Gazogène. La présente invention a pour objet un ga zogène, caractérisé en êe qu'il comporte deux foyers superposés, munis chacun d'au moins une admission d'air et comportant une grille à leur partie inférieure, la grille du foyer supérieur séparant celui-ci du foyer infé rieur, des corps réfractaires laissant des in terstices entre eux étant disposés sur la grille du foyer inférieur et remplissant par tiellement ce dernier, le tout étant disposé de telle façon que le éombustible, introduit dans le foyer supérieur, y subisse une com bustion partielle avant de tomber à -travers la grille dans le foyer inférieur où la gazéi fication se poursuit, les gaz combustibles pro duits étant évacués au bas de ce foyer infé rieur.
Le dessin schématique annexé représente, à titre d'exemple seulement, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention, établies pour fonctionner au bois.
La fig. 1 montre en section verticale axiale une première forme d'exécution; La fig. 2 est une section verticale axiale d'ensemble d'une deuxième forme d'exécu tion; La fig. 3 est un schéma montrant en plan un dispositif dépoussiéreur de gaz; La fig. 4 est une section verticale d'un sollecteur pour l'évacuation de l'eau de con densation; La fig. 5 est une section axiale d'un mé langeur d'air et de gaz avant l'admission au moteur.
Le gazogène représenté à la fig. 1 est es sentiellement constitué par un premier foyer à combustion renversée f dans lequel s'effec tue une combustion partielle du bois qui l'ali mente venant d'une trémie de chargement t. L'air réchauffé dans une cloche e pénètre dans le foyer supérieur à la partie supé rieure, et à la partie médiane par l'intermé diaire d'une ou deux couronnes a percées d'orifices, dont l'ouverture est réglable à l'aide de moyens convenables, tels entre au tres qu'un registre circulaire. A la base se trouve une grille g à trous de section telle que le bois étant d'une di mension à peu près constante, la dimension des trous de la grille corresponde aux dimen sions du charbon obtenu après distillation et combustion partielle du bois sur ladite grille.
Immédiatement au-dessous de ce premier foyer s'en trouve un autre, à peu près sem blable f', avec une grille à la base; mais sur la, grille est empilée une certaine quantité de boulets r de terre réfractaire, porcelaine ou autres corps mauvais conducteurs de la cha leur, de façon à réduire le volume du foyer dans une proportion convenable.
A la partie supérieure, sous la. première grille, sont réparties des prises d'air réglables ou automatiques d. Les buses automati ques sont par exemple constituées par un tube portant une bille qui s'ouvre par dé pression dans le gazogène. Une butée règle la hauteur de levée de la bille.
A la base, un cône e dans lequel passent les gaz, déverse les cendres dans un cendrier spécial l avec raclettes, et permettant, si utile, la vidange en marche. Les gaz sortent de l'appareil par une buse b et se rendent dans un dépoussiéreur 7a garni de paille de fer ou autres. A la suite, pour effectuer la, dernière épuration, se trouvent des boîtes à choc et détente 7n et tuyaux condenseurs, dans lesquels l'eau peut se condenser et s'évacuer au fur et à mesure de sa production.
Une grande chambre de détente peut faire suite à. ces appareils, et, dans certains cas spéciaux, un antipulsateur.
Le fonctionnement est le suivant: le bois est introduit dans la. trémie t de laquelle il passe dans le foyer f. La mise de feu se fait à la partie supérieure du foyer f par les ori fices de la couronne a en allumant des brin dilles par exemple, et en actionnant le ven tilateur, l'air passe par les orifices de la cou ronne en quantité convenable pour effectuer une combustion partielle avec production d'a cide carbonique; en même temps, le bois dis tille et se carbonise.
Les trous de la grille<I>g</I> du foyer<I>f</I> sont tels que, lorsque la carbonisation des mor- ceaux de bois est complète, ils passent au travers et le charbon vient tomber sur le lit de boulets ou autres débris réfractaires pla cés sur la grille du foyer<B><I>f</I></B>. Ces boulets s'é chauffent et prennent la température du rouge au rouge blanc, très favorable à la ré- @duction des goudrons et autres réactions. La masse gazeuse qui descend du premier foyer se trouve extrêmement divisée par les boulets.
La cendre s'écoule, entraînée par le gaz aspiré et glisse sur les boulets sans jamais pouvoir obstruer l'appareil, car le charbon est entièrement consumé et la cendre résiduelle (st en très petite quantité. Cette cendre ar rive par un cône dans un cendrier où elle se dépose; le gaz continue son chemin et sor tant par la buse b, va se dépoussiérer dans une chambre à la partie supérieure de la quelle on a. mis de la. paille de fer.
Ce gaz va ensuite soit au ventilateur, soit au moteur, lorsqu'il est jugé suffisam ment riche. Des boîtes spéciales in, dans les quelles lis gaz arrivent à grande vitesse et viennent par choc. se débarrasser de la va peur d'eau, font suite au dépoussiéreur. L'eau est évacuée au fur et à mesure de sa condensation. Avant l'arrivée au moteur, les gaz sont mélangés à la quantité d'air utile pour les rendre explosifs. Les appareils sont de volume et poids réduits.
Dans le cas d'une brusque aspiration sup plémentaire des gaz par le moteur (coup -d'accélérateur), les bues d à prise d'air au tomatique fonctionnent et le foyer f'travaille comme un gazogène à. charbon, et fournit le supplément de gaz requis.
Ces dispositifs permettent une mise en route très rapide, en une à deux minutes. Dans la forme d'exécution du gazogène montrée par la fig. \?, les deux foyers<I>f</I> et<I>f'</I> du gazogène sont constitués par des enceintes réfractaires disposées à l'intérieur d'une même enveloppe de tôle<B>f'.</B> Cette enveloppe comporte les buses d d'entrée d'air dans les foyers.
La disposition des buses peut être celle décrite pour la fig. 1 et le réchauffage de l'air, avant son entrée dans les foyers, a lieu dans une ou plusieurs chemises f 3 con- cent.riques à l'enveloppe f2. L'entrée d'air dans les chemises f3 s'effectue à travers un ou plusieurs orifices f 4 pourvus de registres de réglage ou de soupapes automatiques s'ou vrant en cas de dépression dans l'enceinte circonscrite par les chemises.
Les chemises peuvent être démontées rapidement grâce à toute disposition convenable d'accrochage sur des cercles f5 fixés à l'enveloppe f2 et de verrous manoeuvrés au moyen d'un seul levier de manceuvre <B>f'.</B> La répartition des buses d'entrée d'air et leur rôle sont en principe les mêmes que ceux expliqués pour la fig. 1.
Au-dessus de la grille g, qui sépare les deux foyers, peuvent être disposées plusieurs grilles ou .des chicanes destinées à retenir les bois menus ou déchets divers pour en per mettre la carbonisation.
On voit que cette disposition des' foyers dans une enveloppe de tôle d'une seule pièce, avec une ou plusieurs chemises de réchauf- fage d'air, permet de supprimer les raccords en fonte lourds et sujets à provoquer -des ren trées d'air intempestives. Le gazogène est, de ce fait, allégé et simplifié. La conduite en est aussi plus facile.
La grille g',du foyer inférieur, sur laquelle repose la colonne de boulets réfractaires r portés à température élevée, peut être secouée et, en particulier, animée de déplacements an gulaires autour de son centre par liaison ci nématique avec la base tournante d'un cen drier.
Dans l'exemple représenté (fig. 2), le cendrier est constitué par une cuvette l fixée de façon étanche sur le fond de la chambre de départ e1 de gaz, et pourvu -d'un fond perforé <B>Il</B> sous lequel s'applique le fond supérieur d'un deuxième cendrier l2 à fermeture hermé tique l3. Le deuxième cendrier l2 est monté sur le premier, de façon à pouvoir pivoter au tour de son centre,
lorsqu'on agit sur une poi gnée de manoeuvre l4. Des tiges l' relient an- gulairement le cendrier l' et la grille g', et des palettes ou racloirs l6 sont figés à la base des tiges l5, de telle sorte -que, agissant sur la poignée l4, on réalise simultanément le décras sage de la, pile de boulets r,
et le transvase ment des cendres du cendrier<B>1</B> dans le cendrier inférieur l2. Pour une position angulaire déterminée, le fond du cen drier l2 forme registre et coupe toute communication entre la chambre ë et l'at mosphère, de sorte qu'on peut, pendant la marche, ouvrir la porte F, pour extraire les cendres contenues dans le cendrier infé rieur h.
Pour utiliser le gazogène de façon con tinue (sur les bateaux par exemple), on réa lise le dépoussiérage ,des gaz au moyen d'un dépoussiéreur double (fig. 3). Un by-pass ou -des vannes b' placées sur chacune -des condui tes b2 ou dérivations d'amenée des gaz à l'un des éléments b ou b' du dépoussiéreur, per mettent de mettre en service successivement ces deux éléments de façon qu'il soit possible de procéder au nettoyage de l'un pendant que l'autre travaille.
On peut évidemment dispo ser d'une batterie de plus de deux dépoussié- reurs dont l'entrée et la sortie de chacun sont contrôlés par valves ou robinets à voies mul tiples.
Pour évacuer l'eau de condensation pro duite clans les divers appareils et, en parti culier, à la partie inférieure des boîtes de chocs m indiquées sur la fig. 1, on fait par tir, du point le plus bas -de ces boîtes, un tube plongeant à sa partie inférieure dans une garde hydraulique, la différence de hau teur entre le niveau .d'eau de la garde et la boîte étant choisie, par rapport à la dépres sion maximum dans l'appareil, telle qu'il ne se produise pas d'aspirations d'eau dans l'a.p- pareillage -d'épuration.
Mais, pour réduire l'encombrement et lorsque le gazogène est appliqué à .des véhicules, il est préférable de faire déboucher le tube ci-dessus, dont la lon gueur est considérablement réduite, dans un collecteur n' (fig. 4) plein .d'une matière spongieuse n2, telle que la bourre de coton placée sur un fond perforé n3 à travers lequel l'eau qui traverse la matière spongieuse par capillarité peut s'écouler librement par gra vité. Avec cette disposition, on réalise l'éva cuation continue des eaux de condensation sans risques .de rentrées intempestives d'air dans l'appareil.
Pour parfaire l'épuration des gaz, on peut, bien entendu, interposer sur leur Trajet, des filtres garnis de matière spon- @;ieuse, ou des mèches de coton, ou des boîtes pourvues de chicanes convenablement dispo sées.
La fi-. 5 montre un mélangeur pour le dosage de l'air avant l'admission du gaz au moteur. Le gaz est aspiré au moteur à travers une colonne W disposée dans l'axe d'une en ceinte m\ à la partie supérieure de laquelle l'air peut être admis par des orifices m3 pour vus de tous moyens de réglage appropriés irt,'. Le gaz, mélangé à l'air, se rend au moteur par la conduite 'r12 qui pénètre à la partie infé rieure de la colonne înl par une extrémité tail lée en sifflet de façon à permettre aux der nières impuretés entraînées de tomber au fond de la.
colonne in' où on peut périodiquement les extraire par tous moyens -de vidange ap propriés. L'air pénètre dans l'enceinte m.2 et franchit une ou plusieurs chicanes n, concen triques à la colonne ïn1, avant de pénétrer dans celle-ci à travers des orifices qrz'. Le ré glage des orifices permet de régler la carbu ration du moteur, et les chicanes me s'oppo- j;#ent à tout refoulement accidentel de gaz dans l'atmosphère.
I1 convient de remarquer que ce gazogène, bien que plus spécialement destiné à fonc tionner au bois ou déchets de bois peut éven tuellement fonctionner au charbon sans mo dification essentielle de ses éléments.
Gasifier. The present invention relates to a ga zogen, characterized in that it comprises two superimposed hearths, each provided with at least one air inlet and comprising a grille at their lower part, the grille of the upper hearth separating it. of the lower hearth, refractory bodies leaving gaps between them being arranged on the grid of the lower hearth and partially filling the latter, the whole being so arranged that the combustible, introduced into the upper hearth, undergoes a com partial bustion before falling through the grate into the lower hearth where gasification continues, the combustible gases produced being discharged at the bottom of this lower hearth.
The appended schematic drawing represents, by way of example only, two embodiments of the object of the invention, established to operate on wood.
Fig. 1 shows in axial vertical section a first embodiment; Fig. 2 is an overall axial vertical section of a second embodiment; Fig. 3 is a diagram showing a plan of a gas dust collector; Fig. 4 is a vertical section of a solicitor for the discharge of the condensation water; Fig. 5 is an axial section of an air and gas mixer before admission to the engine.
The gasifier shown in fig. 1 is essentially constituted by a first reverse combustion hearth f in which there is partial combustion of the wood which feeds it from a loading hopper t. The air heated in a bell e enters the upper hearth at the upper part, and at the middle part through the intermediary of one or two crowns with orifices, the opening of which is adjustable. assistance of suitable means, such as a circular register. At the base there is a grate g with holes of section such that the wood being of an approximately constant dimension, the dimension of the holes of the grate corresponds to the dimensions of the charcoal obtained after distillation and partial combustion of the wood on said wire rack.
Immediately below this first focus is another, roughly the same as f ', with a grid at the base; but on the grid is piled a certain quantity of balls of refractory earth, porcelain or other bad heat conductors, so as to reduce the volume of the hearth in a suitable proportion.
At the top, under the. first grille, there are adjustable or automatic air intakes d. The automatic nozzles are for example formed by a tube carrying a ball which opens by pressure in the gasifier. A stop adjusts the height of the ball.
At the base, a cone e in which the gases pass, pours the ashes into a special ashtray l with scrapers, and allowing, if useful, the emptying in progress. The gases leave the device through a nozzle b and go to a dust collector 7a lined with steel wool or the like. Following, to carry out the last purification, there are shock and expansion boxes 7n and condenser pipes, in which the water can condense and evacuate as it is produced.
A large relaxation room can follow. these devices, and, in special cases, an antipulsator.
The operation is as follows: the wood is introduced into the. hopper t from which it passes into the hearth f. The firing is done at the upper part of the hearth f through the ori fices of the crown a by lighting strands of beads for example, and by activating the fan, the air passes through the openings of the crown in a suitable quantity to carry out partial combustion with the production of carbon dioxide; at the same time, the wood breaks and chars.
The holes in the <I> g </I> grate of the <I> f </I> hearth are such that, when the charring of the pieces of wood is complete, they pass through and the charcoal falls on the bed of balls or other refractory debris placed on the grate of the <B> <I> f </I> </B> hearth. These balls heat up and take the temperature from red to red to white, very favorable to the reduction of tar and other reactions. The gaseous mass which descends from the first hearth is extremely divided by the balls.
The ash flows, entrained by the sucked gas and slides on the balls without ever being able to obstruct the apparatus, because the coal is entirely consumed and the residual ash (is in very small quantity. This ash arrives by a cone in a ashtray where it is deposited; the gas continues on its way and exits through the nozzle b, will be dusted in a chamber at the top of which we have put iron straw.
This gas then goes either to the fan or to the engine, when it is considered sufficiently rich. Special in boxes, in which gas lines arrive at high speed and come in shock. get rid of the fear of water goes, follow up with the dust collector. The water is evacuated as it condenses. Before reaching the engine, the gases are mixed with the quantity of air useful to make them explosive. The devices are of reduced volume and weight.
In the event of a sudden additional gas intake by the engine (throttle stroke), the automatic air intake drains work and the fireplace works like a gasifier. coal, and provides the additional gas required.
These devices allow a very quick start-up, in one to two minutes. In the embodiment of the gasifier shown in FIG. \ ?, the two hearths <I> f </I> and <I> f '</I> of the gasifier are constituted by refractory enclosures arranged inside the same sheet metal envelope <B> f'. </B> This casing includes the air inlet nozzles in the fireplaces.
The arrangement of the nozzles may be that described for FIG. 1 and the reheating of the air, before entering the fires, takes place in one or more jackets f 3 concent.riques to the casing f2. The air inlet into the liners f3 is effected through one or more orifices f 4 provided with adjustment registers or automatic valves opening in the event of a vacuum in the enclosure circumscribed by the liners.
The liners can be dismantled quickly thanks to any suitable arrangement for hooking onto circles f5 fixed to the casing f2 and locks operated by means of a single operating lever <B> f '. </B> The distribution of the air inlet nozzles and their role are in principle the same as those explained in fig. 1.
Above the grid g, which separates the two hearths, can be arranged several grids or baffles intended to retain small wood or various waste to allow carbonization.
It can be seen that this arrangement of the hearths in a one-piece sheet metal casing, with one or more air heating jackets, makes it possible to eliminate heavy cast iron fittings which are liable to cause back-flow. unwanted air. The gasifier is, therefore, lightened and simplified. Driving is also easier.
The grid g ', of the lower hearth, on which rests the column of refractory balls r brought to high temperature, can be shaken and, in particular, animated by angular movements around its center by kinematic connection with the rotating base of an ashtray.
In the example shown (fig. 2), the ashtray consists of a bowl l fixed in a sealed manner on the bottom of the gas outlet e1, and provided with a perforated bottom <B> Il </ B > under which the upper base of a second ashtray l2 with hermetic closure l3 is applied. The second ashtray l2 is mounted on the first, so as to be able to pivot around its center,
when acting on a maneuver handle l4. Rods connect the ashtray 1 'and the grid g' an- gularly, and pallets or scrapers 16 are fixed at the base of the rods 15, so that, acting on the handle 14, the cleaning is carried out simultaneously. sage of the, stack of balls r,
and transferring the ashes from the ashtray <B> 1 </B> into the lower ashtray l2. For a determined angular position, the bottom of the ash box l2 forms a register and cuts off all communication between the chamber ë and the atmosphere, so that one can, during operation, open the door F, to extract the ashes contained in the lower ashtray h.
To use the gasifier continuously (on boats for example), the dust is removed from the gases by means of a double dust collector (fig. 3). A bypass or -valves b 'placed on each -conduits b2 or gas supply branches to one of the elements b or b' of the dust collector, allow these two elements to be put into service successively so that it is possible to clean one while the other is working.
It is obviously possible to have a battery of more than two dust collectors, the inlet and outlet of each of which are controlled by valves or multiple-way taps.
To evacuate the condensation water produced in the various devices and, in particular, at the lower part of the shock boxes m shown in fig. 1, we shoot, from the lowest point of these boxes, a tube plunging at its lower part into a hydraulic guard, the height difference between the water level of the guard and the box being chosen, with respect to the maximum vacuum in the apparatus, such that no water sucks into the a.p- parage -d'épuration.
But, to reduce the bulk and when the gasifier is applied to .des vehicles, it is preferable to open the above tube, the length of which is considerably reduced, into a full manifold (Fig. 4). of a spongy material n2, such as cotton wool placed on a perforated bottom n3 through which the water which passes through the spongy material by capillary action can flow freely by gravity. With this arrangement, the continuous eva cuation of the condensation water is carried out without any risk of untimely re-entry of air into the apparatus.
To complete the purification of the gases, one can, of course, interpose on their path, filters filled with spon- @; ieuse material, or cotton wicks, or boxes provided with suitably arranged baffles.
The fi-. 5 shows a mixer for metering the air before the gas is admitted to the engine. The gas is sucked from the engine through a column W arranged in the axis of an enclosure m \ at the upper part of which the air can be admitted through orifices m3 to be seen by any appropriate adjustment means irt, ' . The gas, mixed with the air, goes to the engine through the line 'r12 which enters the lower part of the column înl through a tailed end whistled so as to allow the last entrained impurities to fall to the bottom of the tube. the.
column in 'where they can be periodically extracted by any appropriate emptying means. The air enters the enclosure m.2 and passes through one or more baffles n, concentrated in the column ïn1, before entering the latter through orifices qrz '. The adjustment of the orifices adjusts the carburetor of the engine, and the baffles prevent any accidental discharge of gas into the atmosphere.
It should be noted that this gasifier, although more specifically intended to operate on wood or wood waste, can possibly operate on charcoal without essential modification of its elements.