Brevet FR2401121A1 — publié le 19790323

L'invention concerne un générateur à gaz pourvu d'un dispositif pour la décomposition thermique d'un porteur d'énergie liquide. On connaSt un grand nombre de générateur de gaz, dans lesquels un porteur d'énergie liquide est converti en gaz. par une réaction thermique ou catalytique, ces gaz étant recueillis soit directement, soit après d'autres réactions chimiques, pour la production d'énergie. Des générateurs de ce genre sont utilisés notamment pour des moteurs d'entratnement de véhicules en circulation. Dans ce cas, généralement, on donne la préférence à une décomposition catalytique dans porteurs d'énergie liquides, parce que les catalyseurs possèdent en général un poids inférieur à la capacité calorifique nécessaire à la décomposition thermique à laquelle sont soumis les porteurs d'énergie liquides. Ces catalyseurs présentent cependant l'inconvénient fondamental qu'ils se modifient et s'empoisonnent après un emploi prolongé Bien que de nombreux catalyseurs soient susceptibles de régénération, celle-ci n'est pas pratiquement exécutable dans le cas de moteurs de transport. Pour cette raison, on s'est tourné récemment, surtout pour des moteurs à fonctionnement de longue durée, vers le domaine de la décomposition des porteurs d'énergie. Pour la production de la capacité calorifique nécessaire, on a utilisé jusqu'à ce jour des cribles métalliques compactés par pression qui sont préalablement chauffés par un dispositif approprié, par exemple un chauffage électrique, à la température nécessaire d'environ 7000 K. Cette température convient notamment pour la décomposition thermique d' hydrazine et de dérivés d'hydrazine dans des générateurs de gaz de ce genre. L'hydrazine injectée à l'état liquide dans le générateur atteint alors la capacité calorifique, et est vaporisée en se décomposant spontanément en un mélange gazeux d'NH3, N2 et H. Un inconvénient de la capacité calorifique provenant de de ces produits criblés compactés par pression réside en ce que la résistance a' l'écoulement pour les gaz produits peut être très différente en dépendance de la manière par laquelle ce com pactage a été effectué.Cela agit de manière particulièrement défavorable lorsque plusieurs générateurs de gaz sont nécessaires pour l'alimentation de moteurs d'entratnement de véhicules en déplacement, parce que, par des résistances à l'écoulement différentes, il se produit nécessairement des pertes de pression qui sont notamment inadmissible lorsque la puissance produite dépend directement de cette pression. La présente invention a pour but de réaliser une capacité thermique avec laquelle se produisent des résistances à l'écoulement exactement reproductibles, et en conséquence des pertes de pression pouvant être déterminées avec précision. En outre, la résistance à l'écoulement toit pouvoir autre predéter- minée dans de larges limites. Dans ce but le générateur de gaz conforme à l'invention est caractérisé en ce que la capacité thermique est constituée par un ensemble de billes qui peuvent être échauffées, de préférence électriquement. I1 peut être avantageux d'utiliser des billes en matériaux de capacité thermique-différente. Pour la régulation de la résistance à l'écoulement les billes sont prévues avantageusement avec des diamètres différents entre elles. Suivant une forme de réalisation, au-moins deux paquets de billes sont disposés dans le générateur, les diamètres des billes étant différents dans chacun des paquets individuels. Il est avantageux de maintenir les paquets de billes individuels séparés l'un de l'autre au moyen de grilles dont la grandeur de maille est inférieure au diamètre des plus petites billes utilisées. Comme grille de séparation, on peut utiliser aussi bien des treillages métalliques que des tales perforées. Les générateurs de gaz avec des paquets de billes conformes à l'invention comme capacité thermique présentent l'avan- tage important que les billes se' disposent toujours dans le paquet le plus compact, de sorte qu'on obtient des résistances à l'écoulement exactement reproductibles. Un autre avantage réside en ce que ces paquets de billes peuvent être introduits dans le conteneur sous des formes les plus diverses sans que la reproductibilité mentionnée soit influencée défavorablement. De cette manière, les générateurs de gaz peuvent être adaptés dans leur forme spatiale à chaque condition prescrite. Grâce à l'emploi de plusieurs paquets de billes ayant chacun des billes de diamètres différents, la résistance à l'é- coulement est variable dans de larges limites et peut être adaptée aux diverses circonstances. Grâce à l'emploi de matériaux différents, ayant des capacités thermiques différentes, iles en outre possible d'adapter aux circonstances le besoin d'énergie pour l'échauffement de ces paquets de billes. Dans les dessins annexés sont représentés quelques exemples de capacité thermique pour générateurs de gaz conformes à l'invention. - la figure 1 est une vue en coupe transversale à travers un générateur avec un simple paquet de billes, - la figure 2 est une vue d'un générateur de gaz avec un paquet multiple de billes de diamètres différents, - les figures-3a à 3c montrent des générateurs avec des formes extérieures différentes. Dans un carter de forme tubulaire 1. qui est entouré d'éléments chauffants 2, chauffés électriquement, sont fixés deux tamis 3 et 4 L'espace intermédiaire entre ces deux tamis 3 et 4 est rempli avec~des billes 5. L'hydrazine liquide qui pénètre en direction de la flèche 6 arrive derrière le tamis 3 sur'le paquet échauffé de billes 5, et elle se décompose, après évaporation spontanément en ammoniac, azote et hydrogène, qui sortent sur l'autre côté hors du paquet de billes à travers le tamis 4 et est amené vers d'autres emplois. Dans la figure 2 est représenté un générateur de gaz avec deux paquets de billes. En conséquence, sont disposés ici, dans le carter tubulaire 11, entouré par des éléments chauffants 12, échauffés de préférence électriquement, trois tamis ou grilles de séparation 13, 14 et 15. A travers les deux paquets constitués de billes-de diamètres différents, mais également de longueux différentes, la résistance à l'écoulement pour les gaz produits dans le générateur de gaz, peut être réglée dans de larges limites. Dans les figures 3a à 3c sont représentés des générateurs à gaz avec des formes différentes, qui montrent que, avec des paquets de billes conformes à l'invention, ils peuvent s'adap ter dans leur forme, dans de larges limites, aux conditions extérieures. Les chiffres de référence utilisés sont les memes que dans les figures 1 et 2. Bien qu'on ait ici mentionné l'hydrazine comme porteur d'énergie liquide et les gaz produits étant l'amoniac, l'azote et 1' hydrogène, ii est évident qu'il ne s'agit que d'un exemple. Avec d'autres porteurs d'énergie liquides qui sont thermiquement décomposables, des paquets de billes conformes à l'invention peuvent etre utilisés dans les mêmes conditions. R E V E N D I C A T I O N S 10) Générateur de gaz avec dispositif pour la décomposition thermique de porteurs d'énergie liquides, caractérisé en ce que, dans le générateur est disposé un paquet de billes, pouvant être échauffé, notamment électriquement. 20) Générateur de gaz suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les billes sont constituées en matériau de capacité thermique différente. 30) Générateur de gaz suivant l'une des revendications l ou 2, caractérisé en ce que les billes sont prévues de diamètres différents. 40) Générateur suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins deux paquets de billes sont prévus, le diamè tre des billes dans les paquets individuels etant différent. 50) Générateur de gaz suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les paquets de billes individuels sont séparés l'un de l'autre par une grille dont la grandeur de mailles est inférieure au diamètre des billes les plus petites utilisées. 60) Générateur de gaz suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la grille de séparation est un tamis de fil métallique. 70) Générateur de gaz suivant la revendication 5, caractérisé en ce que, comme grille de séparation, est prévue une tôle perforée.