Brevet FR2590587A1 — publié le 19870529

La présente invention concerne un carbonisateur à bois et végétaux du type " fonctionnement discontinu-tirage inversé " présentant un ensemble de dispositions originales en faisant une machine différente de celles existant sur le marché et dotées de possibilités et de qualités nouvelles I1 présente l'aspect d'un cylindre vertical reposant sur 4 pieds(Fig.l) Le modèle de 20 m3(PRO 20) a 2,50 ml de diamètre et 4 ml de hauteur utile plus une sole inférieure ( Sole) de 0,20 d'épaisseur monté sur pieds de 0,80ml (P) de hauteur.Le couvercle est articulé au four et fonctionne de façon autonome. La soleeg visée en 12 secteurs égaux répartis autour de l'espace annulaire (N) de recueillie des fumées,isolés entre eux par des cloisons verticales et dont les toles de couverture comportent des parties perforées, judicieusement réparties,pour assurer les échanges gazeux entre la sole et le four 4 de ces secteurs amènent-l'air frais les autres évacuent les fumées.. La conception de la sole,l'autonomie de fonctionnement et la précision des commandes caractérisent notre machine. La sole assure I") la distribution de l'air frais réparti en plusieurs points du four. L' intensité de arrivée d' air étant directement règlable pour chacune des zônes .La diffusion étant assurée de façon régulière par des perforations dont la disposition a été optimisée Fig.2 et Fig.5. 2") la récupération des fumées s'opère dans un espace annulaire(N) abouché à une boite à fumées visitable et à une seule cheminée(C) munie d'une vanne de fermeture Fig.2 et Fig.6. Cette conception unique permet de traiter les fumées ou de les réutiliser comme gaz pauvre ainsi que de récupérer les jus pyroligneux. 3 ) assure le déchargement gravitaire du charbon par un orifice central (D) dont la fermeture porte le trou d'allumage. 4 ) isole les tôles du fond du four de la chaleur directe du foyer et dirigent les circulations d'air vers les parois.Dispositions farables à la longévité du four 5 ) l'existence et la conception de la sole évitent la mise en place " à la main " d'un " fond de four " nécessaire pour les circulations d'air à partir d'ouvertures latérales Le couvercle,est dans les modèles actuels une pièce lourde souvent doublée par un disque descendant au fur-et-à-mesure de la combustion. L'ensemble est levé par un engin de chantier type "travaux publics".Les déformations au cours de manoeuvre sont fréquentes Dans notre projet l'ouverture est obtenue à partir du sol (Fig. 1 et Fig.2 ) par maniement d'un volant à vis agissant sur un losange et un système de biellettes Le volant (V) permet en marche inverse de fermer le couvercle et de lui donner une pression suffisante pour l'appliquer sur son siège ( sable dans règlette métallique ) assurant ainsi une bonne étanchéité Une ouverture pour tirage direct ( allumage ) est ménagée au milieu de ce couvercle , sa trappe de fermeture est maintenue en bonne position ( fermée ) par une légère surcharge de poids et son ouverture est commandée du sol par un cable sur poulies (e).Tout ceci évitant manoeuvre et règlages manuels au moyen d'échelles . Les performances du prototype sont intéressantes par rapport aux modèles existants - propreté - sécurité - facilité d'emploi et autonomie de fonctionnement - gain de temps - règlages très précis et fiables - étanchéité parfaite en période de refroidissement assurant un cycle de 24 H. ( alors que les appareils existants ont des durées sensiblement doubles - pas de coups de feu sur les tôles dans un fonctionnement normal - bons rendements A rajouter les possibilités - de traiter les fumées ,un système allemand déjà breveté peut-être employé mais des recherches seront conduites en France. - de brûler les gaz pyroligneux pour sècher du bois par exemple (Efficace surtout en groupant plusieurs fours - d'équiper les fours d'un système d'injection d'eau micromisée en fin de cycle pour hâter et assurer l'extinction en améliorant l'aspect et la teneur en carbone . (Mise au point à réaliser - de pouvoir se construire dès maintenant en K.I.T. Version intéressante pour l'exportation et les zônes d'accès difficiles Dispositifs principaux - Dispositif composé d'un orifice sous les secteurs "air frais" de réglage des arrivées d'air par un couvercle plat commandé par une vis a volant sur étrier. Disposition permettant de contrôler et recentrer l'activité du foyer de façon très sûre et très commode. Dispositif compose de pièces metalliques formant les secteurs air frais et fumees simplement posées et donc faciles à changer ou à déplacer pour nettoyage. - Dispositif composé d'une ouverture de tirage direct dont la trappe de fermeture est liée au couvercle, se maintient en bonne poistion de fermeture par un léger surcroît de poids et dont l'ouverture est commnadée par cable du sol. -Dispositif compose d'une ouverture de tirage direct dont la trappe de fermeture est liée au couvercle par une charnière, se maintient en bonne position de fermeture par un léger surcroit de poids et dont l'ouverture est commandée par cable du sol. r Les éléments volumineux du four et des dispositifs accessoires peuvent être divises en morceaux assemblables entre eux et sur la sole. Ce dispositif permet de réduire un four de 20 m3 de 5 ml de haut à un emballage de 1,60 de haut environ. Solution à n'utiliser que pour les transports maritimes et des terrains d'accès difficiles car elle occasionne un supplément de poids de l'ordre de 10 % et un cotit supplémentaire. REVENDICATIONS 1) Dispositif dans un carhonisateur à bois et de végétaux à fonctionment discontinu - tirage inversé pour obtenir une machine fiable,facile à diriger, au fonctionnement complètement autonome,toutes commandes regroupées au sol. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il est composé d'une sole en bas de four régulant les échanges gazeux et assurant le déchargement du charbon par gravité. I1 est également caractérisé en ce qu'il est composé d'un couvercle lié au four à commande ramenée au sol assurant sans déformation-une bonne étanchéité et portant une trappe de tirage direct à commande également ramenée au sol 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est formé par une sole composée de secteurs indépendants communicant avec le four par des trous judicieusement distribués.Dans le modèle de 20 m3 ,4 de ces secteurs amènent l'air frais de l'extérieur et les 8 autres ramènent la fumée dans un collecteur annulaire débouchant sur une sortie d'air unique(cheminee ou conduite de fumées)vers la récupération(gaz pauvre) ou la désagrégation(traitement des fumées 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est composé d'un orifice central de la sole assurant le déchargement gravitaire du charbon. 4) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il est composé d'un orifice sous les secteurs " air frais". de règlage des arrivées d'air par un couvercle plat commandé par une vis à volant sur étrier.Disposition permet tant de controler et recentrer l'activité du foyer de façon très sûre et très commode. 5 ) Dispositif selon la revendication 2 caracterisé en ce qu'il est composé de pièces métalliques formant les secteurs air frais et fumées simple ment posées et donc faciles à changer ou i déplacer pour nettoyage. 6 ) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est composé d'un couvercle rectangulaire,plan tournant autour d'un axe et manoeuvré du sol par un ensemble:losange à vis commandé par un volant et un système de biellettes 7 ) Dipositif selon la revendication 6 caractérisé en-ce qu'il est composé de petits " U " métalliques à demi rempli de sable sur lesquelles le couvercle va se poser et reste appuyé par la commande.Ce dispositif assure une étanchéité suffisante. 8 ) Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il est composé d'une ouverture de tirage direct dont la trappe de fermeture est liée au couvercle par une charnière,se maintient en bonne position de fermeture par un léger surcroit de poids et dont l'ouverture est commandée par cable du sol 9 ) Dispositif en option selon la revendication 1 caractérisé en ce que les éléments volumineux du four et des dispositifs accessoires peuvent être divisés en morceaux assemblables entre eux et sur la sole. Ce dispositif permet de réduire un four de 20 m3 de 5ml de haut à un emballage de 1,60 de haut environ. Solution à n'utiliser que pour les transports maritimes et des terrains d'accès difficiles car elle occasionne un supplément de poids de l'ordre de 10% et un coût supplémentaire. LEGENDE DES PLANCHES FIG. 1 - coupe verticale schématique - montrant l'ensemble du dispositif. La cheminée est déssinée plus de compréhension à l'opposé de l'ouverture du couvercle .En réalité toutes les commandes sont regroupées du côté de la cheminée pour laisser l'accessibilité maximum . FIG. 2 - coupe partielle du couvercle montrant son dispositif d'étanchéité et la trappe de tirage direct. FIG. 3 - - coupe horizontale schématique sur la sole montrant la division en secteur et leur utilité. FIG. 4 - vue de dessus de la sole montrant les plaques amovibles perforées couvrant les secteurs et les zônes de distribution de ces perfo rations. FIG. 5 - coupe partielle sur un secteur " air frais FIG. 6 - coupe partielle sur un secteur " fumées A - secteur " air frais a - arrivée " air frais B - biellettes de fonctionnement du couvercle C - conduits de fumée D - ouverture de déchargement e - cable de commande d'ouverture de la trappe de tirage direct F - secteur " fumes f - accès fumées au collecteur H - ouverture de chargement K - couvercle du four N - collecteur annulaire de fumées O - boîte de prise de fumées P - position des supports "SOLE" - sole inférieure du four d'épaisseur 0,20ml U - fer " U " rempli à 1/2 de sable sur lequel repose le couvercle z. sb zônes de perforation pour échanges gazeux sole/four