EP0078068A2 - Perfectionnements aux gazogènes - Google Patents

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EP0078068A2
EP0078068A2 EP82201046A EP82201046A EP0078068A2 EP 0078068 A2 EP0078068 A2 EP 0078068A2 EP 82201046 A EP82201046 A EP 82201046A EP 82201046 A EP82201046 A EP 82201046A EP 0078068 A2 EP0078068 A2 EP 0078068A2
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EP
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gas
tank
bell
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gas generator
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EP82201046A
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EP0078068A3 (fr
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Willy Evrard
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/82Gas withdrawal means
    • C10J3/84Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20Apparatus; Plants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
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    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20Apparatus; Plants
    • C10J3/22Arrangements or dispositions of valves or flues
    • C10J3/24Arrangements or dispositions of valves or flues to permit flow of gases or vapours other than upwardly through the fuel bed
    • C10J3/26Arrangements or dispositions of valves or flues to permit flow of gases or vapours other than upwardly through the fuel bed downwardly
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0956Air or oxygen enriched air
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1603Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with gas treatment

Definitions

  • the present invention relates to improvements to apparatuses used for the production of a gaseous fuel and more particularly to apparatuses, known as gasifiers, which have as their object the production of lean gas; the gas produced by these devices can be used in different applications, one of them, and not the least interesting being the supply of engines both stationary (for example driving generator sets) and mobile (for example mounted on vehicles ).
  • gas generating devices intended to power engines has been well known for a long time; the fuels used are various: charcoal, peat, lignite, coal (preferably lean coal), coke ...
  • the gas obtained is normally the product of incomplete combustion of carbon in an air stream which crosses a layer thick fuel; this gas - called gas in air - contains mainly nitrogen and carbon monoxide, and incidentally carbon dioxide, hydrogen, methane and possibly a small amount of ethane.
  • Conventional gas generators basically consist of a fuel hopper-store, at least part of which interior is frustoconical, closed at the bottom by a grid; a system for introducing combustion air into the gasifier - possibly by suction - and a system for treating the gas obtained complete the installation.
  • the present invention relates to improvements in gas generating apparatus and its main object is a gas production system free of its impurities by acting for this on the level of combustion and on the level of treatment of the gas produced.
  • This improved system ensures the production of a gas intended to supply the engine, under very economical conditions, without giving rise to any clogging either at the level of the hearth, or at the level of the filtering elements; it operates in self-regulation in conjunction with the gas flow required for the operation of the engine in service.
  • the improved gasifier object of the present invention, which comprises in series a fuel hopper-magazine, a hearth supplied with air, means for treating the gas produced and means for supplying a gas engine, is characterized in that the gas production system comprises, between the store and the hearth, an area of decreasing section whose walls are heated by the hearth and possibly by the heat of the nozzles and in that the gas treatment system comprises series, at least one lamellar filtration device, a washing device, and a centrifugation device.
  • the lower end of the zone located between the fuel store and the hearth is of the same shape, but of smaller cross section at the upper end of the zone constituting the hearth, and orifices are provided in the interval separating the walls of the two zones, to allow the passage of heat emanating from the hearth.
  • the high temperature intermediate zone presents ideal conditions for the dry pyrolysis of certain fuel components, before their arrival in the furnace; in addition, the high temperature walls on which certain residues of pyrolysis are deposited destroy these residues and in particular the tars.
  • the undesirable elements are thus transformed into C0 2 , CH 4 , H 2 ..., and their contact thereafter with the incandescent products located downstream further transforms these gases into useful products, by
  • This first aspect of the device of the invention provides an interesting improvement to the manufacture of a clean gas, while eliminating residues which are always bulky when they stagnate in the apparatus and in particular at the bottom of the hopper and along the walls. fireplace.
  • the device of the invention is characterized in that the treatment system for purifying the gas produced comprises a sealed tank, partially filled with water, a pipe for bringing the gas into said tank, pipe, the section of which preferably constitutes the end at the outlet of the gas is of substantially cylindrical shape and of substantially vertical direction, the outlet orifice being directed upwards, a bell of substantially vertical longitudinal axis disposed above the upper orifice of said supply pipe, the internal cross section of said bell being greater than the external cross section said pipe, said bell being provided at the periphery of its base, means for the flotation of the bell on the surface of the water contained in the tank, said tank being further provided with means for the emptying and introduction of water as well as, at its upper part, gas extraction means.
  • the gas treatment system comprises a device for keeping the water in the tank at a constant level; this device can for example be constituted by a pipe of which an orifice is located inside the tank, at the height of the desired water level and whose other orifice is outside the tank, at a level below the level d desired water in the tank.
  • the lower surface of the flotation means of the bell intended to come into contact with the water contained in the tank is flat; It does not, however, depart from the invention for this contact surface to be provided with protuberances such as, for example, concentric annular beads of diameters greater than that of the gas supply pipe.
  • the bell is provided, at the part of its base furthest from its longitudinal axis, with water retaining means, such as, for example, an annular edge located at near and above the flotation surface of the bell.
  • the water retaining means are arranged at a sufficient distance from the surface of the water to ensure contact between the water current retained by said means and falling back into the tank, and the gas laden with impurities and water which rises in the direction of said means for retaining water.
  • the gas treatment system may also include, at the outlet of the tank, means for mechanical purification of the gas, for example by centrifugation, sudden deviation of the current, etc.
  • the extraction of the gases outside the tank is carried out using a fan ensuring a vacuum in the part of the tank located above the surface of the water .
  • the gas treatment system can be equipped with means for returning the treated gas to the tank which would not be directly sent to the engine supply device.
  • the means for returning the gases comprise a valve the closing or opening movement of which is ensured by the variations in the vacuum prevailing in the upper part of the tank.
  • the system is preferably equipped with means for guiding the bell to permanently ensure the position of the latter above and around the upper end of the gas supply pipe in the tank.
  • the vessel constituting the treatment system can be composed of two coaxial enclosures, that is to say an interior enclosure, preferably of circular cross section, containing the gas supply pipe and the floating bell, and an enclosure said exterior in which the gas already partially purified extracted from the interior enclosure is projected and reprocessed mechanically before being sent to the gas engine, the two enclosures being in communication with their lower parts filled with water; it should be noted that under these conditions, the fan bringing the interior enclosure into depression can advantageously put the external enclosure under pressure.
  • the improved gasifier gas treatment system thus combines the effects of a lamellar filtration (when the gas leaving the supply line is forced, by the bell, to immerse in water following the surface - preferably striated - flotation), washing (by passing over the water retaining device located at the extreme periphery of the bell) and centrifugation (for example by passing through a cyclone located outside the tank); it thus ensures a remarkably thorough purification of the gas.
  • the system in question also has the advantages of being impregnable, since the main treatment area only has movable walls, in this case the surface of the water and the flotation surface of the bell; the regeneration of the process water charged with dust and other elements extracted from the gas is done simply by draining; finally the system is self-adjusting thanks to the bell which, either in the event of an exaggerated descent due to the lack of process water, closes the gas supply pipe, or in the event of excess water supply and insufficient overflow device, lifts up then its floats enter the water, which increases the pressure drop in the gas circuit and can cause the engine supply to stop.
  • the system allows easy adjustment of the engine supply thanks to the possibilities of gas recycling and the general scuplesse of its operation.
  • the present invention also relates to improvements to the gasifier supply systems itself.
  • one of these improvements consists in giving the hopper-magazine supplying fuels, an internal square or rectangular cross section, the corners of which are provided with internal reinforcements with vertical axes.
  • another improvement consists in providing the air supply orifices for the gasifier with means ensuring in combination the heating of this air and the protection against flames which may exist at the injection level.
  • air according to an advantageous embodiment of the invention, these means can be constituted by a grid, preferably removable, of any design through which the air must pass.
  • the store hopper (A) has at its base the zone (B) of the nozzle holders (C) where the ignition of the fuel takes place; below the hearth (D) is arranged an ashtray (E) at the base of which the gases produced are extracted;
  • a pipe (F) brings these gases from the production device to the treatment device comprising, in the case of FIG. I, a cyclone (G), a pre-cooling system (H), a water trap ( J) and finally improved equipment (K) for filtration and washing, surmounted by a suction section (L); the purified gases are sent via a line (M) to the engine to be supplied.
  • Figure II shows in more detail the "gas production" part; there are (1) the feed store hopper and at its base an area (2) of decreasing section, called intermediate and located above the hearth (3); the lower orifice (4) of the zone (2) is of the same shape, but with a smaller perimeter than the upper orifice of the hearth, so that there remains between the two contours, a space (5).
  • the feyer (3; is equipped with air injectors (6) and (7) or nozzles ensuring combustion at this location.
  • the gas production system also has an area of first decreasing section (9) then flared (10) through which the gases are extracted to be sent to the purification system. via a pipe (11).
  • Figure III shows a cross section of the store hopper (1); we can see the corners (12) recessed inside to reduce the risk of clogging of the store.
  • Figure IV shows in detail, not to scale, the main gas treatment section; there is the sealed tank (13) partially filled with water (14), up to a level (15) kept constant by a device (16) for discharging the overflow; a gas supply pipe (17) opens above the water level (15); above the gas outlet orifice is disposed a bell (18) with a longitudinal axis parallel to the longitudinal axis of the section (19) of the pipe situated at the end on the outlet side of the gases; the base of the bell is provided with a flotation ring (20) whose surface in contact with water comprises annular beads (21); an edge (22) also annular surrounds the lower part of the bell, a short distance above the level (15).
  • the tank is also equipped with means (23) for draining and (24) filling with water, as well as a pipe (25) for the outlet of the gas.
  • the gas outlet pipe (25) is connected to a fan (26) which is followed by a pipe (27) sending the gas to the engine; this pipe is provided with a deflection (28) allowing gas to be returned to the tank, access to this deflection being authorized or prevented by a valve (29), the opening of which is controlled in connection with the supply requirements of the motor.
  • the tank consists of two coaxial enclosures (13) and (32), in communication with their lower parts.

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Abstract

Appareil générateur de gaz, comportant une trémie-magasin à combustibles, un système de production de gaz, des moyens de traitement du gaz produit et des moyens pour l'alimentation d'un moteur à gaz ; le système de production du gaz comprend, entre le magasin et le foyer, une zone de section décroissante dont les parois sont chauffées par le foyer et éventuellement par la chaleur des tuyères ; le système de traitement du gaz comporte en série, au moins un dispositif de filtration lamellaire, un dispositif de lavage et un dispositif de centrifugation.

Description

  • La présente invention est relative à des perfectionnements aux appareils utilisés pour la production d'un combustible gazeux et plus particulièrement aux appareils, dits gazogènes, qui ont pour objet la production de gaz pauvre ; le gaz produit par ces appareils peut être utilisé dans différentes applications, l'une d'entre elles, et non la moins intéressante étant l'alimentation des moteurs tant fixes (par exemple actionnant des groupes électrogènes) que mobiles (par exemple montés sur véhicules).
  • L'utilisation d'appareils générateurs de gaz destinés à alimenter des moteurs est bien connue depuis longtemps ; les combustibles utilisés sont divers : charbon de bois, tourbes, lignites, houilles (de préférence houilles maigres), coke... Le gaz obtenu est normalement le produit d'une combustion incomplète du carbone dans un courant d'air qui traverse une couche épaisse de combustible ; ce gaz - dit gaz à l'air - contient principalement de l'azote et de l'oxyde de carbone, et accessoirement de l'anhydride carbonique, de l'hydrogène, du méthane et éventuellement une faible quantité d'éthane.
  • Les gazogènes classiques sont fondamentalement constitués par une trémie-magasin à combustibles dont au moins la partie intérieure est de forme tronconique, fermée au bas par une grille ; un système d'introduction de l'air de combustion dans le gazogène - éventuellement par aspiration - et un système de traitement du gaz obtenu complètent l'installation.
  • Etant donné que, pour l'alimentation des moteurs, il convient de produire un gaz de qualité et notamment un gaz dont l'épuration a été la plus poussée possible, on comprend que, en même temps que les constructeurs se souciaient de mettre au point des organes mécaniques de plus en plus perfectionnés pour accroître la régularité et la souplesse de la production, ils cherchaient à améliorer les dispositifs de traitement du gaz produit.
  • La présente invention est relative à des perfectionnements aux appareils générateurs de gaz et elle a pour principal objet un système de production de gaz débarrassé de ses impuretés en agissant pour cela au niveau de la combustion et au niveau du traitement du gaz produit. Ce système perfectionné assure la production d'un gaz destiné à alimenter le moteur, dans des conditions très économiques, sans donner lieu à aucun colmatage ni au niveau du foyer, ni au niveau des éléments filtrants ; il fonctionne en auto-régulation en liaison avec le débit de gaz demandé pour le fonctionnement du moteur en service.
  • Le gazogène perfectionné, objet de la présente invention, qui comporte en série une trémie-magasin à combustibles, un foyer alimenté en air, des moyens de traitement du gaz produit et des moyens pour l'alimentation d'un moteur à gaz, est caractérisé en ce que le système de production du gaz comprend, entre le magasin et le foyer, une zone de section décroissante dont les parois sont chauffées par le foyer et éventuellement par la chaleur des tuyères et en ce que le système de traitement du gaz comporte en série, au moins un dispositif de filtration lamellaire, un dispositif de lavage, et un dispositif de centrifugation.
  • Suivant une modalité de réalisation de l'invention, l'extrémité inférieure de la zone située entre le magasin à combustibles et le foyer, dite zone intermédiaire, est de même forme, mais de section inférieure à l'extrémité supérieure de la zone constituant le foyer, et des orifices sont ménagés dans l'intervalle séparant les parois des deux zones, pour permettre le passage de la chaleur émanant du foyer.
  • Suivant l'invention, la zone intermédiaire à haute température présente des conditions idéales pour la pyrolyse sèche de certains composants du combustible, avant leur arrivée dans le foyer; en outre, les parois à haute température sur lesquelles se déposent certains résidus de la pyrolyse détruisent ces résidus et notamment les goudrons. Lors de leur passage ultérieur dans le foyer, les éléments indésirables sont ainsi transformés en C02, CH4, H2..., et leur contact par la suite avec les produits incandescents situés en aval transforme encore ces gaz en produits utiles, par
  • exemple en CO.
  • Ce premier aspect du dispositif de l'invention apporte un perfectionnement intéressant à la fabrication d'un gaz propre, tout en éliminant des résidus toujours encombrants lorsqu'ils stagnent dans l'appareillage et notamment dans le bas de la trémie et le long des parois du foyer.
  • Dans une variante particulièrement avantageuse, le dispositif de l'invention est caractérisé en ce que le système de traitement d'épuration du gaz produit comporte une cuve étanche, partiellement remplie d'eau, une canalisation d'amenée du gaz dans la dite cuve, canalisation dont de préférence le tronçon constituant l'extrémité à la sortie du gaz est de forme sensiblement cylindrique et de direction sensiblement verticale, l'orifice de sortie étant dirigé vers le haut, une cloche d'axe longitudinal sensiblement vertical disposée au-dessus de l'orifice supérieur de la dite canalisation d'amenée, la section transversale intérieure de la dite cloche étant supérieure à la section transversale extérieure de la dite canalisation, la dite cloche étant pourvue à la périphérie de sa base, de moyens en vue de la flottation de la cloche sur la surface de l'eau contenue dans la cuve, la dite cuve étant en outre pourvue de moyens pour la vidange et l'introduction d'eau ainsi que, à sa partie supérieure, de moyens d'extraction du gaz.
  • Suivant une première modalité avantageuse de cette modalité de l'invention, le système de traitement du gaz comporte un dispositif de maintien de l'eau dans la cuve à un niveau constant ; ce dispositif peut par exemple être constitué par une conduite dont un orifice est situé à l'intérieur de la cuve, à hauteur du niveau d'eau désiré et dont l'autre orifice est extérieur à la cuve, à un niveau inférieur au niveau d'eau désiré dans la cuve.
  • Suivant une autre modalité avantageuse de l'invention, la surface inférieure des moyens de flottation de la cloche destinée à venir en contact avec l'eau contenue dans la cuve est plane ; il ne sort toutefois pas de l'invention que cette surface de contact soit pourvue de protubérances telles que, par exemple, des bourrelets annulaires concentriques de diamètres supérieurs à celui de la canalisation d'amenée du gaz.
  • Suivant encore une modalité avantageuse de réalisation de l'invention, la cloche est pourvue, à la partie de sa base la plus éloignée de son axe longitudinal, de moyens de retenue d'eau, tels que, par exemple, une arête annulaire située à proximité et au-dessus de la surface de flottation de la cloche.
  • Dans une réalisation particulière de cette dernière modalité, les moyens de retenue d'eau sont disposés à une distance suffisante de la surface de l'eau pour assurer un contact entre le courant d'eau retenu par les dits moyens et retombant dans la cuve, et le gaz chargé d'impuretés et d'eau qui s'élève en direction des dits moyens de retenue d'eau. Suivant l'invention, le système de traitement du gaz peut encore comporter à la sortie de la cuve, des moyens d'épuration mécanique du gaz par exemple par centrifugation, déviation brutale du courant, etc...
  • Dans une variante de l'invention, l'extraction des gaz à l'extérieur de la cuve est réalisée à l'aide d'un ventilateur assurant une dépression dans la partie de la cuve située au-dessus de la surface de l'eau.
  • Egalement suivant l'invention, le système de traitement du gaz peut être équipé de moyens pour le renvoi dans la cuve du gaz traité qui ne serait pas directement envoyé vers le dispositif d'alimentation du moteur.
  • Suivant une modalité avatageuse de cette variante, les moyens de renvoi des gaz comportent une soupape dont le mouvement d'obturation ou d'ouverture est assuré par les variations de la dépression régnant dans la partie supérieure de la cuve.
  • Toujours suivant l'invention, le système est de préférence équipé de moyens de guidage de la cloche pour assurer en permanence la position de celle-ci au-dessus et autour de de l'extrémité supérieure de la canalisation d'amenée du gaz dans la cuve.
  • Encore suivant l'invention, la cuve constitutive du système de traitement peut être composée de deux enceintes coaxiales, soit une enceinte dite intérieure, de préférence de section transversale circulaire, contenant la canalisation d'amenée du gaz et la cloche flottante, et une enceinte dite extérieure dans laquelle le gaz déjà partiellement épuré extrait de l'enceinte intérieure est projeté et retraité par voie mécanique avant d'être envoyé vers le moteur à gaz, les deux enceintes étant en communication à leurs parties inférieures remplies d'eau ; il est à noter que dans ces conditions, le ventilateur mettant l'enceinte intérieure en dépression peut avantageusement mettre l'enceinte extérieure sous pression.
  • Le système perfectionné de traitement du gaz de gazogène combine ainsi les effets d'une filtration lamellaire (lorsque le gaz sortant de la conduite d'amenée est forcé, par la cloche, à plonger dans l'eau en suivant la surface - de préférence striée - de flottation), d'un lavage (par passage sur le dispositif de retenue de l'eau situé à la périphérie extrême de la cloche) et d'une centrifugation (par exemple par passage dans un cyclone situé à l'extérieur de la cuve); il assure ainsi une épuration remarquablement poussée du gaz.
  • Il faut remarquer que le système en question présente en outre les avantages d'être incolmatables, puisque la principale zone de traitement ne comporte que des parois mobiles, en l'occurence la surface de l'eau et la surface de flottation de la cloche ; la régénération de l'eau de traitement chargée de poussières et autres éléments extraits du gaz se fait simplement par vidange ; enfin le système est auto- réglable grâce à la cloche qui, soit en cas de descente exagérée due au manque d'eau de traitement, vient obturer la canalisation d'amenée du gaz, soit en cas d'excès d'alimentation en eau et d'insuffisance du dispositif de trop-plein, se soulève puis ses flotteurs pénètrent dans l'eau, ce qui augmente la perte de charge dans le circuit du gaz et peut entraîner l'arrêt de l'alimentation du moteur.
  • Enfin, le système permet un réglage aisé de l'alimentation du moteur grâce aux possibilités de recyclage du gaz et à la scuplesse générale de son fonctionnement.
  • La présente invention a encore pour objet des perfectionnements aux systèmes d'alimentation du gazogène lui-même.
  • Suivant l'invention, un de ces perfectionnements consiste à donner à la trémie-magasin d'alimentation en combustibles, une section transversale intérieure carrée ou rectangulaire, dont les coins sont pourvus de renforcements intérieurs à axes verticaux.
  • Suivant l'invention également, un autre perfectionnement consiste à pourvoir les orifices d'alimentation du gazogène en air, de moyens assurant en combinaison le réchauffage de cet air et la protection vis-à-vis des flammes pouvant exister au niveau de l'injection d'air ; suivant une modalité avantageuse de l'invention, ces moyens peuvent être constitués par une grille, de préférence amovible, de dessin quelconque au travers de laquelle doit passer l'air.
  • Il est à noter, que grâce à ces moyens d'alimentation en combustibles et en air, que grâce également au système particulier de combustion des produits et grâce encore aux dispositifs de traitement de gaz qui équipent l'appareil générateur de gaz objet de l'invention, on peut employer comme combustibles des matériaux divers, y compris les matières fibreuses naturelles (bois, paille, débris de végétaux ...) éventuellement compactées.
  • Les figures I, II, III et IV ci-jointes, non à l'échelle, illustrent, de façon exemplative et nullement limitative, l'appareil générateur de gaz perfectionné, objet de l'invention.
    • La figure I est une représentation schématique des différentes parties constitutives du générateur de gaz.
    • La figure II représente, en coupe verticale, une vue d'ensemble du système de production de gaz.
    • La figure III représente, en coupe horizontale, une section de la trémie magasin d'alimentation.
    • La figure IV représente, en coupe verticale, le système de traitement du gaz produit.
  • Sur le schéma illustratif représenté à la figure I, on distingue les différents éléments constitutifs du générateur de gaz, énumérés ci-après en suivant le trajet des matières; la trémie magasin (A) comporte à sa base la zone (B) des porte-tuyères (C) où a lieu l'allumage du combustible ; en dessous du foyer (D) est disposé un cendrier (E) à la base duquel sont extraits les gaz produits ; une conduite (F) amène ces gaz depuis le dispositif de production jusqu'au dispositif de traitement comportant, dans le cas de la figure I, un cyclone (G), un système de pré-refroidissement (H), un piège à eau (J) et enfin un équipement perfectionné (K) de filtration et lavage, surmonté d'une section d'aspiration (L) ; les gaz épurés sont envoyés par une conduite (M) vers le moteur à alimenter.
  • La figure II représente plus en détail la partie "production de gaz"; on y distingue en (1) la trémie magasin d'alimentation et à sa base une zone (2) de section décroissante, dite intermédiaire et située au-dessus du foyer (3) ; l'orifice inférieur (4) de la zone (2) est de même forme, mais de périmètre plus petit que l'orifice supérieur du foyer, en sorte que subsiste entre les deux contours, un espace (5). Le feyer (3; est équipé d'injecteurs d'air (6) et (7) ou tuyères assurant la combustion à cet endroit.
  • On comprend qu'une partie de la chaleur s'élevant du foyer passe par l'espace (5) et porte à haute témpérature les parois (8) de la zone dite intermédiaire (2).
  • En dessous de la zone du foyer (3), le système de production de gaz comporte encore une zone de section d'abord décroissante (9) puis évasée (10) par où les gaz sont extraits pour être envoyés vers le système d'épuration via une conduite (11).
  • La figure III représente une coupe transversale de la trémie magasin (1) ; on y distingue les coins (12) renfoncés intérieurement pour diminuer les risques d'encrassage du magasin. La figure IV représente en détail, non à l'échelle, la section principale de traitement du gaz ; on y distingue la cuve étanche (13) partiellement remplie d'eau (14),jusqu'à un niveau (15) maintenu constant par un dispositif (16) d'évacuation du trop-plein ; une conduite (17) d'amenée du gaz débouche au-dessus du niveau d'eau (15) ; au-dessus de l'orifice de sortie du gaz est disposée une cloche (18) d'axe longitudinal parallèle à l'axe longitudinal du tronçon (19) de la conduite située à l'extrémité côté sortie des gaz ; la base de la cloche est pourvue d'une couronne de flottation (20) dont la surface en contact avec l'eau comporte des bourrelets annulaires (21) ; une arête (22) également annulaire entoure la partie inférieure de la cloche, à faible distance au-dessus du niveau (15). La cuve est encore équipée de moyens (23) de vidange et (24) de remplissage en eau, ainsi que d'une conduite (25) pour la sortie du gaz.
  • La conduite (25) de sortie du gaz est reliée à un ventilateur (26) qui est suivi d'une canalisation (27) envoyant le gaz vers le moteur ; cette canalisation est pourvue d'une déviation (28) permettant le renvoi du gaz dans la cuve, l'accès à cette déviation étant autorisé ou empêché par une soupape (29) dont l'ouverture est commandée en liaison avec les besoins d'alimentation du moteur.
  • Les flèches figurant sur le dessin schématisent le trajet suivi par le gaz traversant le dispositif de traitement ; les flèches dessinées en tirets illustrent le parcours du gaz renvoyé dans la cuve.
  • Au dessous de la cuve est ménagée une enceinte (30) recueillant les eaux déversées par le trop-plein (16) ; des moyens (31) sont disposés pour le raclage des boues qui s'amassent tant dans la cuve (13) que dans l'enceinte (30). Dans la version représentée à la figure, la cuve est constituée de deux enceintes coaxiales (13) et (32), en communication à leurs parties inférieures.

Claims (14)

1. Appareil générateur de gaz perfectionné, comportant en série une trémie-magasin à combustibles, un foyer alimenté en air, des moyens de traitement du gaz produit et des moyens pour l'alimentation d'un moteur à gaz, caractérisé en ce que le système de production du gaz comprend, entre le magasin et le foyer, une zone de section décroissante dont les parois sont chauffées par le foyer et éventuellement par la chaleur des tuyères et en ce que le système de traitement du gaz comporte en série, au moins un dispositif de filtration lamellaire, un dispositif de lavage, et un dispositif de centrifugation.
2. Appareil générateur de gaz suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure de la zone située entre le magasin à combustibles et le foyer est de même forme, mais de section inférieure à l'extrémité supérieure de la zone constituant le foyer, en ce que des orifices sont ménagés dans l'intervalle séparant les parois des deux zones, pour permettre le passage de la chaleur émanant du foyer.
3. Appareil générateur de gaz, suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le système de traitement du gaz produit comporte une cuve étanche partiellement remplie d'eau, une canalisation d'amenée du gaz dans la dite cuve, canalisation dont de préférence le tronçon constituant l'extrémité à la sortie du gaz est de forme sensiblement cylindrique et de direction sensiblement verticale, l'orifice de sortie du gaz étant dirigée vers le haut, une cloche d'axe longitudinal sensiblement vertical disposée au dessus de l'orifice supérieur de la dite canalisation d'amenée, la section transversale intérieure de la dite cloche étant supérieure à la section transversale extérieure de la dite canalisation, la dite cloche étant pourvue, à la périphérie de sa base, de moyens en vue de la flottation de la cloche sur la surface de l'eau contenue dans la cuve, la dite cuve étant en outre pourvue de moyens pour la vidange et l'introduction d'eau ainsi que, à sa partie supérieure, de moyens d'extraction de gaz.
4. Appareil générateur de gaz suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le système de traitement du gaz comporte un dispositif de maintien de l'eau dans la cuve à un niveau constant.
5. Appareil générateur de gaz suivant l'une ou l'autre des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la surface des moyens de flottation de la cloche destinée à venir en contact avec l'eau contenue dans la cuve est pourvue de protubérances telles que par exemple des bourrelets annulaires concentriques de diamètres supérieurs à celui de la canalisation d'amenée du gaz.
6. Appareil générateur de gaz suivant l'une ou l'autre des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la cloche est pourvue, à la partie de sa base la plus éloignée de son axe longitudinal, de moyens de retenue d'eau, tels que par exemple une arête annulaire située à proximité et au-dessus de la surface de flottation de la cloche.
7. Appareil générateur de gaz suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'extractions des gaz à l'extérieur de la cuve comportent un ventilateur.
8. Appareil générateur de gaz suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le système de traitement du gaz est équipé de moyens pour le renvoi dans la cuve, du gaz extrait de la cuve et qui ne serait pas directement envoyé vers le dispositif d'alimentation du moteur.
9. Appareil générateur de gaz suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de renvoi du gaz dans la cuve comportent une soupape dont le mouvement d'obturation ou d'ouverture est assuré par les variations de la dépression régnant dans la partie supérieure de la cuve.
10. Appareil générateur de gaz suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est équipé de moyens de guidage de la cloche pour assurer en permanence la position de celle-ci au-dessus et autour de l'extrémité supérieure de la canalisation d'amenée du gaz dans la cuve.
11. Appareil générateur de gaz suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la cuve constitutive du système de traitement du gaz est composée de deux enceintes coaxiales, soit une enceinte dite intérieure, de préférence de section transversale circulaire, contenant la canalisation d'amenée du gaz et la cloche flottante, et une enceinte dite extérieure, les deux enceintes étant en communication à leurs parties inférieures remplies d'eau.
12. Appareil générateur de gaz perfectionné suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la trémie magasin d'alimentation en combustibles a une section transversale intérieure carrée ou rectangulaire, dont les coins sont pourvus de renfoncements intérieurs à axes verticaux.
13. Appareil générateur de gaz perfectionné suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les orifices d'alimentation du gazogène en air sont pourvus de moyens assurant en combinaison le réchauffage de cet air et la protection vis-à-vis des flammes pouvant exister au niveau de l'injection d'air.
14. Appareils générateurs de gaz tels que décrits ci-dessus.
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