Brevet FR2519265A1 — publié le 19830708

L'invention se rapporte à un appareil pour le traitement d'un gaz, notamment en vue de le débarasser de ses poussières et vapeurs indésirables telles des vapeurs d'eau et de goudron, de même que, accessoirement, en vue de le refroidir. Plus particulièrement, mais non exclsivement, il s'applique au traitement des -gaz dans les gazogènes, notamment ceux alimentant des moteurs à combustion interne ou à explosion. A partir d'un combustible solide qui est moins coûteux qu'un carburant liquide et qui, généralement, est disponible en quantité importante sur le sol national, on sait que les générateurs des gazogènes permettent de produire un gaz utilisable dans ces moteurs et ce, que ce gaz constitue la totalité ou seulement une partie du carburant fourni ainsi que cela est le cas lorsque, pour faciliter l'allumage et régulariser le fonctionnement du moteur, ce gaz est combiné à du Combustible liquide dont la part peut, quoiqu'il en soit, être limitée à dix pour cent environ. On comprend donc le très vif intérêt à nouveau porté aux gazogènes. Par exemple, du bois ou de la paille, pourra constituer ce combustible solide qui sera à cet effet introduit dans le silo ou la trémie d'alimentation du foyer dont la forme en diabolo retiendra le dit combustible et en régulera la descente au fur et à mesure de sa combustion. Ce foyer qui, au travers d'une boîte à clapet, reçoit de l'air prélevé à l'extérieur, est logé avec sa trémie dans une chemise en tôle en haut de laquelle est collecté le gaz issu du passage des produits de la combustion précitée au travers de la masse carbonée portée au rouge, que forme le combustible en ignition. Ce gaz, qui, en sortie du générateur, meme s'il a été pré-filtré dans du charbon de bois, est encore. chargé de poussières ainsi que de vapeurs d'eau et de goudron et à toujours une température de l'ordre de deux cents degrés, doit évidemment être traité avant d'être utilise dans un moteur. Pour ce traitement, les gazogènes connus à ce jour comprennent une succession d'appareils dont, tout d'abord, une boite à poussières ou "pré-épurateur" où le gaz est lavé d'une partie de ses poussières et vapeurs, puis dans un refroidisseur où, par contact, ses vapeurs se condensent et peuvent être évacuées et enfin dans un filtre ou "épurateur" où il doit abandonner ses dernières poussières et vapeurs d'eau mais aussi de goudron. Cette succession d'appareils de traitement conduit malheureusement à -des gazogènes si coûteux, lourds et encombrants que de nombreuses utilisations leur sont interdites. Un autre inconvénient des#gazogènes connus à ce jour est un rapide colmatage de leur filtre par les poussières et surtout les goudrons. Constitué par un corps cylindrique rempli avec de la matière filtrante, telle de la poudre de liège et, éventuellement, avec au moins un bloc filtrant formé d'une armature métallique recouverte d'une fine toile, ce filtre doit, pour son nettoyage, être ouvert pour que sa matière filtrante et/ou ses blocs filtrants puissent être sortis et secoués afin d'en faire tomber les poussières non collantes qu'ils retiennent en attendant d'être remplacés lorsqu'ils auront retenu trop de goudron visqueux. Un résultat que l'invention vise à obtenir est un seul appareil apte à traiter complétement le gaz pour le débarasser de ses poussières et vapeurs et pour le refroidir. Un autre résultat que l'invention vise à obtenir est un tel appareil dont les opérations de nettoyage sont simplifiées tout,en étant moins fréquentes. A cet effet, elle a pour objet un appareil pour le traitement d'un gaz du type cité plus haut notamment caractérisé en ce qu'il comprend - une enveloppe à la base de laquelle, d'une part, est raccordée une tubulure d'arrivée du gaz et, d'autre part, est logée une cuvette conduisant le gaz au long de la paroi de l'enveloppe, - au dessus de l'enveloppe, un collecteur auquel est raccordée une tubulure de sortie du gaz et dont le dessus réalise un couvercle, - entre l'enveloppe et le collecteur, une cloison pré sentant au moins un orifice dans chacun desquels est engagé un élément filtrant ~d'une part constitué d'une manchette de matière filtrante enfilée sur une armature souple et, d'autre part, fixé à la cloison par une de ses extrémités alors que son autre extrémité est laissée libre. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé, qui représenté, schématiquement, - figure l : l'appareil de traitement vu en coupe a xiale, - figure 2 : l'appareil vu en coupe selon Il-Il de la figure l. En se reportant au dessin, on voit que l'appareil comprend une enveloppe 1, avec, à sa base, une tubulure 2 d'arrivée du gaz et intérieurement une cuvette 3. Rencontrant le fond 4 et la paroi latérale 5 de cette cuvette 3, le gaz 6 maintient, à la base de l'appareil, par échange à travers la cuvette, une température régulière et suffisante pour prévenir l'apparition du point de rosée. Par ailleurs, ce gaz étant, par la cuvette, conduit au long de la paroi de l'enveloppe l, par contact sur celle-ci, il se refroidit. Ses vapeurs se condensent alors et, en ruisselant sur la paroi, tombent sur le fond 7 de l'enveloppe l en entraînant avec elles les poussières humides. Afin de favoriser le refroidissement de la paroi de l'enveloppe, celle-ci est réalisée en panneaux de tôle ondulée lui donnant une très grande surface développée. Au dessus de l'enveloppe l, est placé un collecteur 8 auquel est raccordée la tubulure 9 de sortie des gaz épurés 10. Entre l'enveloppe l et le collecteur 8, est disposée une cloison il qui assure que la communication ne pourra se faire qu'au travers des éléments filtrants 12. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, ces éléments filtrants consistent en des manchettes 13 de matière filtrante enfilée sur des armatures souples 14 telles des ressorts hélicoldaux. Chaque manchette 13 a son extrémité inférieure qui est fermée par un bouchon 15 alors que son extrémité supérieure demeure ouverte au passage du gaz. A cet effet, cette extrémité supérieure pourra recevoir un tronçon de tube 16 sur lequel est enfilée la manchette et auquel est fixée son armature souple 14. Afin de faciliter le remplacement des manchettes, les tronçons de tube ne sont pas solidaires de la cloison et les dites manchettes sont engagées dans les orifices 17 perçées dans la cloison il et sur le pourtour desquels orifices, le tube 16 prend appui par une collerette 18. Un joint 19 sera avantageusement interposé entre le pourtour des orifices 17 et la collerette correspondante pour assurer l'étanchéité entre les gaz épurés et non épurés. Afin de maintenir la manchette en place, un ressort 20 pourra être intercalé entre la collerette et le dessous du couvercle 21 du collecteur 8. Ce couvercle sera démontable afin de permettre le nettoyage périodique du collecteur et le remplacement éventuel des manchettes. Le nombre des manchettes est évidemment choisi en fonction de la cylindrée-minute du moteur ainsi que de la fréquence de nettoyage souhaitée. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les manchettes ne sont fixées à l'appareil qu'en un point, de préférence à leur partie supérieure, alors qu'elles sont libres à leur base où de ce fait, elles peuvent, par suite des vibrations et des reprises d'aspiration du moteur, s'entrechoquer ce qui provoquera alors la dépose automatiquement de la poussière qu'elles contiennent sur le fond 4 de la cuvette 3. Une porte 22 permet de retirer périodiquement, d'une part, la poussière accumulée sur le fond 4 de la cuvette 3 et, d'autre part, les condensations ainsi que les poussières humides recueillies sur le fond 7 de l'enveloppe 1. Par cette porte, les manchettes pourront aussi être entrechoquées ou subir une projection d'air comprimé pour en déloger les poussières. Selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, la matière filtrante constituant les manchettes est de la laine de verre et la paroi de l'enveloppe est dimensionnée de manière telle qu'après échange sur cette paroi, le gaz soit amené aux manchettes à une température de l'ordre de soixante dix à quatre vingts degrés afin de provoquer sur cette laine de verre, la catalyse des goudrons qui se transformeront alors en fine poudre sèche qui, à l'exemple des poussières, chutera sur le fond 4 de la cuvette ou sera nettoyable au jet d'air comprimé. REVENDICATIONS 1. Appareil pour le traitement d'un gaz, notamment en vue de le débarasser de ses poussières et vapeurs indésirables telles des vapeurs d'eau et de goudron, de même que, accessoirement, en vue de le refroidir, cet appareil étant CARACTERISE en ce qu'il comprend - une enveloppe (1) à la base de laquelle, d'une part, est raccordée une tubulure (2) d'arrivée du gaz et, d'autre part, est logée une cuvette (3) qui, d'une part, conduit le gaz au long de la paroi de l'enveloppe (1), et, d'autre part, assure l'échange de la chaleur du gaz au profit de la base de l'appareil, - au dessus de l'enveloppe (l) un collecteur (8) auquel est raccordée une tubulure (9) de sortie du gaz et dont le dessus réalise un couvercle (21), - entre l'enveloppe et le collecteur, une cloison (ll) présentant au moins un orifice (17) dans chacun desquels est engagé un élément filtrant (12), d'une part, constitué d'une manchette (13) en matière filtrante enfilée sur une armature souple (14) et, d'autre part, fixé à la cloison par une de ses extrémités alors que son autre extrémité est laissée libre. 2. Appareil selon la revendication 1 caractérIsé en ce que l'enveloppe (1) est réalisée en panneaux de tôle ondulée. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'armature souple (14) consiste en un ressort hélicoldal. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications l à 3, caractérisé en ce que la manchette est fermée à son extrémité inférieure et à son extrémité supérieure enfilée sur un tronçon de tube 16 auquel est fixée son armature. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications l à 4, caractérisé en ce que la partie supérieure de la manchette (13) porte une collerette (18) d'appui sur le pourtour de l'orifice (17) de la cloison (ll) par l'intermédiaire d'un joint (19). 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications l à 5, caractérisé en ce que la manchette (13) est maintenue en place par un ressort (20) intercalé entre la collerette (18) et le couvercle (21) du collecteur. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications l à 6, caractérisé en ce que la manchette (13) est réalisée en laine de verre. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'enveloppe et la cuvette sont dimensionnées de manière à refroidir le gaz jusqu'à une température de l'ordre de soixante dix à quatre vingts degrés.