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Gazogène pour combustibles solides .
L'invention concerne un gazogène pour combus- tibles solides comportant des canaux d'admission d'air' (tuyères) disposés dans la paroi de la cuve. Dans les gazogènes dont la cuve est munie dtun revêtement céra- mique, cas tuyères sont cdnstituées en règle générale par de simples alésages dans ce revêtement. Si la paroi .de la cuve est en tôle, des corps de tuyère particuliers, présentant chacun un étroit canal de passage sont insérés,- en règle générale; dans des ouvertures correspondantes de la paroi en tôle de telle manière qutils pénètrent en- core un peu de cette paroi dans l'intérieur de la cuve.
. Ces dispositions ont ce désavantage.que les em- bouchures des tuyères peuvent être touchées directement par le combustible qui se trouve dans la cuve et descend lentement suivant la'combustion qui a lieu dans la zone de gazéification et peuvent, par conséquent,'au moins , temporairement être fermées entièrement ou partiellement.
Dans ce cas, l'admission de l'air au foyer devient irré- ,gulière, de sorte que celui-ci n'a plus partout la même
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chaleur. Ceci, à son tour, a comme conséquence qu'aux endroits plus froids du foyer la décomposition des élé- ments goudronneux indésirables dans le gaz n'a lieu qu'im- parfaitement, de sorte que le gazogène fournit un gaz à teneur de goudron relativement élevée.Les corps de tuyè- res s'avançant de la paroi de la cuve vers l'intérieur ont, en outre, le désavantage qu'ils sont exposés à l'ac- tion de la chaleur du combustible qui se trouve immédia- tement devant eux et qui est porté à une chaleur parti- culièrment forte par le jet d'air venant de la tuyère,.
de sorte qu'ils doivent être d'une matière de construc- tion résistant particulièrement bien à la chaleur si on ne veut pas qu'ils soient détruits relativement vite. En outre, ces tuyères s'avançant vers l'intérieur présentent l'inconvénient de constituer un obstacle au mouvement du combustible descendant suivant la combustion et de pou- voir donner ainsi lieu à des formations indésirables de voûtes dans ce combustible. Une formation de voûte de ce genre amène la constitution de cavités non remplies de combustible au-dessus du foyer qui, suivant l'expérience, ont pour conséquence une altération considérable de la qualité du gaz.
Il est en outre connu de disposer les tuyères pour l'admission de l'air dans la paroi d'un renfoncement al- lent à l'entour de la surface intérieure de la cuve et dirigé vers l'extérieur. Les parois de limitation de ce renfoncement et de la cuve sont alors conformées de tel- le manière que la partie de la cuve qui se trouve sous le renfoncement a, au moins dans le voisinage de celui-ci, un diamètre intérieur considérablement plus grand que ce- lui que présente la partie supérieure de la cuve directe- ment au-dessus du renfoncement, que la surface intérieure de la partie inférieure de la cuve ne constitue donc pas la continuation plane de la surface intérieure de la par- tie supérieure de la cuve, et qu'en outre la partie su- périeure de le cuve s'élargit à partir du renfoncement vers le haut,
qu'elle est donc rétrécie dans le voisinage
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du renfoncement. Tout cela a comme conséquence qu'à l'en- droit du renfoncement, il peut se former', dans le contenu de la cuve, de grandes cavités qui nuisent à une gazéifi- cation uniforme et qu'en outre, surtout dans la partie . supérieure de la cuve, il existe le danger d'une formation de voûtes, dans le combustible.
L'invention a pour but la création, dans les ga- zogênes, d'une amenée d'air qui ne présente pas les iricon- vénients indiqués de dispositifs connus.
Suivant l'invention, les parois de la cuve des gazogènes, dans lesquels les tuyères sont disposées dams la paroi d'un renfoncement de la surface intérieure de la cuve, dirigé vers l'extérieur, sont conformées de telle manière' que, les parties de la surface intérieure de la cu- ve situées au-dessus et au-dessous du renfoncement et qui y sont contigües ont au moins approximativement le même diamètre intérieur et la même direction,que par conséquent la partie de la surface délimitant le renfoncement vers le bas constitue-la continuation plane de la surface inté- rieure de la partie supérieure de la cuve située au-dessus du renfoncement ;
cette partie supérieure de la cuve ne présente pas non plus un rétrécissement de la section trans- versale de la cuve qui empêche la descente du combustible*
Avec cette conformation, le combustible qui des- cend suivant la combustion dans la zone de gazéification, peut arriver,sans en être empêché, de la partie supérieure de la cuve au-delà du renfoncement à la partie inférieure de la cuve, sans qu'il y ait le danger que le combustible ne remplisse pas entièrement la partie de la cuve située directement au-dessous de la zône d'arrivée d'air, qu'il sty forme donc de grandes cavités dans le combustible ou qu'il se produise une formation de voûte dans la partie supérieure dela cuve. De cette manière, une allure régulière de la gazéification est en même temps assurée.
Si la paroi de la cuve est en tôle, le renfonce- ment peut être produit par une déformation permanente de cette paroi de la cuve. Le renfoncement a alors avantageu-
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sèment la tonne d'une rainure circulaire s'avançant vers l'extérieur.
A la place d'un renfoncement qui s'étend sans in- terruption sur toute la périphérie, on peut prévoir éga- lement plusieurs renflements, répartis sur la circonfé- rence, ayant par exemple la forme d'une cuvette, dirigés vers l'extérieur et dont chacun présente au moins une ouverture d'amenée d'air.
Le dessin montre des exemplesd'exécution de l'ob-r- jet de l'invention.
La fig. 1 montre un gazogène en coupe longitudinale verticale.
La fig.2 montre un endroit 'admission d'air de ce gazogène à échelle agrandie.
La fig.3 montre une autre construction d'un endroit d'admission d'air.
La fig. 4 montre une autre possibilité d'exécution des endroits d'admission d'air en coupe horizontale.
La fig. 5 montre la partie inférieure d'un gazogène en coupe longitudinale verticale.
La fig. 6 montre à échelle agrandie un endroit d'ad- mission d'air de ce gazogène.
Le gazogène représenté dans la fig. 1 possède une cuve formée par une enveloppe en t8le 1, essentiellement de conformation cylindrique . L'ouverture prévue à l'ex- trémité supérieure de la cuve pour le remplissage du com- bustible, par exemple du bois, peut être fermée de façon étanche par un couvercle 2. Dans la partie inférieure, la cuve 1 présente un renfoncement 3, circulaire et diri- gé vers l'extérieur, qui est constitué par une déformation permanente analogue à un chenal, de la paroi de la cuve et au fond duquel, répartis uniformément sur la c,irconfé- rence, sont disposés un certain nombre d'endroits d'ad- mission d'air sous forme de simples alésages 4.
L'air qui est à amener à ces ouvertures pénètre, par une tubulure d'entrée 6 munie d'un clapet de .retenue 5, d'abord dans un espace annulaire extérieur 7 et ensuite dans un espace an- nulaire intérieur 8, d'ou il passe par les ouvertures 4
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dans la chambre 10 de la cuve. Les espaces annulaires 7,8 entourent les endroits les plus chauds de l'enveloppe 1 de la cuve, de sorte que l'air affluant refroidit ces endroits, les protège .donc contre une surchauffe exagérée, et est en même temps fortement réchauffé. L'agencement des; ouvertures d'admission d'air 4 au fond du renfonce- ment circulaire, 3 a lteffet que les morceaux de combusti- , ble qui descendent lentement dans la cuve suivant la com- bustion dans le foyer ne peuvent pas se placer directe- ment devant ces ouvertures.
De cette manière, l'admission de l'air reste toujours assurée et on évite des influences ,thermiques extrêmement fortes sur les bards des ouvertu- res, comme elles se produisent dans le cas de contact im- médiat de celles-ci par le combustible porté à une cha- leur très élevée par l'air qui y arrive. En outre, le che-, nal circulaire produit une compensation réciproque de l'air 'qui est à amener au foyer par les différentes ouvertures', de sorte que le foyer reçoit uniformément de l'air sur tou- te la périphérie.
Dams l'exemple représenté, il est prévu, outre l'ad- mission d'air extérieur, encore une admission d'air inté- rieur au foyer. Dans ce but,,un tube d'admission d'air 9 pénètre par en-dessous dans la chambre 10 de la cuve et 'est muni environ à la même hauteur que les ouvertures d'ad- mission d'air 4, d'ouvertures latérales 12, disposées éga- lement au fond dtun renfoncement circulaire 13 de la surfa- ce extérieure du tube. Au-dessous de la zone d'arrivée d'air est relié au tube 9 un corps inséré 14 qui s'élargit à peu près coniquement vers le bas, de sorte que l'espace annu- laire 11 subsistant entre ce corps et la paroi 1 de la cuve se rétrécit vers le bas.
L'obturation-inférieure de cet espace annulaire 11 est constituée par uneplaque 15, dis- posée à quelque distance de l'extrémité inférieure'du corps inséré 14 et présentant au milieu une ouverture 16 par la- quelle les résidus et le gaz produit peuvent pénétrer dans le oendrier 17 disposé au-dessous de la cuve. Le corps in- séré 14 et la plaque 15 sont reliés ensemble par des barres
18 disposées en anneaux et constituent ensemble la fermetu-
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re inférieure de la cuve. Le tube d'admission d'air 9 est disposé avec cette fermeture de la cuve de manière à pou- voir être tourné dans les deux sens et à pouvoir être pous- sé de haut en bas et vice-versa dans un guidage 20 fixé au fond 19 du cendrier 17 et qui sert en même temps à ame- ner de l'air au tube 9.
Pour le faire tourner dans les deux sens, on se sert d'un levier 21 solidaire du tube 9; pour le pousser vers le haut ou vers le bas, on emploie une tige filetée 24 prenant dans un filet du tube 9, mon- tée sur un chevalet 22 sans pouvoir être déplacée axiale- ment et munie d'un volant 23. Le gaz produit est conduit du cendrier 17 par un espace annulaire 25, qui entoure eus- si bien l'espacé annulaire 7 servant à l'admission d'air que la partie supérieure de la cuve qui y est raccordée à la conduite 26 de sortiedes gaz.
Dans l'exemple suivant la fig.3, la paroi de la cuve présente un renfoncement circulaire 3' qui a, en sec- tion transversale à peu près la forme d'un triangle rec- tangle scalène dont le côté le plus court s'étend à peu près perpendiculairement à l'axe de la cuve 1. Dans cette paroi qui correspond à ce côté le plus court du triangle, qui délimite donc la partie supérieure du renfoncement 5' sont disposées les ouvertures d'admission d'air 4 dont les axes s'étendent en conséquence à peu près parallèlement par rapport à l'axe de la cuve. Avec cet agencement, le dan- ger que les morceaux de combustible viennent se placer de- vant les ouvertures d'admission d'am est éliminé dans une mesure particulièrement large.
Suivant la fig.4, les ouvertures d'admission d'air se trouvent chacune au fond d'un renflement 30 approximatif vement semi-sphérique et dirigé vers l'extérieur de la paroi 1 de la cuve.
Les fig. 5 et 6 montrent la partie inférieure d'un gazogène dans lequel la partie contenant le lit incandescent de combustible, c'est à dire le foyer, est munie d'un re- vêtement céramique 31, tandis que la partie de la cuve située
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à l'extérieur de la zone du foyer est constituée par une enveloppe en tôle 1. Cette enveloppe- présente, au moins dans le'voisinage de l'endroit de transition de la .cuve, en tôle au foyer, environ la même largeur que le foyer, de sorte,que l'extrémité frontale supérieure 32 du revête- ment 31 ne pénètre pas dans la chambre 10 de là cuve et ne peut donc pas donner lieu à une formation de -coûte dans le combustible.
A cet endroit de transition, la pa- roi métallique 1 de la cuve est-élargie vers l'extérieur d'une telle manière que son prolongement 33 s'adapte au côté extérieur du revêtement 31 et que la partie de tran- ,sition.34 limite avec l'extrémité frontale 32 du revête- ment 31 un renflement annulaire 40 de 1/4a chambre 10 de la cuve. Les ouvertures d'admission d'air/sont.disposées dans cette partie de transition 34. On obtient ainsi que le com- bustible descendant dans le foyer du haut de la partie su- périeure de la cuve ne peut se placer directement devant les ouvertures d'admission d'air 4.
L'invention est représentée au dessin à titre 'd'exemple dans son application à des gazogènes à ga'zéifi- cation descendante, Toutefois, elle peut être appliquée aussi à d'autres gazogènes, particulièrement à ceux à. gazéification montante.
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Gasifier for solid fuels.
The invention relates to a gasifier for solid fuels having air inlet channels (nozzles) arranged in the wall of the vessel. In gasifiers in which the vessel is provided with a ceramic coating, the nozzles are generally formed by simple bores in this coating. If the wall .de the vessel is made of sheet metal, particular nozzle bodies, each having a narrow passage channel are inserted, - as a general rule; in corresponding openings of the sheet metal wall in such a way that they still penetrate a little of this wall into the interior of the vessel.
. These arrangements have the disadvantage that the mouths of the tuyeres can be directly affected by the fuel which is in the vessel and slowly descends following the 'combustion which takes place in the gasification zone and can, therefore,' at least , temporarily be closed entirely or partially.
In this case, the admission of air to the fireplace becomes irregular, so that it no longer has the same everywhere.
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heat. This, in turn, has the consequence that in colder places of the hearth the decomposition of the unwanted tarry elements in the gas takes place only imperfectly, so that the gasifier provides a gas with tar content. The nozzle bodies protruding from the wall of the vessel inward have the further disadvantage that they are exposed to the action of the heat of the fuel which is immediately present. in front of them and which is brought to a particularly strong heat by the air jet coming from the nozzle.
so that they must be of a particularly heat resistant building material if they are not to be destroyed relatively quickly. In addition, these nozzles projecting inwardly have the drawback of constituting an obstacle to the movement of the downward fuel following combustion and thus of giving rise to undesirable formation of arches in this fuel. A vault formation of this kind causes the formation of non-fueled cavities above the hearth which, according to experience, results in a considerable deterioration in the quality of the gas.
It is also known to arrange the nozzles for the admission of air in the wall of a recess surrounding the interior surface of the vessel and directed towards the exterior. The limiting walls of this recess and of the tank are then shaped in such a way that the part of the tank which is located under the recess has, at least in the vicinity thereof, an internal diameter considerably greater than that the upper part of the tank has directly above the recess, that the inner surface of the lower part of the tank does not therefore constitute the planar continuation of the inner surface of the upper part of the recess. tank, and that in addition the upper part of the tank widens from the recess upwards,
that it is therefore narrowed in the neighborhood
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of the recess. All this has the consequence that in the place of the indentation, large cavities may form in the contents of the tank which hinder uniform gasification and that in addition, especially in the part. . top of the tank, there is the danger of arches forming in the fuel.
The object of the invention is to create, in the gas genes, an air supply which does not exhibit the indicated inconveniences of known devices.
According to the invention, the walls of the gasifier tank, in which the nozzles are arranged in the wall of a recess on the inner surface of the tank, directed outwards, are shaped in such a way that the parts of the interior surface of the vessel above and below the recess and contiguous thereto have at least approximately the same interior diameter and direction as therefore the portion of the surface delimiting the recess towards the bottom. bottom constitutes the flat continuation of the interior surface of the upper part of the tank situated above the recess;
this upper part of the tank does not have a narrowing of the cross section of the tank either, which prevents the fuel from descending *
With this conformation, the fuel which descends following combustion in the gasification zone, can arrive, without being prevented, from the upper part of the vessel beyond the recess to the lower part of the vessel, without being impeded. there is the danger that the fuel does not completely fill the part of the tank located directly below the air inlet zone, that it therefore forms large cavities in the fuel or that it occurs an arch formation in the upper part of the tank. In this way, a regular rate of the gasification is at the same time ensured.
If the wall of the tank is made of sheet metal, the indentation can be produced by a permanent deformation of this wall of the tank. The recess then has an advantage
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sow the ton with a circular groove jutting outwards.
Instead of a recess which extends uninterruptedly over the entire periphery, it is also possible to provide several bulges, distributed over the circumference, having for example the shape of a bowl, directed towards the end. exterior and each of which has at least one air supply opening.
The drawing shows exemplary embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 shows a gasifier in vertical longitudinal section.
Fig. 2 shows an air intake location for this gasifier on an enlarged scale.
Fig. 3 shows another construction of an air intake location.
Fig. 4 shows another possible embodiment of the air intake locations in horizontal section.
Fig. 5 shows the lower part of a gasifier in vertical longitudinal section.
Fig. 6 shows on an enlarged scale an air intake point for this gasifier.
The gasifier shown in fig. 1 has a tank formed by a t8le casing 1, essentially of cylindrical conformation. The opening provided at the upper end of the tank for filling with fuel, for example wood, can be closed tightly by a cover 2. In the lower part, the tank 1 has a recess 3. , circular and directed outwards, which is constituted by a permanent deformation similar to a channel, of the wall of the tank and at the bottom of which, distributed uniformly over the c, irconference, are arranged a certain number of 'Air intake points in the form of single bores 4.
The air which is to be brought to these openings enters, through an inlet pipe 6 provided with a check valve 5, first into an outer annular space 7 and then into an inner annular space 8, d 'or it goes through the openings 4
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in chamber 10 of the tank. The annular spaces 7,8 surround the hottest places of the casing 1 of the tank, so that the inflowing air cools these places, protects them .donc against excessive overheating, and at the same time is strongly heated. The arrangement of; air intake openings 4 at the bottom of the circular recess, 3 has the effect that the pieces of fuel which slowly descend into the vessel following the combustion in the hearth cannot be placed directly in front of these openings.
In this way, the air admission is always guaranteed and extremely strong thermal influences on the bards of the openings are avoided, as they occur in the case of immediate contact of these by the fuel. carried to a very high heat by the air which arrives there. Furthermore, the circular duct produces a reciprocal compensation of the air 'which is to be brought to the hearth through the various openings', so that the hearth receives air uniformly around the entire periphery.
In the example shown, in addition to the intake of outside air, there is also an intake of interior air to the fireplace. For this purpose, an air intake tube 9 penetrates from below into the chamber 10 of the vessel and is provided at about the same height as the air intake openings 4, with lateral openings 12, also arranged at the bottom of a circular recess 13 of the outer surface of the tube. Below the air inlet zone is connected to the tube 9 an inserted body 14 which widens approximately conically downwards, so that the annular space 11 remaining between this body and the wall 1 of the tank tapers downwards.
The lower sealing of this annular space 11 is constituted by a plate 15, placed at some distance from the lower end of the inserted body 14 and having in the middle an opening 16 through which the residues and the gas produced can. enter the ashtray 17 placed below the tank. The insert body 14 and the plate 15 are connected together by bars.
18 arranged in rings and together constitute the closure
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lower re of the tank. The air intake tube 9 is arranged with this closure of the tank so as to be able to be turned in both directions and to be able to be pushed from top to bottom and vice versa in a guide 20 fixed to the tube. bottom 19 of ashtray 17 and which at the same time serves to supply air to tube 9.
To rotate it in both directions, a lever 21 is used which is integral with the tube 9; to push it up or down, use is made of a threaded rod 24 taking in a thread of the tube 9, mounted on a trestle 22 without being able to be moved axially and provided with a flywheel 23. The gas produced is led from the ashtray 17 by an annular space 25, which surrounds both the annular space 7 serving for the air intake and the upper part of the tank which is connected to it with the gas outlet pipe 26.
In the example according to fig. 3, the wall of the tank has a circular recess 3 'which has, in cross section approximately the shape of a rectangle scalene triangle, the shortest side of which s' extends approximately perpendicular to the axis of the tank 1. In this wall which corresponds to this shorter side of the triangle, which therefore delimits the upper part of the recess 5 'are arranged the air intake openings 4 of which the axes therefore extend approximately parallel to the axis of the vessel. With this arrangement, the danger of the pieces of fuel coming in front of the am inlet openings is eliminated to a particularly large extent.
According to FIG. 4, the air intake openings are each located at the bottom of an approximately semi-spherical bulge 30 and directed towards the outside of the wall 1 of the vessel.
Figs. 5 and 6 show the lower part of a gasifier in which the part containing the incandescent fuel bed, that is to say the hearth, is provided with a ceramic coating 31, while the part of the tank located
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outside the zone of the hearth is constituted by a sheet metal casing 1. This casing has, at least in the vicinity of the transition point of the .cuve, in sheet metal at the hearth, approximately the same width as the hearth, so that the upper front end 32 of the liner 31 does not enter the chamber 10 of the vessel and therefore cannot give rise to the formation of a cost in the fuel.
At this transition point, the metal wall 1 of the tank is widened outwards in such a way that its extension 33 adapts to the outer side of the coating 31 and that the transition part. 34 limits with the front end 32 of the liner 31 an annular bulge 40 of 1 / 4a chamber 10 of the vessel. The air intake openings / are arranged in this transition part 34. In this way the fuel flowing down into the hearth from the top of the upper part of the tank cannot be placed directly in front of the openings. air intake 4.
The invention is shown in the drawing by way of example in its application to downward gasifying gasifiers. However, it can also be applied to other gasifiers, particularly to gasifiers. rising gasification.