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"Procédé opératoire pour turbines & combustion interne".
Parmi les procédés d'utilisation de charbon pulvérisé pour la combustion des moteurs, le procédé se rapprochant du procédé Diesel et qui consiste à introduire du pulvérisé dans de l'air chauffé par compression jusqu'au point d'auto-allumage. paraît avoir donné les premiers résultats pratiques; par contre, on n'a pas réussi à actionner les moteur à combustion à piston avec des mélangea air-pulvérisé qui parviennent à la combustion en état d'auto-allumage.
D'autre part, on a déjà essayé de fai- re brûler des mélanges d'air et de pulvérisé dans des turbines à combustion interne; on a déjà observé également quand on en- flammait le mélange par une étincelle électrique que des com- bustioins se déclenchainetn;mais on n'a pas pu réaliser une mar-
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che durable, car la combustion a fortement traîna en longueur et il s'est établi un coefficient de temps inférieur à la nor- me admissible pour maintenir la marche de la turbine.
Des con- sidérations et des recherches rationnelles de l'inventeur ont montré que l'on peut amener le coefficient de temps à la norme nécessaire pour maintenir la turbine en fonctionnement, en in- troduisant dans cette dernière un mélange d'air et de pulvéri- sé qui parvient à la combustion en état d'auto-allumage.
Com-
1' me/on sait que le déclenchement des auto-inflaxxxtions est fa- vorisé par la disposition de certaines pièces dans la chambre de combustion, à températures plus élevées que leurs environs, on a réussi à assurer une régularité et une stabilité satisfai- santes dans le déclenchement des auto-inflammations, Les piè- ces qui doivent être maintenues à une température plue élevée que leur voisinage (on doit entendre par voisinage la chambre de combustion toute entière) peuvent par exemple être privées d'une réfrigération, tandis que le voisinage est refroidi;
ou encore, ces pièces peuvent être rapportées comme pièces spécia- les dans les parois avoisinantes, de manière que la fente qui existe toujours, même en cas d'apapation très précise, em- pêche le passage de la chaleur de ces pièces aux pièces voi- sines, plus froides, de la chambre de combustion; enfin, ces pièces peuvent aussi être chauffées séparément à la façon des têtes d'allumage, des spirales incandescentes, etc.. Mais ce n'est pas seulement le coefficient suffisant de temps et la régularité dans la production de l'allumage qui constituent la condition préliminaire d'une marche satisfaisante de la turbine; l'exactitude du réglage du moment de l'allumage a également une influence essentielle sur celle-ci.
Au cours du développement ultérieur de l'invention, on a donc cherché des moyens permettant d'adapter le moment de l'allumage à des con- ditions de marche variables ; il en est résulté que l'on a en- visagé comme moyens de l'espèce des catalyseurs disposes dans
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la chambre de combustion.
Comme les catalyseurs se trouvent opportunément dans le voisinage des pièces de la chambre de combustion, qui, ainsi que l'enseigne Inexpérience, favori- sent ou déclenchant l'auto-allumage (des recherches sur des moteurs à combustion à piston ont montré que l'auto-allumage ne trouve pas son origine dans le noyau gazeux), on place avantageusement ces catalyseurs sur des surfaces d'adhérence de toute espèce, par exemple dans des parties rugueuses, dans des réduite, des créneaux ou parties de même genre de ces parties de la chambre de combustion qui possèdent une température plus élevée que celle de leur voisinage. Comme corps catalytiques à action favorable, on choisit particulièrement des corps qui, sous un faible volume, ont une très grande surface active.
Mais comme il n'est pas toujours facile de se procuer des corps de l'espèce, on a trouvé au cours de recherches ration- nelles des matières telle que la scorie finement pulvérisée, granuleuse, qui par suite de sa nature possède une grande sur- face active sous un faible volume, par suite de son inoombusti- bilité possède le pouvoir catalytique requis et dont l'appro- visionnement ntoffre néanmoins aucune difficulté.
Du fait, en- suite, que précisément les fines particules de charbon du mé- lange air-Pulvérisé doivent abandonner lors de leur combustion des quantités extrêmement faibles de cendres ou scories et que quand elles sont figées, ces cendres représentent dans leur ensemble un catalyseur extrêmement avantageux, on a pourvu les parties dont l'utilisation catalytique promettait des effets favorables sur la marche du processus de la combustion (c'est-à- dire les parties qui se trouvent à une température supérieure à celle de leur voisinage) do dispositifs tels que surfaces d'adhérence réduits, rugosités,, créneaux, et agencements de même ordre$ dans lesquels peuvent venir se déposer les matières déterminées. reliquat de la combustion,
telles que cendres ou particules de scories. Et en fait, le catalyseur formé de la
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sorte pendant la marche de la turbine a exercé des effets fa- vorables sur le déclenchement et la marche de la combustion.
Afin d'éviter qu'il ne s'accumule inutilement de grandes quan- tités de catalyseur, on a disposé les parties chaudes confor- mées de façon ad hoc suivant ce qui a été exposé plus haut, aux endroits de fort courant gazeux, de manière que la partie du catalyseur qui ne se trouve pas directement sur les surfaces d'adhérence, dans les réduits, les créneaux, etc..,, etc... puisse être entraînée ou brûlée par le courant de gaz de com- bustion.
Il va de soi que la formation du catalyseur n'est pas limitée au procédé consistant à recueillir des cendres ou des particules de scories provenant du mélange aire-pulvérisé, desti- né à alimenter la roue à aubes de la turbine; avec autant de bénéfice, on peut former le catalyseur d'un mélange air-pulvé- risé séparé, injecté sur les parties chaudes de la chambre de combustion;
on a ainsi cet avantage spécial de pouvoir, grâce à un réglage du mélange d'allumage complètement séparé de ce- lui du mélange effectif air-pulvérisé, réaliser des auto-allu- mages nettement accusés à des moments que l'on peut régler à volonté, Si l'on ne dispose pas de catalyseurs artificiels dans la chambre de combustion, mais si d'autre part les conditions requises pour la formation de catalyseurs à partir des mélan- ges effectifs ou de mélanges d'allumage spéciaux, c'est-à-dire par la disposition de parties chaudes formées pour recevoir des catalyseurs, par placement de celles-ci aux endroits où le cou- rant gazeux est animé, sont remplies, la turbine est mise en route jusqu'à ce que se produise l'effet catalyseur plein,
c'est à-dire d'habitude jusque l'établissement de l'état de permanen- ce, de façon connue, à l'aide de combustibles gazeux ou liquides et ce, à partir de l'état froid, d'abord, tout au moins avec allumage étranger.
Le dessin montre à titre d'exemples des modalités de réa. lisation de l'objet de l'invention ou de la disposition et de
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la conformation des parties chaudes dans la chambre de combus- tion de la turbine; la fig. 1 montre schématiquement une coupe en long à tra- vers une disposition de turbine avec soupape de tuyère à pla- teau, la fige 8 montre le plateau de la soupape de tuyère con- forme à la fige 1 à échelle plus grande,,, la fige. :8 enfin est une coupe en long à travers une tur- bine à combustion ingerne à soupape de tuyère à piston.
Dans la disposition de turbine conforme à la fig, 1 où la réfrigération du manteau de la chambre de combustion, tel- les que représenté par la fige 3, a été laissée de côté pour raison de simplicité et de clarté du dessin et dans lequel a désigne la chambre de combustion proprement dite, b les orga- nes servant à introduire les produits moteurs, tels que soupa- pes de balayage, (l'admission. de surcharge.
soupapes de mélan- ge et de démarrage, c, la soupape de tuyère, d, 1 antichambre de la tuyère* e, la tuyère, f, la roue à aubes, ± et h, l'en- veloppe, se trouve une partie c' du plateau de la soupape de tuyère ,2, qui, quand elle n'est pas spécialement refroidie, prend une température plue élevée que son voisinage, ou encore que la chambre de combustion toute entière. pendant la marche, Main comme son refroidissement offre en soi des difficultés et est compliqué.
la suppression voulue de ce refroidissement réalise, de la façon la plus simple, la partie qui, conformé- ment à l'invention, assure la production régulière et stable des auto-allumages du mélange air-pulvérisé, qui, par les or*. ganes Ils s'est introduit de façon connue dans la chambre de combustion. Or, cette partie précisément, présente cet autre avantage de se trouver à l'un. des points où le courant gazeux est le plus animé et elle se prête donc tout particulièrement à recevoir un catalyseur i.
Ce dernier peut être placé dans les parties et* approximativement, ainsi que le montre la fige 2 à
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droite; à cet effet, des créneaux c" prévus dans le fond du ple teau fournissent une surface d'arrêt favorable pour le cataly- seur. Si d'autre part on donne au fond du plateau la conforma- tion montrée par la fig. 2, à gauche, la surface d'adhérence fournie par le réduit c1 dont l'efficacité peut encore être accrue par la présence de rug/osités c1' ou de créneaux c1" donne la possibilité de dépôt pour les cendrée ou particules de scories de petites et de très petites dimensions qui se produisent par suite de la combustion du mélange, et qui dans leur ensemble fournissent, dans le réduit c1' un excellent ca- talyseur.
Si ce catalyseur vient à passer le bord du réduit, les parties du catalyseur qui dépassent sont emportées, fon- dues ou entraînées par le Courant de gaz de combustion qui vient balayer quant la soupape s'ouvre. Pour se rendre indé- pendant du mélange pulvérisé-air à l'occasion de la formation du catalyseur - ce mélange peut, par exemple, quand on fait usage de charbons de qualité inférieure être trop riche en cendres, de façon que les particules cendreuses ou de scories qui forment le catalyseur sont trop grosses pour assurer une action catalytique favorable - on injecte par l'intermédiaire d'une disposition de tuyère spéiale k un courant spécial de mélange pulvérise-air, complètement indépendant du mélange ef- fetif pulvérise-air (le cas échéant, on le dirige) sur la soupape c;
dans l'exemple envisagé, si l'on choisit du char- bon pauvre en cendres, on peut assurer une finesse suffisante des particules cendreuses ou des scories qui dans leur ensem- ble, ont un effet catalytique avantageux en proportion, sans que l'économie du procédé total souffre de par le choix de charbon d'allumage de bonne qualité et cuûteax.
Il n'y a aucune obligation à donner, soit accidentelle- ment,soit volontairement à des parties non refroidies, une conformation telle qu'elles puissent recevoir des catalyseurs tu les parties constituantes de ceux-ci, Quand par exemple,
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comme dans le cas de la fig.
3 où la soupape de tuyère conçue sous forme de soupape à piston, em dépit du fait que le piston de la soupape en qualité de partie chaude et située dans le courant gazeux, serve de préférence de support catalytique, offre des difficultés du fait de sa conformation (il serait possible par exemple de prévoir une disposition circulaire du catalyseur sur la périphérie du piston), on choisira une dis- position telle que la pièce qui est destinée à se trouver à une température plus élevéo que le voisinage soit une pièce spécia- le 1:. en forme de bague, qui est rapportée dans un réduit ad hoc m du débouché a' de la chambra;
une fente n isole la bague 1 et sert à empêcher le flux de chaleur d'atteindre les com- partimenta réfrigérants o de débouché de la chambre a'. Oppor- tunément, la bague 1 présente à l'intérieur des gradins étagés 1' dont la base est tournée vers la soupape de tuyère, de ma- nière que dans l'espace ainsi formé on puisse loger un cataly- seur ou encore faire adhérer des résidus de combustion pour que ceux-ci exercent leurs effets catalytiques sur la conduite du processus de la combustion. Comme la bague 1:. se trouve éga- lement disposée à un endroit où se fait sentir un vif courant gazeux, la formation d'un excès de catalyseur se trouve avan- tageusement combattue par ce dispositif.
REVENDICATIONS.