I.KS CAZOOtlNES
r.AZOGÈNES ALBERT PUTSCH
La figure 126, coupe suivant AB, et la figure 127, coupe en long, montrent la construction d'un >< gazogène à combustion ren-
Fic. m « m.
versée ■>, dans lequel la chaleur, emportée par les gaz produits, est utilisée par des régénérateurs destinés pour le chauffage de l'air indispensable à la production du ga/.
Ce générateur, comme les autres figurant sur ces croquis, se compose d'une cuve alimentée au centre de sa partie supé-
rieure et afçenci^e différemment selon les différents combustibles. Suivant leur nature, le travail se fait par tirage naturel ou par vent soufflé.
Les gaz chauds qui se dégagent dans le générateur a sortent par les ouvertures latérales i, et passent par la porte c dans le régénérateur 6, abandonnent leur chaleur aux briques empilées dans celui-ci, et finalement arrivent aux carneaux de départ A, ouverts par une valve de direction.
L'air entre par e, traverse le régénérateur b\ s'y échauffe, pénètre par l'ouverture d dans le canal supérieur pour s'introduire dans le gazogène par c et traverser le combustible. Après un certain temps, on tourne la valve, le gaz circule alors à travers le régénérateur b\ l'air passe alors par h et s'y échauffe.
Parle tuyau o, on peut amener de la vapeur d'eau au générateur, ou bien on peut aussi laisser entrer par e un mélange d'air et de vapeur. La vapeur arrive alors au gazogène, très surchauffée. De môme, on peut amener, par e, uniquement de la vapeur, tandis que l'air sera introduit dans le gazogène soit par la buse o, soit de toute autre manière.
La figure 128, coupe longitudinale, et la figure 129, coupe suivant CD, représentent un gazogène relié à un seul appareil destiné à la récupération de la chaleur emportée par les gaz produits.
Les gaz quittent le générateur a par les ouvertures i, entrent dans un carneau circulaire et arrivent au récupérateur b par le canal /; ils circulent, en chicane, dans plusieurs carneaux horizontaux, formés par des empilages de briques auxquels ils abandonnent leur chaleur. Les gaz quittent le récupérateur en g et s'échappent par le conduit A. L'air, ou un mélange d'air et de vapeur, entre dans le récupérateur par le canal e, monte à la partie supérieure par les conduits verticaux ménagés dans les briques, se rassemble dans le carneau m et arrive au générateur par les ouvertures ee pour agir sur le combustible.
La figure 130 et la figure 131 montrent un générateur dans lequel les gaz, après avoir quitté la cuve a par î, entourent
une tuyauterie ea serpentin. Par le tuyau h les gaz refroidis quittent la chambre, dans laquelle est disposée cette tuyauterie. L'air entre en / dans la tuyauterie A, se surchauiïe et arrive
Fio. m ei m.
sur le combustible par les ouvertures e. On amène la vapeur par le tuyau mobile o.
Dans la figure 132, coupe en long, et la ligure 133, coupe suivant GH, on a représenté un gazogène dans lequel les gaz chauds, sortant du générateur, sont amenés, par le canal i, sous une chaudière k vapeur. L'air, entrant par le tuyau /, est introduit au générateur par des carneaux et dos orifices e. Par le tuyau 0, on peut amener de la vapeur. Les ouvertures e sont
LK8 GAZCXIÈNES A COMBUSTION RKNVKRSËG
FiQ. 130 et 131.
Fiu. 13! el lïî.
LES GAZOOfcNES
fL
^^wwm r r ^ r^ w ^'^^' ^ *
disposées de telle mani6re que Ton peut toujours, à Taide de registres, les ouvrir ou les fermer à volonté selon les besoins La vapeur produite peut être employée à n'importe quel usage industriel, par exemple à actionner la soufflerie du générateur, à l'alimenter de vapeur, etc.
Par le canal i. on peut encore faire une deuxit»me introduction d'air comburant et obtenir une combustion directe du gaz, si Ton a un plus grand emploi de la vapeur.
Dans la figure 134 et la ligure 135, on a figuré un gazogène tout en fer, lequel est disposé pour actionner les moteurs à gaz, ou bien pour chauffer de petits appareils industriels, etc. Le gaz, produit dans la cuve rt, sort par les orifices i, dans Tenveloppe r ; il monte et se rassemble dans la conduite k. L'air entre, par le tuyau /, dans Tenveloppe extérieure .<?, chemine vers le bas et passe dans l'enveloppe extérieure / où il remonte pour entrer, au générateur, par les orifices e.
Ainsi, la chaleur emportée par les gaz produits passe, de Tenveloppe r, dans les enveloppes voisines f> et /, où elle est recueillie par l'air entrant de l'appareil. On peut encore, en môme temps, alimenter de vapeur par le tuyau /ou de toute autre manière.
Si le gaz doit être employé pour les moteurs, on le conduit par le tuyau ^, à un réfrigérant qui sert d'épurateur. Les deux gazogènes figurés par les figures 136, 137, 138, 139, ont spécialement pour but la cuisson de la houille, pour production du gaz de distillation.
Kl.;. 1:^1 et 135.
LES OAZOfiÈNES A COMBUSTION RENVERSÉE 283
Avec les gazogènes k combustion non renversée, l'emploi direct des charbons qui doivent ôtre cuits Ji haute température est impossible. Ici, au contraire, la chaleur entraînée par les gaz peut être utilisée pour la distillation du charbon introduit et le coke produit contribue Ini-mftme h la production du gaz.
Fui. l;« el \W.
La ligure 13fi est une coupe en long et la ligure 137 une coupe suivant LM d'un semblable appareil; les gaz produits sortent du générateur a par les buses i, se rassemblent dans on carneau circulaire v qui entoure en haut la paroi supérieure du générateur et la chauiTe extérieurement. Dans cette sorte de trémie, (|ui agit comme une cornue, est introduit le combustible employé, qui est gazéifié sous l'influonce de .la chaleur extérieure. Les gaz formés circulent également vers le bas, traversent le coke incandescent déjà formé, .et sont trans-
284 LKS (fAZO(iÈNE.s
formés en gaz permanents. Par le tuyau /, on amène Tair au milieu du générateur, au-dessous de la cornue, et cet air peut également être mélangé de vapeur d'eau.
La figure 138 et la Bgurc 139 représentent un générateur constniit de façon différente, mais qui conduit au même but décrit ci-dessus. Les gaz chauds sortent en i dans Tenveloppe supérieure v qui entoure une cornue verticale en fer, qui reçoit les charges nouvelles; par la chaleur des gaz qui s'échappent, le charbon distille.
Les gaz refroidis s'éloignent par le conduit k. L'air entre, en /, sous la sole du générateur, dans un coffre disposé à cet effet, monte par le tuyau r et aboutit en x dans le générateur pour effectuer la combustion du coke qui descend de la cornue.
Si l'on veut introduire régulièrement le combustible dans la cornue, on devra adapter à l'appareil les moyens mécaniques connus pour la séparation et la descente du coke formé.
GAZOGÈNE DAUBER
Je signalerai encore, en reproduisant presque intégralement le brevet, le gazogène Dauber, qui semble très remarquable (1890).
Pour rendre ce gazogène propre à l'utilisation de toute espèce de combustibles, on y a installé une disposition spéciale d'injection d'air et de vapeur; ceux-ci, chauffés et surchauffés par les gaz qui s'échappent du générateur, sont injectés dans les matières à gazéifier par une série de tuyères, soit seuls, soit mélangés de*combustibles liquides, gazeux ou pulvérulents.
Pour transformer en gaz pauvre les carbures lourds, ceux-ci (^Divent être obligés à traverser les couches de combustible en ignition par un système combiné d exhausteurs et de tuyères à vent forcé.
Pour utiliser autant que possible la chaleur emportée par les gaz formés, on dispose dans le canal de départ une tuyauterie d'amenée de vapeur et d'air qui, par conductibilité, s'échauffent et se surchauffent.
Les appareils nécessaires à la production de la vapeur sont également disposés dans ce canal de départ.
La sortie des cendres et des scories se trouve au bas de la cuve.
La figure 440 est une coupe verticale de ce gazogène.
La cuve A va en se rétrécissant vers le bas; les deux parois latérales B, symétriques, présentent, à la partie inférieure, une
disposition en forme de grille, et s'élèvent, de là, sur une chambre voûtée G.
D'un côté, celle-ci est fermée par une porte à coulisse D, en contact avec Tair frais extérieur; tandis que le départ des gaz vers le conduit collecteur se fait par le côté opposé, au travers des grilles plates E. Un exhausteur aspire les gaz.
L air nécessaire à la combustion arrive sur le combustible par l'ouverture supérieure du four et par les tuyères G qui y pénètrent.
Par le déplacement de ces tuyères et par l'ouverture plus ou moins grande de la porte D, en avant de la grille, en règle la marche du fourneau et l'entrée de l'air selon les besoins.
Sous le milieu de la cuve, se trouve ménagée une cave H, dans lequel le mélange de scories et de cendres s'écoule de la cuve par une trémie I. Le bassin est rempli d'eau, de façon que le bord inférieur de la trémie forme joint hydraulique et que les scories se trouvent en même temps éteintes et refroidies.
Le bassin présente, sur le côté du fourneau, une ouverture K, par laquelle on peut extraire la cendre.
Pour activer le travail et aussi lorsque l'on emploie des combustibles collants pour les empêcher de s'agglomérer, on a disposé, à la partie supérieure du fourneau, les buses à vapeur et à vent L, par lesquelles on pourra souffler, la vapeur surchauffée, avec ou sans mélange d'air ou même de goudron, s'il se forme quelque part une agglomération passagère.
Le générateur à vapeur, destiné à fournir la vapeur nécoslaire à l'appareil comme aussi la conduite M, qui le relie aux tuyères, doit être placé dans le canal de départ des gaz. On peut aussi disposer les conduites de vent qui doivent aboutir aux tuyères dans ce même canal de départ, pour utiliser la chaleur des gaz sortants au chauffage de ce vent.
Au pied de l'une des grilles, on a ménagé une ouverture N, afin de pouvoir retirer les scories qui pourraient rester suspendues à cet endroit.
Ce gazogène est très intéressant. On y trouve différentes idées du plus grand avenir.
Il est certain, par exemple, qu'un içazogène à. combustion renversée se prête tout particulièrement à la combustion accessoire des huiles lourdes, et Tidée de les introduire pulvérisée^ et surchauffées avec Tair et la vapeur est très heureuse. 11 est malheureux qu'elle ne soit pas plus développée.
Je ne comprends pas bien l'utilité de la porte D, à moins qu'il ne s'agisse d'une combustion supplémentaire des cokes résiduaires. En tout cas, il est à noter dans ce gazogène, l'idée d'une semblable ouverture d'air par en bas.
GAZOGÈNE «SYSTÈME FAUGÉ»
Il a été pris, depuis, pas mal de brevets pour la marche en combustion renversée. Je signalerai notamment le gazogène système Faugé.
Cet appareil a été essayé à l'usine de Saint-Gobain où il a donné d'excellents résultats en brûlant du bois.
D'autres essais ont été entrepris avec de la houille grasse.
Ils n'ont peut-être pas été suffisamment longs pour être absolument concluants.
11 suffit de dire qu'ils ont parfaitement réussi. Déjà, les essais avec le bois sont très satisfaisants, et l'on peut être certain de brûler dans cet appareil toute espèce de bois, sous n'importe quelle forme.
La figure 141 représente ce gazogène. On voit, en 6, la trémie de chargement permettant au bois de tomber dans la cuve a du gazogène. L'air, envoyé par une soufflerie, on i, suit le chemin indiqué par les flèches et pénètre dans la partie supérieure du gazogène. Il traverse, d'abord, une couche de combustible, trop frais au moment du chargement pour s'enflammer, mais il entraîne les gaz de distillation que la haute température du gazogène engendre dans cette première couche, et, ainsi chargé, il atteint une couche plus chaude où le bois distillé est brûlé.
288 iJis aAZOGËNE»
En travers.aDt cette zone à haute température, les gaz de distillation brûlent ou se transforment, et toute la masse, continuant son mouvement de haut en bas, traverse une troisième cmiche de combustible qui est du charbon de bois'au rouge, dont la température va décroissant de haut en bas.
C'est qu'effectivement la réaction qui peut se produire dans
Fio. Ul. — Oaiogvne, nyslème Kïuné-
cette zone n'est que la réduction de l'acide carbonique en oxyde de carbone et la transformation analogue de la vapeur d'eau en oxyde de carbone et en hydrogène, sous l'influence du coke au rouge.
Ces réactions étant endothermiques refroidissent la masse. Aussi les couches inférieures sont-etlcs de plus en plus froides et comportent beaucoup de cendres. Les gaz sortent ainsi du bas de la cuve à une température très réduite d'environ 300".
Cette disposition si ingénieuse pourrait néanmoins présenter deux inconvénients, auxquels il est heureusement facile de remédier.
LES ('iAZO(;enks a combustion KEN vers li:K 289
L*un d'eux est que le combustible qui aura échappé à. la combustion dans la partie supérieure du gazogène ne pourra parfaire celle-ci dans la partie inférieure, où les températures ne sont plus élevées et où les gaz sont réducteurs.
11 faut donc estimer qu'une partie assez importante du -combustible s'en ira avec les cendres. L'expérience le confirme.
Avec le bois, l'inconvénient peut être facilement compensé.
C'est qu'en effet il est très facile de séparer le charbon de bois de la cendre du bois, soit en précipitant l'ensemble dans l'eau où le charbon de bois surnage, soit par criblage.
L'autre inconvénient, de ce mouvement des gaz de haut en bas, est que ceux-ci entraînent beaucoup de cendres et qu'on ne peut ainsi les employer qu'après un nettoyage.
Dans la figure 141, le filtrage est fait dans la tubulure annulaire n, sorte de scrubber où une colonne de coke est disposée, d'où ensuite le gaz va dans un laveur figuré en o, et enfin, de là, au gazomètre.
Ce scrubber sert en même temps k réchauffement de l'air primaire dont la tubulure d'amenée i, t, traverse le coke chauffé. Cet air vient ensuite barboter en j sur une couche d'eau alimentée par un robinet, s, avant d'aboutir au gazogène.
Ce qui fait tout le bénéfice de l'appareil, c'est qu'à part le scrubber annulaire, qui est indiqué sur la figure, il n'y a aucun appareil d'épuration, et les moteurs qui sont employés fonctionnent d'une façon parfaite, sans présenter aucun des incidents si fréquents avec l'emploi de combustibles autres que le coke et les anthracites anglais. II n'y a pas de carbures acétyléniques, comme Ton en a observé dans les gaz de bois, môme lorsqu'ils avaient traversé le coke au rouge dans la distillation renversée.
Il faut aussi remarquer que le fonctionnement est des plus simples.
Généralement, dans les gazogènes, toute l'attention doit se porter sur la partie inférieure, où la combustion se fait près des grilles. Dans les meilleurs appareils, les grilles sont diffi-
290 LES (ÎAZOCÎÈNKS
ciles à pivserver du feu ot môme la maronuerie du foyer cl des étalages dure peu de temps, les briques fondeut.
Au coulraire, dans les gazoj^ènes à combustion renversée fonctionnant avec du bois, le bas de l'appareil est relativement froid, le décrassage se fait avec la plus grande facilité; il n'y a rien à craindre, ni pour les grilles, ni pour la maçonnerie^ aussi semblc-t-il que les frais d'entretien doivent être nuls.
On n'a mùuu» pas à craindre de très hautes températures au haut de l'appareil, où le combustible frais et Tentrée de l'air il tempéralure relativement basse interdisent un échauffement anormal.
Il faut, en eiïel. observer que, dans les gazogènes à combustion renversée, on ne peut pas enlever les cendres à fair libre. On doit éviter toute rentrée d'air dans le cendrier, ce qui, avec les gazogènes à combustion directe, ne présenterait aucun inconvénient.
Aussi l'inventeur de ce gazogène a-t-il porté toute son altention sur les procédés à employer pour enlever les cendres.
Ou en voit encore dans le dessin de cet appareil une solution ingénieuse. Les cendres sont recueillies dans une rigole dont on voit, à gauche de la figure, la coupe, en e^ ainsi qui* la projection d'une cuiller/, qui se compose d'un demi-disque monté sur une tige.
On comprend facilement comment celte cuiller, étant introduite par pression dans la couche des cendres dans une position quelconque, il suffira de la faire tourner autour de la tige / pour qu'au retour elle racle une partie de la cendre (lu'elle entraîne dans le bassin g fermé par un joint hydraulique.
(lelle disposition est particulièrement avantageuse pour les cendres de bois, (|ui ne sont, en somme, qu'une poussière dans laquelle la cuiller entre très facilement.
11 en serait autrement avec des cendres de charbon et les seories (|ui les accompagnent- Aussi, une autre disposition a éir» imaginée.
l'n nouveau gazogène, installé dans la môme usine, diffère
LES GAZOCiÈNKS A COMBUSTION UKNVKRSÉE 291
du premier en ce que los cendres seront reçues sur une grille inclinée,- d'où elles sont projetées dans le cendrier par des doigts passant entre les barreaux des grilles, montées sur un axe parallèle au plan de ceux-ci ou perpendiculaire h leur ligne de plus grande pente, formant en quelque sorte un peigne rotatif nettoyant les barreaux.
Tel qu'il fonctionne actuellement au bois, le gazogène Faugé se charge environ tous les trois quarts d'heure sans nécessiter de précautions spéciales, il fonctionne d'une façon parfaite.
Il suffit de recueillir le charbon de bois dispersé dans les cendres et qui représente un peu plus de 10 0/0 du poids du bois chargé.
Ce charbon de bois peut être employé h n'importe quel usage, car il est un très bon combustible, très dense, mais dont les morceaux n ont pas une forme convenable pour la vente. Aussi, au cas où il n'y aurait pas d'emploi local, il conviendrait simplement de l'introduire h nouveau dans le gazogène avec des chargements ultérieurs de bois.
Les résultats ont été très économiques àSaint-Gobain, où en mars 1901 notamment, avec deux moteurs à gaz Letombe et des dynamos, la consommation a été la suivante : i 1.500 kilogrammes de bois pour 11.000 kilowatts-heures.
Pendant ce temps, on retirait du gazogène et employait à différents usages 4.650 kilogrammes de charbon de bois.
Si l'on évalue à 8.000 calories le pouvoir calorifique du charbon de bois, à 2.750 calories celle du bois assez vert qui était employé, la consommation par kilowatt-heure se trouverait ainsi de 7.000 calories, soit, par cheval-heure de 025 watts, de 4.375 calories.
Autrement dit, la consommation de bois en compensant les calories du charbon de bois aurait été par cheval-heure de 1.600 grammes, et, en conservant le bénéfice du charbon de bois, de 2.500 grammes.
Encore faut-il tenir compte que ces chiffres sont établis en marche industrielle, y compris tous les déchets, allumage, arrêts, marche réduite, etc.
392 l'KS GAZOGÈNES
Le gaz est assez chargé d'acide carbonique, sa richesse varie d après Tallure du gazogène et suivant la rapidité des chargements et des dégrillages.
Voici, d'ailleurs, quelques analyses.
Avec du bois humide, ayant deux à trois mois de coupe, on a obtenu les gaz suivants :
En Tolume.
Acide carbonique 10,00 10,30 10,60
Oxyde de carbone 18,50 18,00 16,70
Méthane 0,70 0,10 1,40
Hydrogène 17,40 18,30 17,70
Azote 53,40 53,30 53,60
100,00 100,00 100,00 Puissance calorifique par M» à 15» 1 .058,00 1 .010,00 1 .078,00
On obtient du gaz plus riche avec du bois séché à Tair ayant (|uatre à six mois de coupe :
En volume.
Acide carbonique 10,70 9,40 12,50 9,20
Oxyde de carbone 17,90 21,20 19,70 22,80
Méthane 3,10 2,40 2,80 1,30
Hydrogène 17,60 15,80 15,00 17,40
Azote 50,70 51,20 50,00 49,30
100,00 100,00 100,00 100,00 Puissance calorifique par M3 à 15° 1 .267,00 1 .252,00 1^.224,00 1 .238,00
En volume.
Acide carbonique 15,20 13,50 16,80
Oxyde de carbone 15,48 9,70 14.20
Méthane 7,20 12,30 8,80
Hydrogène 12,60 14,90 14,00
Azote 49,60 49,60 46,20
100,00 100,00 100,00 Puissance calorifique par M^ à 15°. . 1.444,00 1 .809,00 1.593,00
Enfin l'on a pu obtenir, en modifiant l'allure du gazogène, du gaz plus riche en méthane, c'est-à-dire où les produits de la distillation sont moins complètement décomposés.
Ces gaz diffèrent des gaz de coke et de houille en ce que la
LH» GAZOGÈNES A COMBUSTION RKNVERSÉE 293
proportion d'acide carbonique est plus élevée par rapport à celle de l'oxyde de carbone. Ceci semble devoir établir, comme je le montrais précédemment, que la tompéralure de la zone de combustion n'est pas très élevée.
Ceci est tellement vrai que le nouveau gazogène de Saint- Gobain étant beaucoup plus grand et marchant par conséquent à allure plus réduite, puisqu'il fait le même travail, produit un gaz encore plus chargé d'acide carbonique que celui que j'ai décrit ici.
Ce gazogène à combustion renversée est donc un appareil extrêmement souple, d'une simplicité sans exemple, et qui doit, dans beaucoup de régions, donner, avec les moteurs à gaz, la force motrice à des prix extrêmement avantageux.
NOUVEAU GAZOGÈNE FICHET ET HEUUTEY
MM. Fichet et Heurter ont fait breveter et ont construit un nouveau gazogène à combustion renversée, qui bénéficie des formes avantageuses dont ils ont vérifié l'heureuse disposition avec leur gazogène habituel.
Ce qui différencie celui-ci, c'est une chambre centrale, qui est destinée à jouer un rôle analogue à celui de la tuyère centrale, dans les gazogènes à combustion directe.
Elle a pour but de faire en sorte que la prise de gaz soit effectuée autant que possible au centre de combustible.
On voit, sur la iigure 142, la disposition de cette prise de gaz. C'est une chambre en produits réfractaires, chambre aussi vasteque possible, car ces messieurs espèrent que, vu le volume de la chambre, le courant gazeux sera très faible et les poussières entraînées très réduites.
Malheureusement, cette chambre ne peut pas, placée où elle est, être très vaste. En outre, la vitesse du gaz est surtout réglée par le diamètre, forcément petit, de la conduite de départ.
.■ MM, KiDicl Pt IFpu
LKS (;AZ0(ii:NE8 A COMIUJSÏION RKNVKUSKK 295
Enfui, les prises de gaz se font nécessairement près des parois <»t non an centre de la cuve.
Dans l'ensemble du gazogène, dont j'ai joint ici un croquis, d'après le brevet, on retrouvera les dispositions- essentielles de Tancien gazogène, la trémie d'en bas et la grille tournante.
Ces messieurs y ont ajouté un joint hydraulique pour l'enlèvement des scories.
[Jans un autre dessin [fiy, 143), est figurée une autre disposition, qui se distingue par une grille oscillante que l'on peut déplacer par un levier et une double trémie.
Je n'ai de renseignements sur ces gazogènes que par les brevets.
Il semble qu'avec les gazogènes à combustion renversée, il y ait tout particulièrement intérêt à ce que la prise d'air se fasse assez bas dans le gazogène, au-dessous de la zone de la distillation.
C'est ce qui semble avoir été recherché dans les trois gazo-f gènes (|ue je vais signaler.
GAZOGKNE A COMBUSTION RENVERSÉE KITSON
M. Kitson a fait breveter, en même temps que l'appareil que j'ai décrit, une disposition spéciale de gazogène à combustion renversée, toujours avec une grille inclinée.
Dans cet appareil, l'air et la vapeur sont introduits dans le combustible au-dessous de la zone du charbon fraîchement chargé qui distille encore, et pénètrent par un long cône renversé placé à la partie centrale du gazogène.
Au-dessous de l'orifice de ce cône, une zone assez haute est réservée pour la combustion et la réduction, et des ouvertures sont ménagées dans les parois pour permettre aux gaz de s'échapper.
290 KKS (lAZOGKNES
Tout ceci est installé dans un gazogène semblable a celui précédemment décrit, avec la même grille tournante qui joue toujours le même rôle, remue le combustible, l'empêche de se coller, ce qui est facile grâce à la forme évasée de haut en bas de la cuve, fait tomber les cendres et les évacue.
En outre, les dispositions d'alimentation d'air par la grille et de départ des gaz par le haut du gazogène restent maintenues de sorte que, suivaut la manière dont on dispose les vannes, le gazogène pourra marcher en combustion renversée et, lorsqu'il conviendra de le faire marcher en combustion directe, notamment pour brûler les parties du combustible qui auront échappé à la combustion renversée, il n'y aura qu'a fermer les vannes préalablement ouvertes, à ouvrir l'arrivée d'air au-dessous de la grille et Tappel des gaz en haut de la cuve.
La figure 144 montre l'ensemble de l'appareil. On voit, en 18,. le cône par lequel pénètrent l'air et la vapeur et qui est terminé d'une façon irrégulière à sa partie inférieure, de façon à distribuer Tair et la vapeur à des étages différents pendant un mouvement de rotation qui lui est imprimé par la vis 9, entraînée par la tige 10, ainsi qu'il est particulièrement visible sur la figure 146, cette tige 10 étant réunie par le pignon 11 au pignon 13, qui commande le mouvement de la grille et la rotation des deux organes étant ainsi retidu solidaire. Les figures l'è6 et 147 montrent la disposition de la trémie, qui répartit la charge par quatre conduites divergentes. Elle montre aussi, avec la figure 144, comment la vapeur pénétrant par le tuyau 7, réglé par le robinet 7«, et aboutissant par le tuyau 6, entraîne l'air qui arrive par un papillon 30, que Ton peut plus ou moins ouvrir.
On voit aussi, dans la figure 146, le détail de la suspension de tout Tcnsemble de la distribution d'air et de vapeur.
La figure 145 montre la disposition de la grille.
Elle diffère excessivement peu de celle précédemment signalée; il n'y a seulement pas do tuyères, probablement parce que M. Kitson estime que la combustion directe doit se faire sans
l.iilS GAZOGËNE.S
vapeur, puisqu'elle n'a pour but que de réchauffer le charbon et brûler le combustible entraîné dans les cendres.
Aussi l'nir pénètre simplement dans une colonne 20, d'où it
aboutit uu (ronc de cylindre 17, où beaucoup de fenêtres sont ménagées pour permelire h l'air de s'échapper par-dessous la grille en même tenip? que par le chapeau 41 .
Enfm. dans la figure d'ensemble 144, on voit en 26 les orihces <réehappement du gii?.. provenant de la combustion
'. qui sii réunissent duns les condiiîtes annulaires 27
pour sorlir par la tubulure 21. On voit, dt: mi^me en 28, la
LES GAZOOtaKS A COMBUSTION RK\Vï:RSftE 299
conAuilf (le dépari du ^az provenant de la combiislioii din'clo
Il est facile de comprendre que, quand la vanne 23 e^^t
fermée ainsi que la vanne 29, le gazogène marche en combustion renversée, le robinet la étant ouvert, ainsi que la vanne 25.
Quand il y a lieu de fonctionner en combustion directe, la et 25 sont fermés, 23 et 29 sont ouverts.
Le gazogène Kitson me semble fournir une excellente solution de la combustion renversée, qui est si intéressante, et. comme les périodes de combustion directe doivent surtout servir à réchaulTer la masse de combustible contenue dans le gazogène, il est à présumer que Ton peut faire pénétrer, par la partie supérieure, une proportion plus grande de vapeur qu'habituellement dans les gazogènes et que le gaz du gazogène Kitson doit ainsi être plus riche que celui des gazogènes type Uowson, en contenant une proportion plus grande de gaz à l'eau.
C'est ce qui caractérise surtout ce gazogène.
L'avenir montrera s il est réellement utile de réchauffer ainsi le bas de la masse et de parfaire la combustion par une adduction supplémentaire d'air au bas du coke.
C'est un procédé que certains recherchent et il a été pris, notamment pour le gazogène Faugé, une addition de brevel en ce sens.
Je crois, pour ma part, que la combustion peut être parfaite de haut en bas, sans nécessiter cette deuxième arrivée d'air.
Je présente aujourd'hui un nouveau gazogène du même type que les précédents.
Ce gazogène a pour but la transformation en gaz pauvre des combustibles riches en produits volatils, comme les charbons gras, les charbons à longue flamme, les lignites, les tourbes, les déchets de bois, les schistes, etc., et notamment
302 LKS OAZOCIKNKS
(les combusliblos, qui, sous riniluence de la chaleur, peuvent se souder et descendre diflicilement dans un gazogène ordinaire.
Il fonctionne en combustion renversée.
En outre, il marche par aspiration, le gaz étant appelé par un ventilateur (non figuré sur le dessin), ce qui permet d'ouvrir, en cas de besoin, les orifices en haut de la cuve, et de piquer le combustible sans interrompre la marche de Tappareil.
Gomme la prise d'air est centrale, descend profondément dans le gazogène et s'ouvre par en haut, le ringard peut aboutir directement dans la zone de combustion, et briser facilement les voûtes qui s'y formeraient sans avoir à traverser la couche du charbon qui s'échauiïe et distille.
L'appareil se compose essentiellement d'une cuve en produits réfractaires aa^ entourée d'isolants bb^ maintenus par une chemise en tôle ce. Cette cuve est légèrement évasée de haut en bas, dans la partie supérieure où se fait la combustion.
Au-dessus de celte cuve, est posée une large trémie en fonte r/, bien protégée contre les perles de chaleur et n'aboutissant pas au couvercle du gazogène.
Cette trémie a pour but de recevoir le combustible et de le chauffer par conductibilité, au furet à mesure de sa descente. Elle doit être épaisse et faire volant de chaleur^
Au centre, se trouve une bouteille en acier étampé eCy destinée à amener Tair chaud venant de la conduite /*, et à permettre, par sa partie supérieure ouverte, le passage des ringards pour le piquage. Quelques trous'sont percés, sur son pourtour, pour le passage de la vapeur et des gaz de distillation. L'ouverture supérieure se continue par celle, jr, du couvercle, fermée la plupart du temps par un tampon.
Le couvercle porte, en outre, trois autres ouvertures» fermées par des tampons et permettant d'introduire le combustible et au besoin de ringarder.
Le combustible doit, en général, être chargé humide, et
LKS GAZOCiKNKS A COMIUSTION UENVKKSÉK 303
même une disposition peiil ^Irc ajoutée permettant d*introduire, goutte à goutte, de Tcau par le couvercle du gazogène, afin qu'elle se volatilise en môme temps que se produit la distillation.
Le combustible s'échauffe donc, tant au contact de la bouteille e, qu'au contact du gueulard d. Il rencontre en / Tair introduit, se brûle, descend, en y, dans la zone de réduction, pour aboutir, en k, h une température moins élevée, dans une zone où le combustible est, en grande partie, réduit h Tétat de cendres et de scories.
Cette partie basse du gazogène est entièrement métallique,^ de façon à être étanche.
Une grille /, qui s'articule, d'une part, sur une barre m et s'appuie, d'autre part, sur une barre n, supporte le combustible en permettant seulement aux cendres et aux menus déchets de traverser.
Plusieurs lances y>, coulissant dans des rotules o, disposées de fagon à former un joint universel étanche, permettent de faire descendre les cendres, passer les scories^ entre les barreaux, secouer les barreaux et, les faisant pivoter autour de Taxe m, dégager les scories qui peuvent adhérer à ces barreaux, enfin pousser ces scories vers le joint hydraulique. On utilise, h cet elTet, les regards de verre et mica situés au-dessus de ces lances. Le joint universel des lances peut être complété de différentes manières, notamment par un fourreau spécial fixé par une extrémité aux pièces y, en matière non conductrice et, de l'autre, sur la tige de la lance, auprès de la poignée /*, afin d'assurer rélanchéité.
Une porte s est ménagée au bas du cendrier.
Au-delà de la grille, les scori(»s et le coke entraîné aboutissent à une cuve / formant joint hydraulique et par laquelle on peut les enlever au fur et à mesure, et provoquer ainsi la descente du combustible dans le gazogène.
Une pièce eu fonte r, posée sur le rebord du socle, supporte les produits réfractaires de la cuve.
;)04 LES (iAZOGfcNEîS
En j", est figurée une grille à barreaux verticaux très larges, effilés et pendentifs, ayant pour simple but de maintenir les scories et de laisser passer le gaz de façon à ce que oelui-ci sortant ainsi que l'indique la flèche, soit le moins possible chargé de poussière.
A la suite de ce gazogène, est représenté, dans la figure 148, un récupérateur composé essentiellement d'un serpentin ZZZ, en tube d'acier doux sans soudure, de telle façon qu'il ne puisse, en aucun cas, y avoir communication entre Fair qui circule dans le serpentin et les gaz qui TéchaulTent.
L'air pénètre par une ouverture R, munie d'un papillon de réglage, dans une chambre ménagée dans le couvercle du récupérateur, et dans laquelle de Teau est maintenue a un niveau constant, dans le double but d'empôcher Téchaud'e-
ment du couvercle C et de mélanger de la vapeur d'eau à
ij • air.
Le mélange pénètre par la cloche étanche D, circule dans le serpentin Z pour aboutir à la tubulure / du gazogène.
Le gaz, qui passe en sens contraire, est dirigé par deux chemises en fonte épaisse E, F, qui Tobligent k envelopper le serpentin, et forment en môme temps de puissants volants de chaleur.
Ces deux chemises E, F, reposent sur une grille circulaire G.
Une petite grille HH, en plusieurs segments, posée sur G, empoche les flammes qui aboutiraient au récupérateur d'atteindre le serpentin et égalise la température de ces flammes.
Enfin, tout l'ensemble est maintenu par une chemise réunie à celle du gazogène et l'intervalle est comblé avec des produits non conducteurs figurés en T. Les gaz s'échappent en U aspirés par un ventilateur.
Dans la figure 150, j'ai représenté un récupérateur sommaire, composé d'un tuyau P fixé au socle du gazogène et dans lequel passe le gaz.
Ce tuyau est entouré d'une chemise en tôle RR, simple-
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nient posée sur la bride du tuyau P, avec des échancrures laissant en bas passer Teau. L'air pénètre dans cette chemise par la tubulure D.
Le plateau S est muni d'une nervure circulaire T dans laquelle de l*eau est maintenue à niveau constant.
Cette eau protège le plateau S contre les coups de feu, rend la jonction du tube P plus étanche et fournit la vapeur d'eau qui sera entraînée avec lair dans l'espace ZZ, pour aboutir avec lui au gazogène.
Une pièce troncônique V protège, à l'intérieur, le joint du tuyau P.
Ce récupérateur pourrait être formé de plusieurs tubes P, réunis dans une mOme chemise R et celle-ci extérieurement protégée.
J'ai indiqué, ainsi, un deuxième récupérateur, moins puissant, mais moins encombrant et moins onéreux pour les installations où le rendement n'est pas d'une importance capitale.
Ce gazogène est particulièrement étudié pour les moteurs à gaz.
Pour le chauffage des fours, où il faudrait que le gazogène soit accolé au four, on devrait déplacer le récupérateur et réchauffer l'air primaire avec les fumées sortant du four.
Ce serait une solution que l'on ne peut pas obtenir avec les gazogènes Dowson, parce que l'air primaire, étant trop réchauffé, la température s'élève aux grilles qui brûlent.
11 est d'autant plus heureux de pouvoir ici élever cette température, que le rendement industriel d'un gazogène augmente rapidement avec celle-ci.
C'est certainement du bon réchauffement de l'air primaire que l'on doit attendre les perfectionnements les plus avantageux des gazogènes, surtout pour le chauffage industriel.
306 I.F.s OAZOCiKNKS
C.AZOdKNE DE LA SOCIÉTÉ ANONYME POLFl LA PRODUCTION ET L'EMPLOI DE LA VAPEl-R SURCHAUFFÉE
Ce gazogène estasse/, original.
On pourrait le définir en disant qu'il est à combustion horizontale.
Ce qui le distingue, en effet, essentiellement des autres, cVst que la prise d air est centrale et au m^me niveau que les orifices d'échappement des gaz, de sorte que, si Tair choisit le trajet le plus court, il se déplacera horizontalement. On voit, dans la figure 152, en 3, la tubulure centrale de production de Tair qui peut être visitée par le bouchon 21.
Cette tubulure est protégée par une conduite annulaire 8,8, ((ui soutient la première et repose elle-môme sur le sommet' de la cuve en fonte du gazogène, ainsi que le montre la figure.
Cette conduite est percée d'orifices visibles, notamment en 7,7, qui permettent au gaz produit extérieurement de pénétrer dans Tespace annulaire.
Au reste, la figure 152 montre Teasemble du gazogène qui se compose d'une cuve réfractaire 15, entourée de l'enveloppe 14.
On voit aussi, en 16, une grille Ironcônique et, en 17, une grille mobile qui vient compléter la première et qui peut être secouée, de haut en bas, par un levier 18, de façon à faire tomber les cendres.
l']nfin, ce qui peut être considéré comme la pièce principale, c'est une chambre centrale constituant, en somme, une réserve de combustible très vaste, formée de deux troncs de cône réunis par leur petite base et où le charbon est introduit à la partie supérieure par plusieurs trémies 23, fermées à vis par les procédés ordinaires.
La paroi, en fonte épaisse, figurée en 1, sépare donc le charbon des gaz, qui sont recueillis et, comme Tair ne peut
r.AzoïiKNfô A coMiiisTniN ltK^vJ■:usl:;J■:
pas pént'tror dans la capacilt^ G, on comprend facilemenl qiiR le charbon ne peut que disliller.
Les inventeni's estiment que les gaz du distillation suivront les flèches 9, sortant aulour de l'air qui suit les flèches 't. pour traverser, en 5, le charbon îi haulc température et s'rchapper suivant les llêchcs 10.
308 I^KS GAZOCJfeNKS
Ils pensent encore que ce passage des gaz de distillation autour de la tubulure centrale refroidira celle-ci, ou, au moins, Tejn péchera de brûler.
J'avoue, pour ma part, que je ne vois pas du tout pourquoi les gaz de distillation viendraient dans cet espace annulaire et ne s'échapperaient pas plutôt par le bas du cône de l'enveloppe 6,6.
11 y aurait à craindre, en ce cas, qu'ils franchissent une épaisseur trop faible de charbon rouge et s'échappent sans transformation, avec le gaz pauvre.
D'autre part, il n'y a pas de motif, il me semble, pour que ce gaz de distillation soit plus froid que l'air, et je crains fort que, dans un semblable appareil, la tubulure centrale, au moins dans sa partie basse, ne soit rapidement bnllée. Enfin,, je crains que l'évacuation des cendres se fasse difficilement el que celles-ci entraînent avec elles une quantité importante de charbon non brûlé, ce qui se produit toujours quand il n'y a pas arrivée directe d'air sur la grille.
Ceci dit, ce gazogène est inventé tout récemment. 11 sera probablement transformé et perfectionné quand on l'utilisera, 11 n'y a qu'à louer le dispositif consistant h choisir la prise d'air centrale et l'idée d'avoir une grande réserve de charbon dans le gazogène.
C'est le moyen le plus sûr d'échauffer celui-ci progressivement et d'avoir du gaz de richesse très constante, puisque le chargement des trémies n'a qu'une influence négligeable sur l'allure du gazogène, ce qui est tout différent quand on charge le charbon à proximité de l'orifice de départ des gaz.
