Appareil pour la production d'un gaz combustible à partir d'huiles combustibles notamment de mazout La présente invention est relative à un appareil pour la production d'un gaz combustible à partir d'huiles combustibles, notamment de mazout, par exemple des fuels domestiques et les fuels légers en utilisant la chaleur des gaz brûlés provenant de la combustion d'une fraction du combustible. On connaît déjà des appareils de ce genre qui produisent un mélange carburant complet d'air et de vapeurs l'huile,
l'air servant de véhicule aux susdites vapeurs ainsi que pour leur combustion dans des appareils d'utilisation. Ces appareils présentent des inconvé nients résidant, d'une part, dans le danger d'explo sion susceptible d'être provoquée par un retour de flamme vers les conduites et vers l'appareil géné rateur, et, d'autre part, dans le fait que la tempéra ture d'un tel mélange ne pouvant pas dépasser 120 C, la vapeur d'huile se trouve condensée dans le mélange en forme de gouttelettes ou de brouillard, de sorte que la vitesse de combustion en est très ré duite.
On connaît, d'autre part, des appareils produi sant un gaz pur, non mélangé avec de l'air, sortant du générateur à une température de 1200 C environ, mais dans ces appareils une partie des vapeurs d'huile subit un cracking avec formation d'hydrogène et vapeurs de goudron susceptibles d'encrasser les conduites de faible section alimentant les brûleurs des appareils d'utilisation.
L'appareil faisant l'objet de l'invention permet d'obtenir un gaz qui n'a subi aucun changement d'état chimique provenant d'un cracking, et cela sans présenter aucun des inconvénients des appareils con nus, il est caractérisé par le fait qu'il comporte une cuve contenant le combustible liquide à vaporiser, un brûleur alimenté en combustible liquide à partir de ladite cuve et des moyens pour refouler sous pression les gaz brûlés provenant de ce brûleur à travers le combustible contenu dans cette cuve.
On sait que les fuels domestiques et les fuels légers de qualité courante sont constitués par un mélange de fractions légères et de fractions plus lourdes dont les points d'ébullition s'échelonnent entre 170 C et 370o C.
Dans l'appareil suivant l'in vention, les gaz brûlés chauds en traversant le com- bustible liquide contenu dans la cuve du générateur, le portent à une température de l'ordre de 210() C à 2200 C à laquelle les fractions légères se vaporisent complètement, tandis que les fractions lourdes sont en partie vaporisées et en partie entraînées sous forme de gouttelettes très fines.
Au contact des parois du générateur, ce mélange, dont les gaz brûlés constituent environ 50 %, est porté à environ 3000 C, température à laquelle le mélange de gaz brûlés et de vapeur des fractions légères forme le gaz capable de dissoudre et de transporter les vapeurs des frac tions plus lourdes.
On obtient ainsi un gaz sans gouttelettes liquides et ne présentant aucune conden sation tant que sa température ne s'abaisse pas en dessous de 2001)C, ce qui s'obtient aisément lorsque le générateur et la canalisation de départ sont en matière calorifuge. Ce gaz a un pouvoir calori fique de 6000 kilocalories par m3, ramené à la température de 15() C.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une coupe de l'appareil suivant l'invention. Cet appareil comporte un générateur constitué par une cuve en matière calorifuge 1, alimentée en mazout par la canalisation 2 dans laquelle le niveau du liquide est maintenu constant par un régulateur à flotteur 3 contrôlant l'alimentation. Une canali sation 4 raccordée au fond de la cuve 1 conduit à travers un filtre 5 à une pompe 6 qui alimente le dispositif de chauffage 7 alimenté, d'autre part, en air de combustion par un ventilateur 8.
Le dispositif de chauffage comporte une chambre d'allumage 9 dans laquelle est disposée une résis tance électrique 10 sur laquelle tombe, pendant la période de démarrage, le mazout refoulé par la pompe 6 dans la conduite 11 à laquelle se raccorde la conduite d'air 12 venant du ventilateur 8.
Dès que l'allumage est effectué au contact de la résis tance incandescente 10, celle-ci étant séparée du restant du brûleur 7 par un écran percé 13, l'arrivée du mazout au compartiment d'allumage est coupée par le robinet 14 et la résistance 10 continue à être refroidie par l'air de la conduite 12, ce qui l'empêche d'être détériorée par la chaleur dégagée dans la chambre de combustion voisine 15 du brûleur 7 où se poursuit la combustion du mazout amené de la pompe 6 par le conduit 16 débouchant tangentielle ment dans la chambre 15 et à laquelle est raccordé le conduit d'air 17.
L'entrée tangentielle de l'air pla quant le liquide contre la paroi de la chambre de combustion crée une turbulence favorable de la combustion. La chambre de combustion 15 se termine par un compartiment à double paroi formé par un tube intérieur 18 ménageant une chambre annulaire s'ouvrant à l'arrière et dans laquelle dé bouche une arrivée d'air secondaire tangentielle 19, arrivant dans la chambre 15 en sens inverse à celui de la propagation des flammes qu'il empêche ainsi de quitter. Cet air secondaire favorise le refroidis sement de la paroi externe de la chambre 15.
Par le tube 18, les flammes pénètrent dans une deuxième chambre de combustion 20, aménagée comme la pre mière en compartiment à double paroi grâce au tube intérieur 21. Une entrée d'air secondaire 22 débouche tangentiellement dans l'intervalle annu laire ainsi formé.
Grâce à la turbulence ainsi produite à l'intérieur du brûleur par les entrées d'air tangen tielles se propageant en sens inverse de la flamme, les gaz quittant la chambre 20 sont pourvus en oxyde de carbone du fait de la combustion com plète du mazout.
Les gaz brûlés sortant du brûleur 7 traversent un coude 23 muni d'une soupape de sûreté 24 et d'une vanne de contrôle 25 et pénètrent dans un tube à double paroi 26 plongeant dans le mazout liquide contenu dans la cuve 1. Les gaz brûlés traversent le liquide en le réchauffant et s'échappent avec du mazout vaporisé par la canalisation en matière calorifuge 27 desservant les appareils d'uti lisation.
Lorsque la production de gaz est en excédent par rapport à la consommation, la pression tend à augmenter dans la canalisation 27 et provoque l'éva cuation du gaz en excès dans un condensateur 29 où ce gaz pénètre par en dessous dans un élément réfrigérant 30 alimenté en eau par le tube 31, puis dans une cloche mobile 32 équilibrée par des contrepoids 33. La cloche 32 est constituée au sommet par un dôme 34 en tôle et par un corps cylindrique 35 comprenant plusieurs tôles perfo rées concentriques : le gaz, en traversant avec une vitesse accrue les perforations disposées en chicane des tôles successives se débarrasse des gouttelettes projetées sur les parois, puis s'échappe par le tuyau d'échappement 36.
Le mazout condensé remplit nor malement le condenseur 29 jusqu'à un niveau in diqué en trait interrompu et réglé par le trop-plein 37. Si le débit de gaz à condenser et donc la pression dans le condenseur augmentent, la pression provoque un soulèvement de la cloche 32 hors du liquide, de sorte que la surface des tôles perforées 35 offerte au passage du gaz se trouve augmentée, ce qui dé termine la pression du gaz dans les canalisations. Le mazout recondensé s'écoule par le trop-plein 37 et la canalisation 38 vers la cuve 1 du générateur.
Apparatus for the production of a combustible gas from fuel oils, in particular fuel oil The present invention relates to an apparatus for the production of a fuel gas from fuel oils, in particular fuel oil, for example domestic fuels and light fuels using the heat of flue gases from the combustion of a fraction of the fuel. Devices of this type are already known which produce a complete fuel mixture of air and oil vapors,
air serving as a vehicle for the aforesaid vapors as well as for their combustion in devices for use. These devices have drawbacks residing, on the one hand, in the danger of explosion likely to be caused by a flashback towards the pipes and towards the generator apparatus, and, on the other hand, in the the fact that the temperature of such a mixture cannot exceed 120 ° C., the oil vapor is condensed in the mixture in the form of droplets or mist, so that the combustion rate is very low.
On the other hand, devices are known which produce a pure gas, not mixed with air, leaving the generator at a temperature of approximately 1200 ° C., but in these devices, part of the oil vapors are cracked with formation of hydrogen and tar vapors liable to clog the small section pipes supplying the burners of the operating devices.
The apparatus forming the subject of the invention makes it possible to obtain a gas which has not undergone any change in chemical state resulting from cracking, and this without exhibiting any of the drawbacks of known apparatuses, it is characterized by the fact that it comprises a vessel containing the liquid fuel to be vaporized, a burner supplied with liquid fuel from said vessel and means for delivering under pressure the burnt gases originating from this burner through the fuel contained in this vessel.
We know that domestic fuels and light fuels of current quality are made up of a mixture of light fractions and heavier fractions with boiling points ranging between 170 C and 370o C.
In the apparatus according to the invention, the hot burnt gases, passing through the liquid fuel contained in the vessel of the generator, bring it to a temperature of the order of 210 () C to 2200 C at which the light fractions vaporize completely, while heavy fractions are partly vaporized and partly entrained in the form of very fine droplets.
In contact with the walls of the generator, this mixture, of which the burnt gases constitute approximately 50%, is brought to approximately 3000 C, temperature at which the mixture of burnt gases and vapor of the light fractions forms the gas capable of dissolving and transporting the gases. vapors of the heavier fractions.
A gas is thus obtained without liquid droplets and exhibiting no condensation as long as its temperature does not drop below 2001) C, which is easily obtained when the generator and the starting pipe are made of heat-insulating material. This gas has a calorific value of 6000 kilocalories per m3, brought to the temperature of 15 () C.
The accompanying drawing shows, by way of example, a section of the apparatus according to the invention. This device comprises a generator consisting of a tank of heat-insulating material 1, supplied with fuel oil by line 2 in which the level of the liquid is kept constant by a float regulator 3 controlling the supply. A duct 4 connected to the bottom of the tank 1 leads through a filter 5 to a pump 6 which supplies the heating device 7 supplied, on the other hand, with combustion air by a fan 8.
The heating device comprises an ignition chamber 9 in which is disposed an electrical resistance 10 on which falls, during the start-up period, the fuel oil delivered by the pump 6 into the pipe 11 to which the air pipe is connected. 12 from fan 8.
As soon as ignition is carried out in contact with the incandescent resistance 10, the latter being separated from the rest of the burner 7 by a pierced screen 13, the arrival of fuel oil to the ignition compartment is cut off by the valve 14 and the resistor 10 continues to be cooled by the air from line 12, which prevents it from being damaged by the heat released in the combustion chamber 15 adjacent to the burner 7 where the combustion of the fuel oil supplied from the pump 6 continues via the duct 16 opening tangentially into the chamber 15 and to which the air duct 17 is connected.
The tangential entry of the air placing the liquid against the wall of the combustion chamber creates a favorable turbulence of the combustion. The combustion chamber 15 ends with a double-walled compartment formed by an inner tube 18 forming an annular chamber opening at the rear and in which de plugs a tangential secondary air inlet 19, arriving in the chamber 15 at the rear. opposite direction to that of the propagation of the flames which it thus prevents from leaving. This secondary air promotes the cooling of the outer wall of the chamber 15.
Through tube 18, the flames enter a second combustion chamber 20, fitted out like the first as a double-walled compartment by virtue of the inner tube 21. A secondary air inlet 22 opens tangentially into the annular gap thus formed.
Thanks to the turbulence thus produced inside the burner by the tangential air inlets propagating in the opposite direction to the flame, the gases leaving the chamber 20 are provided with carbon monoxide due to the complete combustion of the fuel oil. .
The burnt gases leaving the burner 7 pass through an elbow 23 provided with a safety valve 24 and a control valve 25 and enter a double-walled tube 26 immersed in the liquid fuel oil contained in the tank 1. The burnt gases through the liquid by heating it and escape with fuel oil vaporized through the pipe of heat-insulating material 27 serving the uti ization devices.
When the production of gas is in excess of the consumption, the pressure tends to increase in the pipe 27 and causes the evacuation of the excess gas in a condenser 29 where this gas enters from below into a refrigerant element 30 supplied. in water through the tube 31, then in a movable bell 32 balanced by counterweights 33. The bell 32 is formed at the top by a dome 34 in sheet metal and by a cylindrical body 35 comprising several perforated concentric sheets: the gas, passing through with an increased speed the perforations arranged in baffle of the successive sheets get rid of the droplets projected on the walls, then escape through the exhaust pipe 36.
The condensed fuel oil normally fills the condenser 29 up to a level indicated in broken lines and regulated by the overflow 37. If the flow of gas to be condensed and therefore the pressure in the condenser increases, the pressure causes a rise of the bell 32 out of the liquid, so that the area of the perforated sheets 35 offered to the passage of the gas is increased, which determines the pressure of the gas in the pipes. The recondensed fuel oil flows through the overflow 37 and the pipe 38 to the tank 1 of the generator.