that the first hearth only works on oxidation, therefore producing mainly C02, and that the reduction takes place in the second hearth. Thus, whatever the load in the hopper of the first combustion chamber, the reduction is always absolutely complete in the second combustion chamber, including combustion,
by this very fact, is slowed down compared to that of the first. A certain and automatic compensation is thus established which keeps the quality of the gas produced constant and high.
A considerable advantage of the generator according to the invention is the possibility of using, in particular for traction gasifiers, fuels that are not very reactive and varied in the first hearth, subject to always supplying the second hearth with a very reactive fuel, such as than charcoal.
Finally, in the embodiment mentioned above, and having a dam, this allows the use, in the first hearth, of fuels very loaded with elements that can distill and condense in the bottom of said focus, since these.
The products can only be entrained by passing through the communication orifice (s), which are calculated in such a way as to decompose or crack said elements.
The appended drawing represents, by way of examples, two embodiments of the gas generator forming the subject of the invention.
Fig. 1 is a first embodiment consisting of a generator with a single primary air inlet and a single communication port between households.
Fig. 2 is a second embodiment consisting of a generator with a grid hearth and several communication openings between hearths.
In the generator of FIG. 1, 1 is the oxidation furnace hopper and 2 is the reduction furnace hopper, closed by doors 3 and 4. Hopper 1 is filled with any fuel and hopper 2 is filled with highly active fuel, such as charcoal.
The hopper 1 feeds the fireplace 5 working on the oxidation, -served by a door 6 -and separated from the second fireplace 7 by a barrier 9 preventing any communication between the homes, except through an orifice 10 of a convergent whose the diameter is a function of the section of the primary air inlet, -this convergent can be advantageously provided with a positive dëAurbulence 11.
The reduction hearth 7, served by a door 8, is supplied with fuel by the hopper 2, the barrier having the orifice being designed so that the pyrolignants or other distillation products which may be found in the fuel of the hopper 1 and in liquid form in the bottom of the hearth 5 are forced, by vaporizing, to crack when passing through the orifice of the barrier 9.
A primary air inlet 12 supplies the furnace 5 with oxygen, its section and its length being a function of the gas flow rate.
This input is calculated in such a way that the temperature prevailing at the communication point allows the decomposition or the transformation of the troublesome products found in any fuel contained in hopper 1.
The primary air inlet section is calculated so that the first hearth works on oxidation, and that when passing the convergent 10, the atmosphere is otherwise oxidizing, but neutral or hardly reducing. A 10 'air supply,
is also -provided in the communication port. The gas outlet 13 allows the generator to be coupled either to a motor or to a burner, and a grid 14 is arranged to prevent the entrainment of more coal flats.
A double wall 15 is also provided around the hearths, full of water and serving for cooling the latter and, preferably, with a constant level water inlet 16, supplied by a reservoir 17 and communicating with a jacket of water by one. pipe 18. The water vapor formed in the vaporization chamber 19 is introduced into the nozzle 12 through a pipe 20.
Of course, any other appropriate means making it possible to introduce water, in vapor or liquid form, can be provided.
In this way, the produced gas becomes richer mixed gas than the lean gas, and its formation is more fuel efficient.
This double jacket can also be cooled by the primary air sucked through, and which, by heating, increases the general efficiency.
In fig. 2, we find in 21 and 22 the two hoppers: with their two openings. 23 -and 24, supplying the hearths 25 and 26, served by drain doors 27 and 28.
Grids 29 and 30, preferably mobile and able to be operated from the outside by means of sealed devices 31 and 32, support the fuel and possibly restore the permeability of the working layers of the two fireplaces,
by breaking up the clinker that may form or by allowing the evacuation of ashes that could accumulate in these fireplaces.
These. Ashes little, wind be received in ashtrays 33 and 34, the emptying of which can be done by doors 35 -and 36, the communication -between the hearths 25 and 26 being ensured, in this form of execution, by a series of orifices 37 of any shape and number supported by a barrier 38, sealed, except at the location of the ori fices.
The primary air arrives through nozzles 39 and 40 which can be arranged either horizontally or vertically and in any number.
The quantity and speed of the primary air are such that the combustion temperature is high enough for the,; cracking ". Of the hydrocarbons or other products to be ensured in the orifices of the dam.
The quantity of air is calculated in such a way that the hearth 25 works on oxidation, the reduction taking place or being completed in the hearth 26.
The gas outlet is at 41 and a grid 42 is arranged to prevent the entrainment of pieces of fuel. Air inlets 43 are provided in the communication openings in order to ensure, while maintaining a sufficient temperature, the "cracking" or "oxidation" of the harmful products.
Of course, the air inlets, too. well in the hearth working with oxidation, that in the or the openings of communication, can wind be adjustable.
The generator could be supplied with oxygen, instead of air, in order to partially eliminate the inert oxygen and thus increase the calorific value of the gas produced.
Both hotplates could be fitted with cooling fins.