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Perfectionnement aux gazogènes à gaz pauvre pour moteurs à explosions.
La présente invention se rapporte aux gazogènes à gaz pauvre pour moteurs à explosions, plus particulièrement pour moteurs de véhicules automooiles. Elle a pour objet des perfectionnements apportés aux gazogènes à gaz pauvre, alimentes par gravité en com- bustible solide, et fonctionnant suivant le principe de la combus- tion semi-renversée, les gaz chauds produits servant d'une part à réchauffer l'air de combustion et d'autre part à vaporiser l'eau pour former un mélange air-vapeur d'eau pour alimenter le gazogène.
Un but essentiel de l'invention est d'éviter la formation de mâchefers, et d'assurer la marche prolongée du gazogène chargé de combustible de mauvaise qualité (lignite par exemple).
Un autre but, lié au précédente est d'effectuer une surchauffe du mélange air etvapeur d'eau, avant son entrée au gazogène.
Un autre but est d'assurer l'évacuation automatique de l'eau non vaporisée ou éventuellement condensée, de manière à n'alimenter au gazogène qu'un mélange de vapeur d'eau et d'air.
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Ces buts et d'autres encore (tels que encombrement réduit, légèreté) simplicité de construction, de mise en marcne et de nettoyage) sont réalises grâce a la combinaison d'éléments derrits ci-dessous en se référant au dessin annexé qui donne à titre d'ex- emple : fig.l une coupe verticale Médiane d'un gazogène à gaz pauvre, conforme à l'invention, fig.2 une coupe horizontale suivant la ligne II-II de la fig.l, fig.3 une coupe verticale suivant la ligne III-III de la fig.l.
Dans l'exemple non limitatif représenté, le gazogène est de section rectangulaire dont les deux longs cotés sont intérieurement équipés d'une garniture 1 en réfractaire, ou en métal résistant aux hautes températures. Le corps 2 du gazogène est surmonté d'une cuve trémie 3 à couvercle étanche 4 de chargement, la cuve 3 étant étan- chôment reliée au corps 2 par les flasques 5. Sur toute la largeur du gazogène, entre les garnitures 1, est montée;, au milieu, la grille 6 qui surmonte un cendrier 7 a couvercle inférieur 8.
De chaque côté de la grille, le fond du gazogène est formé par une tôle 9 inclinée vers le haut pour donner à la partie inférieure du gazogène une forme en trémie dont les deux parois latérales épou- sent à peu près l'inclinaison naturelle du talus de combustible.
Ces deux parois 9 se terminent chacune par une partie verticale 10 qui se prolonge jusqu'à un revêtement réfractaire 11 garnissant la partie supérieure du gazogène, ces parois laissant subsister, entre elles et la paroi correspondante de l'enveloppe du gazogène, un canal vertical 16 qui s'étend sur toute la largeur du gazogène.
Dans le cendrier s'ouvrent, de cnaque côté, des canaux 12 pour le dégagement vers un collecteur externe non représenté, au gaz formé ; ces canaux, qui s'étendent également sur toute la largeur du gazo- gène, sont formés par deux tôles inclinées de l'extérieur vers l'intérieur, Au-dessus de chacun de ces canaux est montée une tôle 13 également inclinée vers l'intérieur du gazogène pour former, in- férieurement, une chambre 14 au-dessus des canaux 12 et, supérieu-
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rament, un canal incliné 15 communiquant avec le canal vertical 16.
En-dessous des canaux 12 subsiste une chambre 17 à fond 18 incliné vers l'extérieur, et munie d'une ouverture réglable 19 pour l'en- trée d'air et d'une petite ouverture 20 dont le but sera défini plus loin. La chambre 17 communique avec le canal 15 par des con- duits verticaux 21 montas dans les canaux 13. 22 est une amenée réglable d'eau, qui déverse l'eau sur la face supérieure des canaux 12, cette face étant équipée de cnicanes, nervures ou autres élé- ments semblables 23 pour obliger l'eau déversée à suivre un long trajet sur les canaux 12. Comme le montre la fig.1, les tubes 21 font légèrement saillie sur la tôle supérieure du canal 12, sauf les tubes situes le plus bas.
La paroi supérieure de chaque canal 12 est reliée à la tôle 9 par une partie 24 d'inclinaison opposée à celle du canal 12. A leur partie supérieure, les toiles 10 sont decoupées pour assurer une communication entre le canal 16 et l'in- térieur du gazogène ; la paroi externe correspondante du gazogène est également découpée a cet endroit afin de permettre l'allumage du foyer. Des lames pleines 28 faisant corps avec la tôle 10, divi- sent le canal vertical en petits canaux minces par -Lesquels passe le mélange air-vapeur d'alimentation du gazogène.
L'effet de ces lames est d'augmenter considérablement les échanges de chaleur en- tre les parois 10 du foyer et le mélange air-vapeur. Un couvercle 25 ferme normalement la dite ouverture d'allumage située dans la paroi externe ; ce couvercle porte;, sur sa face interme, une série do lames métalliques pleines 26, verticales, qui s'étendent sur toute la section du canal 11 et de l'ouverture 27 pratiquée dans la paroi 10.
Le fonctionnement du gazogène se comprend aisément.
@ En marche normale, après allumage par les ouvertures 27, le gaz formé dans la partie inférieure du gazogène est aspiré par la dépression du moteur au travers du cendrier 7 et des canaux 12, les- quels s'échauffent rapidement. L'air entrant par 19 se chauffe for- tement au contact des canaux 12, s'élève par les tubes 21 également
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portés à haute température et arrive dans les canaux 15 et 16 où il est encore chauffé par la chaleur intense des tôles 9 et 10 et des lames 28 faisant corps avec les tôles 10.
D'autre part, l'eau alimentée par 22 se vaporise au contact du canal 12, grâce au long parcours que lui font subir les chicanes 23, et cette vapeur d'eau se mélange à l'air chaud dans les conduits 15 et 16 ; ce mélange passe alors entre les lames pleines 26 pour pénétrer dans la zone de réaction du gazogène.
Dans les gazogènes de ce type où le canal 16 s'ouvre direc- tement dans le gazogène, le mélange air et vapeur d'eau entre dans le gazogène à la température qu'il a atteinte dans le canal 16, température qui suffit a maintenir en général la vapeur a l'état gazeux.
Grâce aux lames massives 26 et28, qui sont en contact avec la zone très chaude de réaction du gazogène, et qui sont par consé- quent portées à haute température, la vapeur d'eau contenue dans le mélange est rapidement surchauffée, de sorte qu'on alimente en mélange gazeux chaud, ce qui est éminemment favorable et assure un fonctionnement prolongé du gazogène sans formation de mâchefers.
D'autre part, le mélange gazeux, en lèchant les claques 26 et 28, onlève à celles-ci une grande partie de leur chaleur ; les portes ou couvercles 25 et la face du gazogène sont ainsi maintenus a une température beaucoup moins élevée que si ce refrodisicement n'exis- tait pes.
Les parties inclinées 24 ont pour but d'intercepter l'eau qui pourrait ne pas avoir été complètement vaporisée et les poussiè- res qui auraient pu s'introduire par le canal 16. Cette eau et ces poussières sont ainsi ramenées par les pentes 24 vers les tubes 21 voisins, pour retomber sur les fonds 18 et s'écouler par les ouver- tures 20.
L'exemple représenté à grille médiane et alimentation en me- lange gazeux surchauffé en deux points opposés du gazogène est par- ticulièrement intéressant en ce sens qu'il supprime toute partie " morte " dans le corps du gazogène ; en d'autres termes, la réac-
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tion est amorcée, sur toute la largeur du gazogène, aux deux côtés. de celui-ci et se propage doue de l'extérieur vers le centre et vers le bas pour assurer un fonctionnement intense'dans toute la section horizontale du gazogène. L'invention ne se limite cependant pas à cet exemple préféré ;
on pourrait concevoir un gazogène à en- trée unique de mélange gazeux, un tel gazogène correspondant prati- quement à la moitié du gazogène représente à la fig.1.
R E V E N D I C A T I 0 N S .
1. Gazogène à gaz pauvre ou mixte pour toutes applications, caractérisé en ce que les gaz formés servent à échauffer l'air d'a- limentation et à vaporiser de l'eau pour former un mélange gazeux qui, avant son entrée dans le foyer, traverse un ensemble de lames métalliques ou réfractaires à grande surface portées à haute tempé- rature par leur voisinage ou leur contact avec la zone de réaction, ce qui a pour effet de surchauffer le dit mélange air-vapeur d'ali- mentation du foyer, tout en donnant une sécurité à la ou les parois par une évacuation rapide des calories qui se récupèrent.
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Improvement in lean gas gasifiers for explosion engines.
The present invention relates to lean gas generators for combustion engines, more particularly for motor vehicle engines. Its object is to improve upon lean gas generators, fed by gravity with solid fuel, and operating on the principle of semi-reverse combustion, the hot gases produced serving on the one hand to heat the air. combustion and on the other hand to vaporize the water to form an air-water vapor mixture to supply the gasifier.
An essential aim of the invention is to prevent the formation of bottom ash, and to ensure the prolonged operation of the gasifier loaded with poor quality fuel (lignite for example).
Another aim, linked to the previous one, is to superheat the air and water vapor mixture, before it enters the gasifier.
Another object is to ensure the automatic evacuation of non-vaporized or possibly condensed water, so as to supply the gasifier only to a mixture of water vapor and air.
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These goals and others (such as reduced bulk, lightness) simplicity of construction, marketing and cleaning) are achieved through the combination of elements derrits below with reference to the accompanying drawing which gives as title for example: fig.l a median vertical section of a lean gas generator, according to the invention, fig.2 a horizontal section along line II-II of fig.l, fig.3 a section vertical along the line III-III of fig.l.
In the non-limiting example shown, the gasifier is of rectangular section, the two long sides of which are internally equipped with a lining 1 made of refractory or of metal resistant to high temperatures. The body 2 of the gasifier is surmounted by a hopper tank 3 with a sealed loading cover 4, the tank 3 being sealed to the body 2 by the flanges 5. Over the entire width of the gasifier, between the gaskets 1, is mounted ;, in the middle, the grid 6 which surmounts an ashtray 7 with lower cover 8.
On each side of the grid, the bottom of the gasifier is formed by a sheet 9 inclined upwards to give the lower part of the gasifier a hopper shape, the two side walls of which roughly match the natural inclination of the bank. of fuel.
These two walls 9 each end in a vertical part 10 which extends to a refractory lining 11 lining the upper part of the gasifier, these walls leaving between them and the corresponding wall of the casing of the gasifier, a vertical channel 16 which extends over the entire width of the gasifier.
In the ashtray open, on the side, channels 12 for the release to an external collector, not shown, to the gas formed; these channels, which also extend over the entire width of the gasoline generator, are formed by two sheets inclined from the outside to the inside, Above each of these channels is mounted a sheet 13 also inclined towards the interior. interior of the gasifier to form, inferiorly, a chamber 14 above the channels 12 and, upper-
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row, an inclined channel 15 communicating with the vertical channel 16.
Below the channels 12 remains a chamber 17 with a bottom 18 inclined outwards, and provided with an adjustable opening 19 for the air inlet and a small opening 20, the purpose of which will be defined later. . The chamber 17 communicates with the channel 15 by vertical conduits 21 mounted in the channels 13. 22 is an adjustable water supply, which pours water on the upper face of the channels 12, this face being equipped with cnicanes, ribs or the like 23 to force the discharged water to follow a long path over the channels 12. As shown in fig.1, the tubes 21 protrude slightly from the upper plate of the channel 12, except the tubes located the lowest.
The upper wall of each channel 12 is connected to the sheet 9 by a part 24 of inclination opposite to that of the channel 12. At their upper part, the webs 10 are cut to ensure communication between the channel 16 and the in- interior of the gasifier; the corresponding external wall of the gasifier is also cut at this location in order to allow the ignition of the fireplace. Solid blades 28 integral with the sheet 10, divide the vertical channel into small thin channels through which passes the air-vapor mixture of the gasifier feed.
The effect of these blades is to considerably increase the heat exchange between the walls of the hearth and the air-vapor mixture. A cover 25 normally closes said ignition opening located in the outer wall; this cover carries;, on its inner face, a series of solid metal blades 26, vertical, which extend over the entire section of the channel 11 and the opening 27 made in the wall 10.
The operation of the gasifier is easily understood.
@ In normal operation, after ignition through the openings 27, the gas formed in the lower part of the gasifier is drawn in by the engine vacuum through the ashtray 7 and the channels 12, which heat up rapidly. The air entering through 19 heats up strongly on contact with the channels 12, also rises through the tubes 21.
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brought to high temperature and arrives in the channels 15 and 16 where it is still heated by the intense heat of the sheets 9 and 10 and the blades 28 forming one unit with the sheets 10.
On the other hand, the water supplied by 22 vaporizes on contact with the channel 12, thanks to the long path that the baffles 23 make it undergo, and this water vapor mixes with the hot air in the conduits 15 and 16. ; this mixture then passes between the solid blades 26 to enter the reaction zone of the gasifier.
In gasifiers of this type where channel 16 opens directly into the gasifier, the air and water vapor mixture enters the gasifier at the temperature it has reached in channel 16, a temperature which is sufficient to maintain generally the vapor in the gaseous state.
Thanks to the massive blades 26 and 28, which are in contact with the very hot reaction zone of the gasifier, and which are consequently brought to a high temperature, the water vapor contained in the mixture is rapidly superheated, so that hot gas mixture is fed, which is eminently favorable and ensures a prolonged operation of the gasifier without formation of bottom ash.
On the other hand, the gas mixture, by licking the slaps 26 and 28, one removes from them a large part of their heat; the doors or lids 25 and the face of the gasifier are thus maintained at a much lower temperature than if this cooling did not exist heavy.
The aim of the inclined parts 24 is to intercept the water which may not have been completely vaporized and the dust which could have entered through the channel 16. This water and this dust are thus brought back by the slopes 24 towards the neighboring tubes 21, to fall back on the bottoms 18 and flow through the openings 20.
The example shown with a central grid and a superheated gas mixture feed at two opposite points of the gasifier is particularly interesting in that it removes any "dead" part in the body of the gasifier; in other words, the reaction
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tion is initiated, over the entire width of the gasifier, on both sides. thereof and propagates from the outside to the center and down to ensure intense operation throughout the horizontal section of the gasifier. The invention is not however limited to this preferred example;
one could conceive of a gasifier with a single inlet for a gas mixture, such a gasifier corresponding to practically half of the gasifier shown in FIG.
R E V E N D I C A T I 0 N S.
1. Lean or mixed gas generator for all applications, characterized in that the gases formed serve to heat the supply air and to vaporize water to form a gas mixture which, before entering the hearth , passes through a set of metal or refractory blades with a large surface area brought to high temperature by their vicinity or their contact with the reaction zone, which has the effect of overheating the said air-vapor mixture of the furnace feed , while giving security to the wall (s) by rapid evacuation of the calories which are recovered.