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Amélioration du procédé et du dispositif des gazogènes
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pour la commamde des turbines à gaz.
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Il est connu jusqu'à présent de comprimer l'air ou un mélange d'air et de gaz dans un cylindre moyennant le piston après aspiration préalable, de causer l'allumage de ce mélange et de la laisser échapper du cylindre à la turbine à gaz au moment de l'allumage. A ce procédé, employé jusqu'à présent, la capacité d'aspiration du piston est très gênée, sinon rendue impossible, et l'espace entre la position supérieure du point mort du piston, qui est en même temps la position normale de l'allumage, et le couvercle du cylindre, c'est-à-dire l'espace nuisible du cylindre, reste toujours rempli de gaz allumé. Ce gaz est donc perdu pour cette course de la turbine, empêche l'aspiration du piston et infecte le mélange aspiré.
Le but de la présente invention est : d'utiliser complètement le gaz pour force motrice produit dans le cylindre par chaque course et d'augmenter ainsi l'efficacité du gazogène, de régler la vitesse pour les turbines à gaz et troisièmement de permettre l'emploi de tous les combustibles usuels pour des moteurs à explosion, comme par exemple, de l'essence, de l'huile lourde.
Aussi la poussière de charbon etc. peut être prise en considéra- tion. En quatrième lieu, la machine arrivera à la même puissance aussi dans les espaces de l'air subtil, comme dans l'atmosphère
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normale. Ceci serait d'importance pour le vol dans la stratosphère
L'utilisation du volume de gaz, qui au procédé employé jusqu'à présent fut inefficace et même nuisible, est obtenue par une diminution extraordinaire de l'espace nuisible. Cela se fait de manière que le piston f est approché, autant que c'est praticable, du couvercle de cylindre, en même temps que l'organe d'échappement k est ouvert. Ainsi le point mort du piston, usuel jusqu'à présent, est déplacé au-delà de l'espace nuisible jusque tout près du couvercle de cylindre.
L'éloignement complet du gaz allumé du cylindre est rendu possible par le fait qu'au moment d'allumage s'ouvre un organe par lequel les gaz allumés s'échap- pent pour être menés par une conduite de passage à la turbine.
Le piston chasse donc les gaz après l'allumage et avec l'organe d'échappement ouvert et les pousse dehors. C'est justement cette combinaison qui est très importante pour l'accomplissement de ce procédé.
Par ce procédé, une certaine sphère d'allumage entre les lignes h et o (voir fig.l) est possible, parce que la commande de l'organe d'arrêt ou de l'organe d'échappement peut être mise temporairement exactement en cohérence ou en relation avec le dispositif d'allumage. Cette sphère d'allumage ne se trouve pas tout de suite devant ou derrière la position supérieure du point mort du piston, comme aux moteurs à explosion connus où elle dépas- se le point mort du piston, mais elle comprend l'espace entre h - o devant le point mort i; elle est donc située sur le passage du piston à la position supérieure du point mort.
Au dedans de cette sphère d'allumage, un déplacement d'allumage peut avoir lieu. Ce déplacement d'allumage est impor- tant pour le réglage de la vitesse de la turbine. Si l'allumage arrive à une compression plus basse, par exemple, à la ligne h, la pression du gaz allumé sera moindre que si l'allumage se fait à une compression plus haute, par exemple à la ligne c; naturelle- ment, la vitesse de la roue à aubes de la turbine est plus petite avec une pression basse du gaz qu'avec une haute pression de gaz.
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Cette possibilité de réglage de la vitesse de la roue à aubes est considérablement plus grande et plus économique que celle qui peut être obtenue au moteur ordinaire par l'allumage prématuré ou par le retard à l'allumage. En outre il résulte de la possibilité du déplacement de l'allumage la conclusion que toutes sortes de combustibles peuvent être consommés dans la machine.
Un fonctionnement irréprochable du gazogène est garanti de façon qu'au moment donné de l' allumage, qui peut avoir lieu à un point quelconque de l'espace h - o, l'organe d'échappement k, commandé mécaniquement, s'ouvre immédiatement pour laisser entrer le gaz allumé dans le canal de passage 1 et de là par les tuyères @ dans la turbine. La commande de l'organe d'échappement k sera donc mise en connexion avec la commande de la machine d'allumage ou du dispositif d' allumage .
Avec le nouvel arrangement, la sphère entière d'allumage peut se trouver avant la position supérieure du point mort. Elle ne doit pas atteindre la position supérieure du point mort et, naturellement, ne doit pas la dépasser. Il est à remarquer encore que la sphère d' allumage ne signifie pas une interruption pour le piston sur sa hauteur de levage à la position supérieure du point mort, mais le piston passe pendant sa course de compression sans interruption au-delà de la sphère d'allumage h - o, où l'allumage peut se faire à n'importe quel point en même temps que l'organe d'échanppement k s'ouvre, jusqu'à la position supérieure du point mort i au couvercle du cylindre où le tiroir k se referme alors.
Pendant la marche en arrière du piston de sa position supérieure du peint mort jusqu'à sa position inférieure du point mort près des fentes d'admission g, un bon effet d'aspiration est obtenu qui présente un avantage considérable pour le travail du gazogène.
Fous avons deux courses dans le cylindre: une course aspiran- te et une course de compression. De la course de compression résulte la compression, l'allumage avec l'ouverture simultanée du tiroir et l'éloignement du gaz allumé se trouvant dans l'espace
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nuisible du cylindre. Comme il est déjà dit, le mélange des gaz produit dans le cylindre, le quitte s-près l'ouverture d'un organe d'échappement et entre dans une conduite de passage 1, dont l'es- pace intérieur est muni de tours hélicoïdaux m, par lesquels coule de l'eau. Ici le gaz est refroidi par la grande surface qu'il doit passer, et en même temps il est mis en mouvement rota- toire, de manière qu'un bon mélange et une combustion totale sont obtenus.
Ci-après la disposition du gazogène et le procédé même sont expliqués en se référant aux fig.l et 2 du dessin annexé .
La vis sans fin b, clavetée sur l'arbre de turbine commande la roue hélicoïdale c. La roue hélicoïdale c tourne l'arbre transporteur d avec filet à droite et à gauche, sur lequel marche en va-et-vient l'écrou transporteur e avec rotation uniforme de l'arbre d. Le piston f est fixé à l'écrou transporteur e; son mouvement est donc commandé par l'écrou transporteur e. Sur la course de compression du piston sont prévus deux moments important- à la terminaison de la course aspirante, le piston monte et comprime le mélange de gaz et de l'air avec l'organe d'échappement k fermé. Lorsqu'il a atteint un certain point de la sphère d'allu- mage h - o, par exemple le moment d'allumage h, l'organe d'échap- pement k ouvre simultanément avec l'allumage la conduite de passage 1.
Sans être arrêté dans sa course de compression au moment d'allumage h, le piston f continue à monter vers sa position le, supérieure du point mort i, second moment important, jusque tout près de la paroi du cylindre et déplace le mélange de gaz allumé, se trouvant dans l'espace entre le moment d'allumage li et la position supérieure du point mort i, dans la conduite de passage 1 qui est laissée encore ouverte par le tiroir k. L'intérieur de la conduite de passage 1 est muni des tours hélicoïdaux m par lesquels coule de l'eau à l'effet d'un meilleur tourbillonnement, combustion et refroisissement.
De la conduite de passage 1, le gaz parvient à travers les tuyères n dans la turbine. Aussitôt que le piston f a atteint la
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position supérieure du point mort i, l'organe d'échappement k ferme l'ouverture de la conduite de passage 1. Alors le piston f se meut en sens inverse et commence ainsi la course aspirante qui se termine à la position du point mort opposée, dans notre cas dans la position inférieure du point mort. Après terminaison de l'aspiration, le procédé décrit ci-devant se répète, mais avec la différence que, suivant le besoin, le moment d'allumage peut se trouver à un point différent de la sphère d'allumage h - o.
Il faut mentionner expressément que la commande des pistons peut se faire aussi par d'autres moyens usuels; elle ne dépend pas du procédé. Le gazogène peut donc être commandé d'une manière quelconque par la turbine même.
RESUME.
Installation pour le réglage des gazogènes arrangés comme machine à piston pour des turbines à gaz, auxquels l'allumage est causé avant la terminaison de la course de compression, caracté- risés par le fait que simultanément avec le moment d'allumage, se change le commencement de l'échappement des gaz de combustion à la turbine d'une telle manière, qu'à tous les moments d'allu- mage l'organe d'échappement s'ouvre toujours au moment de l'allumage.