BE400436A - - Google Patents

Info

Publication number
BE400436A
BE400436A BE400436DA BE400436A BE 400436 A BE400436 A BE 400436A BE 400436D A BE400436D A BE 400436DA BE 400436 A BE400436 A BE 400436A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
temperature
explosion
exchanger
combustion
heat
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Publication of BE400436A publication Critical patent/BE400436A/fr

Links

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  "Procédé pour actionner les chambres d'explosion et les échan- geurs de température tels pour turbines à combustion." 
La présente invention concerne un procédé pour l'ac- tionnement des chambres d'explosion et des échangeurs de tem- pérature corollaires fonctionnant particulièrement comme géné- rateurs de vapeur. Ces échangeurs thermiques sont alimentés'par les gaz de la combustion sous tension élevée   formés dans   les chambres d'explosion, de préférence, pour produire de l'énergie mécanique. On enlève à ces gaz, avant de les utiliser mécanique- ment, une partie de la chaleur sensible qu'ils contiennent et dont l'on se set alors comme chaleur de réchauffage que l'on transmet aux agents absorbeurs de calories, qui se trouvent dans 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 l'échangeur thermique.

   Les procédés de cette espèce ont déjà été proposés et ce notamment dans le domaine de la construction des turbines à combustion. Les propositions qui ont été faites à ce sujet doivent surtout leur origine au fait que les gaz produits par le processus de l'explosion acquièrent des vitesses   d'écou-   lement particulièrement élevées,qui assurent ainsi une trans- mission de chaleur particulièrement grande aux points du trajet ¯des gaz qu'ils rencontrent. 



     Mettant   à profit cette connaissance,on a donc, au cours de récentes propositions, essayé d'augmenter à volonté la vitesse des gaz par l'application de assures spéciales et on a disposé aux points de vitesse maximum des surfaces d'échange thermique. 



   On a réussi de cette manière à réaliser principalement des géné- rateurs et des surchauffeurs de vapeur, qui présentent l'avanta- ge de pouvoir atteindre les rendements donnés par les échangeurs thermiques actuels en n'exigeant qu'un encombrement extrêmement réduit ou inversement, d'augmenter considérablement les rende - ments tout en conservant la grandeur courante des échangeurs ther- miques usuels. 



   Du fait que l'on s'est rendu compte ensuite que les grandes vitesses des gaz se manifestent principalement en deux points du trajet suivi, à savoir à l'extrémité évacuation de la chambre d'ex- plosion qui, générabment, est de forme allongée, mais encore à l'intérieur de celle-ci et ensuite derrière l'organe de fermeture, qui gouverne périodiquement l'extrémité évacutstion de la chambre d'explosion (organe appelé généralement soupape à tuyère), il en est résulté que l'on a disposé tout d'abord les échangeurs de température en ces deux points.

   L'utilisation pratique de cette connaissance extrêmement importante pour la question de la trans- mission de la   chaleur,a   amené, en ce qui concerne l'utilisation des grandes vitesses de gaz régnant derrière la soupape à tuyère, le placement d'un groupe d'échangeurs thermiques spécial entre la 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 soupape à tuyère '.et la tuyère   commandée   périodiquement par cette dernière) devant laquelle 'se trouve généralement une dis- position de rotor de   turbine,   Grâce à l'application de cette mesure on arrive à ce résultat que la chambre d'explosion et le processus de travail qui s'y déroule ne subissent d'aucune manière l'influence de l'échangeur thermique, qui leur fait suite sur le trajet des gaz.

   Il en résulte que les chambres d'ex- plosion peuvent être construites sur la base des principes pure- ment thermodynamiques et conformes aux exigences de la technique de la combustion. A ce point de vue, la mesure signalée paraît favorable pour réaliser un processus opératoire impeccable. 



   On   constate,toutefois,   à plus ample réflexion, que cette mesure n'échappe pas à toutes les critiques au point de vue de l'obtention du coefficient utile total. Dans le développement de la turbine à explosion, c'est précisément, en effet,l'espace compris entre l'organe de fermeture (soupape à tuyère) de la chambre d'explosion et la tuyère ou les tuyères subordonnées,es- pace dénommé antichambre de tuyère, qui a joué un grand rôle.Il convient de tenir compte notamment du fait que cette antichambre de tuyère doit être, après ouverture de la soupape à tuyère,tout d'abord remplie par les gaz qui arrivent de la chambre   d'explo-   sion. Mais, dès le moment de ce processus de remplissage, les gaz s'échappent déjà de l'antichambre de tuyère par la tuyère. 



  Par suite du processus du remplissage en collaboration'avec l'é- chappement simultané des gaz par la tuyère, il se produit donc une importante perte de pression et de rendement. On a déjà ob- servé cette perte dès le début du développement industriel des turbines à combustion à explosion et on l'a réduite au minimum possible en admettant pour le compartiment des tuyères une gran- deur maximum, qu'il convient de ne pas dépasser. En se basant sur cette grandeur maximum trouvée et dont l'exactitude est con- firmée par des essais, on doit donner à l'antichambre de la tuyè- re, en ce qui concerne la surface et la capacité, des dimensions aussi petites que possible. Mais, à ce principe s'oppose à pré- sent le fait que l'échangeur thermique se trouve entre la soupape 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 à tuyère et la tuyère de la turbine qui y fait suite.

   En ef- fet, il résulte de ceci que précisément l'antichambre de la tuyère - sous cette appellation on comprend tout l'espace com- pris entre la tuyère et l'organe distributeur précédent qui la commande- augmente considérablement. Il en résulte qu'une gran- de partie de l'augmentation de pression produite dans la chambre d'explosion se perd pendant le processus du remplissage de cet espace relativement grand derrière l'organe de fermeture de la chambre d'explosion. Il ne parvient ainsi jusqu'à la tuyère de la turbine pratiquement plus qu'une pression avec laquelle 'la chambre d'explosion est chargée ou balayée, de sorte qu'un processus de l'espèce, si on le considère au point de vue de la technique des turbines,se rapproche considérablement d'un procédé à pression équilibrée.

   On doit reconnaître, que par suite de l'anéantissement de la pression élevée des gaz, qui est produite dans le procédé d'explosion, on crée dans l'échan- geur de température des vitesses d'écoulement et de tourbillon- nement correspondante s,qui, ainsi que l'expérience l'enseigne, donnent naissance à une transmission de chaleur accrue par sac- cades en conséquence. Cet avantage thermique, qui doit être pris en considération du fait qu'il permet de diminuer l'anti- chambre de la tuyère en capacité et en surface tout en conser- vant le même rendement, grâce à l'augmentation de la trans- mission de la chaleur,ne s'acquièrt qu'au prix   d'une   diminu- tion du coefficient total.

   En effet, le rendement mécanique que l'on obtient dans ce procédé et qui, comme on l'a déjà dit, se rapproche du rendement que l'on peut obtenir dans un procédé à action, ne suffit pas pour assurer le travail de la compres- sbn. Il convient notamment de tenir compte que pour rélaiser de façon satisfaisante et économique un procédé d'explosion, il faut une pression de chargement minimum au-dessous de la- quelle on ne doit pas descendre et dont l'obtention exige un minimum déterminé de-travail de compression.

   Dans le procédé opératoire qui vient d'être dé-crit,le coefficient d'efficaci- té de   l'installation-d'explosion   diminue donc de la valeur du 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 travail de compression que l'on doit faire intervenir de toute manière, en addition, pour atteindre la pleine pression de char- ge nécessaire pour le procédé d'explosion,      
En tenant compte de ces conditions qui se présentent en cas de disposition d'un réservoir d'échange thermique entre l'organe d'évacuation de la chambre d'explosion commandé pério- diquement et la tuyère de la turbine, on est passé à cette idée d'utiliser les grandes vitesses qui règnent à l'extrémité évacua- tion de la chambre d'explosion pour assurer une transmission de chaleur effective.

   Dans cet objectif, on dispose donc   ltéchan-   geur thermique à l'intérieur de la chambre d'explosion, devant son organe d'évacution. Hais dans une disposition de   l'espèce,   le processus de la protection du gaz de la chambre d'explosion s'accomplit également dans l'échangeur de température, de sorte que la pression de l'explosion se crée donc, pendant l'explo- sion de la charge de la chambre, également dans l'échangeur de température. Si l'on ouvre l'organe d'évacuation de la chambre d'explosion, les gaz de combustion arrivent alors sur le rotor de la turbine se trouvant derrière la tuyère à peu près avec la pression de l'explosion qui, il est vrai, par suite de la chute de pression résultant de la grande transmission de chaleur dans l'échangeur thermique, diminue d'une certaine valeur sur le tra- jet vers la turbine.

   Les gaz arrivent néanmoins au rotor de la turbine avec une pression qui,à l'opposé du procédé mentionné en premier lieu, est suffisamment grande pour assurer le travail de la compression tout entier par le travail de la turbine à gaz. 



  Le deuxième procédé perraet donc d'effectuer le travail de com- pression requis par le procédé d'explosion. 



   En examinant plus en détail ce deuxième procédé, on constate cependant qu'il n'est pas exempt d'inconvénients fon- damentaux. Tout technicien de la turbine à combustion sait en effet parfaitement que toute complication d'un compartiment de combustion aggrave considérablement le processus de la combus- tion ou de l'explosion. Liais,une complication du compartiment 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 de combustion de   l'espace   est inévitable quand, on dispose le dispositif d'échange thermique dans la chambre de combustion. 



  Ensuite,pour atteindre une bonne transmission de la chaleur é- levée sur un espace aussi petit que possible, les échangeurs de température comportent les dispositions antagonistes à celles requises pour réaliser une chambre d'explosion de bonne qualité. 



  Les gaz de la combustion doivent ici surtout circuler à travers des sections de passage relativement petites de l'échangeur de température. Si l'on conçoit l'échangeur de température sous for- me de chaudière tubulaire, dans laquelle les gaz de la combus- tion circulent dans des tuyaux, il peut se produire dans ceux-ci des vagues d'explosion qui donnent naissance à des accroisse- ments de pression locale,augmentations de pressions qui peuvent même avoir pour résultat l'explosion de la chambre, ce qui peut provoquer la destruction de l'échangeur de température. Ainsi que l'on sait,on ne peut se protéger que très difficilement par la construction cents les effets de ces augmentations de pres- sion,car le niveau de la vague de pression est très différent et l'on ne peut pas augmenter à volonté l'épaisseur des parois des tuyaux à gaz.

   Au surplus, on ne peut pas éviter quand les parois des tuyaux sont épaisses qu'il ne se produise des dilatations anormalement élevées des deux côtés de la paroi du tuyau quand les différences de température sont considérables. Si l'on con- struit l'échangeur de température avec des tuyaux transversaux, donc à peu près à la façon d'une chaudière à courant croisé ou tourb-illonnaire, on doit donner à celui-ci pour obtenir une grande transmission de chaleur sur une petite surface, des sec- tions étroites en forme de fente entre les tubes qui contiennent le produit absorbant la chaleur. (eau, vapeur.) Dans les sections étroites des tuyaux il se produit, ainsi que l'expérience l'en- seigne, très facilement des nids de combustion incomplète, qui provoquent des inflammations prématurées. 



   Ces inconvénients se   manifestent\tout   particulièrement lors du démarrage   de'1'.installation   d'explosion, car alors on ne 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 peut   as   encore opérer vec la couche dénommée couche séparati-   les gaz ve, qui se forme suivant un procédé connu entre/résiduaires de   la dernière combustion (explosion) et l'air d'appoint ou air de balayage, qui arrive en agissant à ia façon d'un piston; cette couche séparative   sépare/ainsi   que l'on sait, l'air d'appoint des gaz résiduaires.

   En marche permanente et le régime de la machine ne variant pas, on peut toutefois apporter un certain tempéra- ment aux inconvénients ci-dessus en gouvernant la chambre d'ex- plosion, de manière que la dite couche séparative vienne se pla- cer à la fin du processus du balayage dans le sens du courant des gaz devant l'échangeur de température,de manière donc qu'il ne pénètre pas de mélange inflammable dans ce dernier. Ce proces- sus de réglage occasionne toutefois un grand inconvénient dans la pratique,à savoir que l'augmentation de pression de la chambre d'explosion diminue pendant l'explosion, parce que le restant du gaz de la combustion retenu dans l'échangeur de température doit être comprimé également lors de l'explosion. 



   En examinant plus en détail ce procédé de travail, on con- state donc que l'on doit ici aussi prendre à sa charge des incon- vénients qui compromettent la sécurité de marche requise. 



   Eu égard à ce qui vient d'être dit, on doit donc constater qu'en tenant compte simplement des expériences acquises dans le domaine de la technique de la construction des turbines à combus- tion proprement dite et en appliquant celles-ci à une utilisation raisonnée de la transmission de chaleur particulièrement élevée, en vue de produire et d'échauffer de la vapeur, on ne peut pas réa- liser directement une solution satisfaisante quant au travail é-   conomique.   En partant de cette constatation, la présente inven- tion s'est imposée pour tâche la réalisation d'un procédé d'ac- tionnement des chambres d'explosion et des échangeurs de tempé- rature qui leur font suite sur le courant gazeux,à même de suppri- mer les inconvénients des procédés connus,qui viennent d'être ex- posés et, en   outre,

  -qui   possède- tous leurs avantages. Le 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 procédé proposé conforme à l'invention pour résoudre ce problè- me, se caractérise essentiellement par le fait que l'on porte à l'explosion le mélange inflammable se trouvant dans la chambre d'explosion en le séparât! de communication avec l'échangeur de température; ensuite, la chambre d'explosion et l'échangeur de tem- pérature qui lui fait suite sur le trajet du gaz de la combustion sont mis en communication, séparément de toutes parts des espaces remplis de gaz, desquels les gaz de la combustion, après qu'on leur a enlevé leur chaleur sensible, sont évacués de préférence pour alimenter une turbine à combustion, qui fait suite à l'é- changeur de température.

   Dans un développement complémentaire de l'invention, le nouveau procédé opératoire peut envisager de fai- re agir les gaz de la combustion de l'échangeur de températte a- près une durée d'action réglable à volonté, sur les surfaces de l'échangeur de température, qui transmettent la chaleur. 



   Les dispositifs pour la réalisation du procédé conforme à l'invention, se caractérisent par le fait qu'à l'admission du gaz de la combustion et à l'évacuation des gaz de la combustion de   ltéchangeur   de température monté dans le circuit après la chambre d'explosion, se trouvent des organes d'ouverture et de fermeture commandés rythmiquement.

   La distribution de l'organe qui se trou- ve sur l'admission du gaz de combustion de l'échangeur de tempéra- ture, est calculée de manière qu'il ne s'ouvre qu'après explosion terminée en fait du mélange renfermé dans la chambre d'explosion,   l'ar   contre, la distribution de l'organe qui se trouve sur l'é- vacuation des gaz de combustion de l'échangeur de température ,est réglée de manière que celui-ci reste encore fermé un certain temps après que s'ouvre l'organe se trouvant sur l'admission des gaz;ce décalage est réglé par la durée de séjour des gaz de la combustion dans l'échangeur de température. 



   Les avantages du.nouveau procédé sont évidents. La chanbre d'explosion reste fermée jusqu'à achèvement du processus de l'ex- plosion sans que l'on doive changer quoi que ce soit à sa   construc-   tion,qui est   déterminée exclusivement   par des points de vue ther- 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 mody-namiques et de la   'technique   de la combustion. Par- consé- quent,on réalise un déroulement sans accrocs des processus de l'explosion en même temps' qu'une explosion parfaite.

   On évite d'autre part, que pendant le chargement de l'échaneur de tem- pérature, de produire, par suite de la présence ges gaz de la combustion sous tension élevée, qui sortent de la chambre d'ex plosion après l'explosion, une élévation de pression   indésirat   par suite de l'arrivée des gaz de la combustion, qui sortent de l'échangeur de   température.   La chute de pression directemen corollaire au chargement de l'échangeur de température se main.

   tient entre   (les   limites relativement étroites, de sorte que l'e nergie de la pression reste encore toujours suffisamment grande pour effectuer avec celles-ci tout le travail de la compression 
Pour mieux faire comprendre l'invention,on va procéder à l'exposé de l'état de choses dont question plus haut, en se ser- vant de quelques diagrammes et d'un exemple de réalisation pra- tique. 



   La figure 1 montre schématiquement les conditions de pres sion des procédés connus et décrits qui interviennent, comparés au procédé conforme à l'invention. 



   La figure 2 montre également schématiquement les rendement disponibles des gaz de la combustion conformes au'procédé de la figure 1, derrière l'échangeur de température, c'est-à-dire di- rectement devant la tuyère du dispositif de rotor monté derrière l'échangeur de température. La figure 3 montre les diagrammes de soupapes correspondants. La figure 4 montre un exemple pratique de réalisation de l'invention. La figure $ représente le diagram- me des temps et des pressions dans une autre variante conforme à l'invention. La figure 6 montre les diagrammes correspondants des soupapes relativement aux diagrammes de pression et de temps de la figure 5. 



   Dans la figure 1, les abscisses représentent les temps, tandis que les ordonnées représentent les pressions . La courbe pointillée a donne tout d'abord le diagramme type des temps   deµ   

 <Desc/Clms Page number 10> 

 pressions,qui sont appliquer à des chambres d'explosion de conception connue,telles que celles, par exemple, qui servent à actionner des turbines motrices à combustion. Dans ce diagramme l'allumage   du mglange   introduit dans la chambre d'explosion se produit au point 1, auquel règne, dans la chambre d'explosion, la pression de chargement. Par suite de l'explosion qui se pro- duit par l'allumage, la pression monte dans la chambre   dtexplo-   sion jusqu'au point 2; en ce moment s'ouvre organe de fermeture de celle-ci, appelé communément soupape à   tuyère.

   A   présent les gaz de la combustion sous tension élevée commencent à sortir de la,chambre d'explosion. De cette manière, l'antichambre de la tuyère entre la soupape à tuyère et la tuyère se remplit tout d'abord. Comme cette antichambre de tuyère est relativement pe- tite pour les raisons thermodynamiques connues des turbines mo- trices à explosion ordinaires que l'on envisage tout   d'abord,   mais comme,d'autre part, il s'est déjà produit, lors du proces- sus du   remplissage,un   départ des gaz tous tension élevée par la tuyère, il se produit par suite d'un équilibrage de pression en- tre la chambre d'explosion et l'antichambre de tuyère, une chute de pression jusqutau point 3.

   A partir de ce point commence alors la détente directe des gaz de la combustion à travers la tuyère vers la turbine qui y fait suite, jusqu'à ce que soit atteinte au point 4 la pression de chargement ou pression de l'air de balayage Au point 4 commence le processus suivant avec le balayage ou char- gement de la chambre d'explosion. La ligne pointillée 1-2-3-4 re- présente donc les diverses phases du processus d'un temps type d'explosion entre le moment de l'allumage et le moment du char- gement ou du balayage. 



   S'il était possible d'effectuer ce processus d'explosion normal sans troubles et sans danger même en intercalant un é- changeur de température dans le sens du courant gazeux devant l'organe   d'évacuation '(soupape   à tuyère) du compartiment   d'explo-   sion, le diagramme des   tps   de pression formé devrait donc cor- respondre à la courbe du diagramme 162-3-4, cependant avec cette 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 différence capitale que la ligne de détente 3-4, du fait de      la forte diminùtion du volume des gaz de la combustion, qui est le corollaire d'un échange de chaleur fortement accrue, présente une forte chute.  Mais,   moins de chaleur l'échangeur de   températu-   re absorbe,

   et plus la ligne de la détente se rapproche de la sec- tion de ligne pointillée 3-4 de la figure 1. 



   Mais, on a déjà fait remarquer plus haut, à l'occasion du procédé de travail connu exposé en deuxième lieu,qu'une explo- sion directe et complète à l'intérieur des intervalles, remplis de mélange, de l'échangeur de température ne peut être nullement réalisée quand il se trouve en relation directe et continue a- vec la chambre d'explosion. C'est pour cela que l'on a essayé vai- nement d'opérer avec l'artifice dénommé "couche séparative" en faisant intervenir le procédé de travail connu, en vertu duquel la dite couche séparative est réglée de manière qu'il ne puisse se former de mélange explosif que dans la chambre d'explosion devant l'échangeur de température.

   En conséquence, on ne forme la couche séparative que tout a fait localement lors du charge- ment de la chambre d'explosion dans la direction du courant ga- zeux devant l'échangeur de température. Il en résulte que derè rière cette couche séparative, donc dans les compartiments con- ducteurs de l'échangeur de température en relation avec la cham- bre d'explosion, il ne se trouve plus qu'un résidu gazeux de l'explosion précédente. C(est de cette manière que le mélange de combustible et d'air renfermé uniquement dans la chambre   d'ex -   plosion devant l'échangeur de température et les organes d'ad- mission de la chambre d'explosion,est porté à l'explosion.

   Com- me de cette manière il se produit une augmentation de pression dans le compartiment rempli de mélange délimité de cette façon, des gaz de la combustion pénètrent pendant l'explosion déjà dans le compartiment rempli de gaz résiduaires et ainsi dans l'échan- geur de température, où ils compriment les résidus des gaz de la combustion. Il ne peut donc s'établir de la sorte qu'une pression 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 maximum de combustion relativement faible. Cet état de choses est représenté dans la figure 1 par la courbe pointillée du diagramme b, sur laquelle le point 5 représente la pression maximum de combustion.

   Au point 5 commence,par suite de l'ou- verture de l'organe d'évacuation ( soupape à tuyère) se trouvant sur le chemin des gaz de la combustion derrière l'échangeur de température,la courbe de la détente, qui atteint au point 6 la pression de chargement ou de balayage, à laquelle commence à nouveau le balayage et le chargement de la chambre d'explosion. 



   Cette courbe de pression b commence également au point l,c'est- ,à-dire,au point d'allumage. 



   En comparant les deux courbes de pression a et b, on voit nettement que le point 5, qui indique la pression maxum de combustion, est, conformément au procédé exposé en dernier lieu, beaucoup plus bas que le point de pression maximum de com- bustion 2 de la courbe de pression a du diagramme de pression type d'une chambre d'explosion ordinaire. 



   Le procédé de travail décrit en deuxième lieu et bien con- nu,dans le-quel les échangeurs de température se trouvent sur le chemin des gaz de la combustion derrière l'organe d'évacuation commandé (soupape à tuyère) de la chambre d'explosion, est re- présenté dans la figure 1 par la courbe pointillée c. Ici aussi - la courbe se poursuit tout d'abord normalement jusqu'au point 2. 



  Jusqu'en ce point donc, la courbe de pression qui commence au point d'allumage 1 concorde exactement avec la marche de la pression de la courbe a. Ces deux courbes qui se recouvrent ont, pour raison de clarté,été dessinées séparément. Dans la courbe de pression c, l'organe d'évacuation commandé   s'ouvre   également an point 2.

   Hais comme à présent, ainsi qu'on l'a déjà exposé plus haut,l'échangeur de température augmente considérablement l'espace compris   entre l'organe   d'évacuation et la tuyère sui- vante du dispositif à rotor et oue, pendant le chargement de l'espace déjà ainsi agrandi, il se produit déjà un départ des gaz de la combustion par la' tuyère, la pression maximum de com- 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 bustion tombe   très/brusquement   et considérablement dans la cham- bre d'explosion pendant ce processus,à peu près jusqu'au point 7 de la courbe pointillée c, A partir du point 7 s'établit finale- ment la courbe de la détente. 



   Le diagramme conforme à la courbe de pression c montre que par suite de la diminution brusque et considérable de la pression maximum de combustion, du point 2 au point 7, il se produit comparativement aux autres courbes de diagramme a, b, une diminution considérable des surfacesd'action. Haisune telle diminution de la surface d'action ne paraît nullement ad- missible pour les raisons mentionnées à   l'origine,à   savoir di- minution du débit de la turbine au-dessous du rendement de com- pression. 



   La courbe en traits pleins d de la figure 1 reproduit enfin les conditions de pression suivant le procédé conforme à l'invention, dans lequel le mélange inflammable formé dans la chambre d'explosion est porté à l'explosion,la chambre   d'explo-   sion étant séparée de l'échangeur de température monté à la sui- te dans le trajet du gaz, après quoi seulement on met en commue nication la chambre d'explosion et l'échangeur de température en les séparant pour le surplus de toutes parts des autres com- partiments remplis de gaz. La courbe du diagramme d conforme à t ce procédé montre tout d'abord entre les points 1 et 2 l'allure normale de la courbe d'explosion. Au point 2 s'ouvre à nouveau l'organe d'évacuation de la chambre d'explosion.

   Or, comme con- formément à l'invention, la chambre d'explosion et l'échangeur de température ne sont mis en relation qu'après avoir été sé- parés de toutes parts pour le surplus des compartiments remplis . de gaz de la chambre d'explosion et de l'échangeur de températu- re, la chute de pression se maintient lors du chargement de l'é- changeur de température, qui est coupé de la tuyère, à l'opposé du procédé conforme à la courbe d, dans des limites relativement étroites. L'équilibre de pression est atteint à peu près au. point 5, qui correspond à la pression maximum de combustion de la cour- be b.

   Au point 5 s'ouvre alors l'organe d'évacuation (soupape à 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 tuyère) monté sur le trajet du gaz de la combustion derrière l'échangeur de température ; la courte de la détente est donc donnée par l'allure de la ligne 5-6 correspondant à la ligne de détente de la courbe b de la figure 1. 



   Les diagrammes des pressions et des temps reproduits par la figure 1 et relatifsaux divers procédés signalés, ne donnent toutefois que l'allure de la pression à l'intérieur des compartiments remplis de gaz, (chambre d'explosion et   .-échan-   geur de température). Lais ces courbes montrent, bien que ce ne soit pas à proprement parler des diagrammes de rendement, c'est- à-dire qu'elles ne   soient   pas des diagrammes p-v, une image assez claire des rendements disponibles dans la chambre d'explosion. 



  Hais ces courbes ne donnent pas une idée claire des rendements qui sont disponibles dans le dispositif de turbines faisant sui- te à l'échangeur de température sur le trajet de gaz,   c'est-à-   dire directement disponibles en avant de la tuyère. Ces rendement: sont représentés par la figure 2, dans laquelle sont   @eprésen-   tées les pressions régnant directement devant la tuyère de la turbine, conformément au procédé de travail ci-dessus, en or-   donnée s.    



   La courbe a' représentée en pointillée, par la figure 2, donne l'allure des pressions régnant directement devant la tuyè- re de la turbine (2',3',4',) dans un procédé normal purement d'explosion de turbines motrices à combustion,qui correspond à la courbe de diagramme 1-2-3-4 de la figure 1. Au point 3' l'an-   tichambre   de la tuyère est complètement chargée et à partir de ce point s'accomplit la détente des gaz de la combustion qui va jusqu'au   point 4'     ex@@tement   comme cela se produit entre les points 3 et 4 de la figure 1. 



   Si l'on emploie le procédé connu conforme à la courbe b de la figure 1, dans   lequel   1,'échangeur de température est mon-      té sur le trajet du   gaz,devant-l'organe   d'évacuation, on obtient en avant de la tuyère.des,pressions telles que celles qui sont représentées par la courbe   b pointillée   de la figure 2. Comme, 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 conformément à   la représentation   de la figure 1, l'organe d'é- vacuation qui ,est montésur le trajet du gaz derrière l'échangeur      de température, s'ouvre, conformément au point 5, en   ratard   sur le point $,de la courbe normale a,la ligne de chargement de la figure 2 ne commence dans la courbe de diagramme b' qu'avec la valeur de ce retard, à savoir au point 9'.

   En tenant compte du fort refroidissement des gaz de la combustion dans l'échangeur de température, qui a pour conséquence une diminution correspon- dante du volume du gaz et une forte perte de pression, il en ré- sulte que la ligne de chargement qui monte au point 9' n'at- teint pas le point 3' de la courbe a', mais qu'elle se termine déjà en-dessous du point 3', quoique encore au-dessus du point 5'. Cette ligne de chargement se terminerait au point 5' lui- même si l'on employait la   même   disposition dont il est question ici, mais dans le cas d'un travail avec réglage de la couche séparative, dans lequel le mélange   inflammable   ne se trou- ve que dans le compartiment d'explosion proprement dit, tandis qu'il se trouve un reliquat de gaz de la combustion dans l'échan- geur de température.

   Dans un procédé de travail de   l'espèce,   la ligne de détente serait représentée par la ligne 5'6', tandis que si l'on se sert du compartiment de l'échangeur de températu- re conducteur du gaz comme compartiment d'explosion supplémentai- re, la ligne de la détente se trouve un peu au-dessus de la ligne        5'-6',   mais en-dessous de la ligne   3'-@',   Il est clair ainsi,que les courbes possibles dans le procédé connu comportant un échan- geur de température monté sur le trajet du gaz devant l'organe d'évacuation, se trouvent entre les lignes de détente 5'-6' et- 3'-4'.

   Les diagrammes se rapprochent de la ligne   5'-6   dans la mesure où l'échangeur de température se remplit de gaz résiduaires de la combustion précédente; ils se rapprochent par contre d'au- tant plus de la ligne 3'-4' que l'échangeur de température absor- be moins de chaleur. 



   Les conditions de pression avant la tuyère conformément au deuxième procédé connu et suivant la courbe de diagramme c, 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 
 EMI16.1 
 dans làquelle l'orga11k dtwacuâtion â lâ tuyère de trouve der- rière l'échangeur de température sur le trajet du gaz, sont re- produites dans la figure 2 par la courbe pointillée c'. En l'oc- currence, le processus du remplisxage s'accomplit par suite de l'augmentation de dimension considérable de l'antichambre de la tuyère, de 2' en   7';   à ce dernier point commence la détente. 



   Les courbes a'.,, b', et c'. dont il vient d'être question, donnent, ainsi qu'il apparaît clairement dans la figure 2, trois surfaces de travail de grandeur différente. En étudiant de plus près ces surfaces de travail ou de débit, on reconnaît que dans le procédé dont il a été question en dernier lieu, le débit dont   l'un   dispose à la tuyère du rotor de turbine, est donné par la somme des surfaces I et II, la surface II correspondant au travail que fournirait une turbine à action. La surface pointue I représente donc un gain de débit sur le débit II   d'une   turbine à action. 



  Liais cette surface I n'augmente pas le débit de la turbine à ac- tion II dans la mesure nécessaire pour que le travail de la com- pression puisse être accompli avec la procédé mentionné en der- nier lieu. Ceci n'est possible qu'en ajoutant la surface III à l'aide de laquelle on fournit à la tuyère de la turbine l'énergie nécessaire pour effectuer la totalité du processus de la compres- sion. 



   La somme des surfaces 1, 2, 3 et 4 donne le débit de la turbine à gaz proprement dite .Ce débit dépasse de loin les néces- sités du travail de la compression. 



   Ce qui concerne le procédé conforme à l'invention, qui est destiné à éviter, d'une part, les difficultés de travail, qui se présentent quand l'échangeur de température se trouve   sur7e   tra- jet   :des   gaz de la combustion en avant de l'organe (}évacuation com- mandé (soupape à tuyère) tandis que, d'autre part,le rendement des turbines à gaz d'une installation à l'espèce doit atteindre une valeur qui permette au moins d'effectuer le travail de compres- sion nécessaire, se caractérise ainsi d'après la courbe an traits pleins 1-2-3-5-6 de la figure 1 comme suit, dans la figure 2. 

 <Desc/Clms Page number 17> 

 



   L'organe d'évacuation de la chambre d'explosion qui constitue pour l'échangeur de température monté à la suite, l'organe d'admission, s'ouvre en 2' lorsque tous les autres compartiments remplis de gaz de combustion sont mis hors de communiaation, c'est-à-dire l'organe d'évacuation (soupape à tuyère proprement dite.) ,disposé sur le   trajat   du gaz de la com- bustion derrière l'échangeur de température,étant coupé. En fonction, de l'augmentation de volume dans le compartiment de l'échangeur de température à remplir de gaz, la pression des gaz de la combustion tombe dans la chambre d'explosion (compa- rez la courbe 2-5 de la figure 1).

   Au point 9' de la figure 2 d'ouvre l'organe d'évacuation commandé (soupape à tuyère) monté entre l'échangeur de température et la turbine ou la tuyère;il s'établit à présent conformément à la ligne en trait plein 9'- 5' un équilibre de pression entre la chambre d'explosion et l'é- changeur de température, d'une part, et l'antichambre de la tuyè- re, de l'autre. Au point 5' commence alors la ligne de la déten- te,qui atteint au point 6' la ligne de la pression de balayage ou de chargement. On voit de la sorte que le débit de la turbi- ne est, dans le procédé conforme à l'invention, donné par la som- me des surfaces du   travail 1,   II, et III. Ce débit de la tur- bine est à présent suffisamment grand pour qu'il permette d'ef- fectuer tout le travail de la compression. 



   Somme la chambre d'explosion proprement dite reste, dans le procédé conforme à l'invention, intacte de toute complica- tion et des troubles de combustion que celle-ci entraîne, on peut porter le coefficient de la combustion à la valeur op- timum possible. Il est possible ainsi, conformément à l'in- vention, d'atteindre un coefficient utile total favorable avec une disposition d'échangeur de température entièrement conforme à la technique de la combustion.

   En outre, on jouit aussi de cet avantage que l'on peut atteindre le débit normal jusqu'à présent de l'échangeur de température eu égard aux vitesses de gaz   particùlièrement   élevées et aux grandes transmissions de 

 <Desc/Clms Page number 18> 

 chaleur qui en sont le corollaire, soit avec une superficie de surface d'échange   thermique   extrêmement réduite,ou bien encore si l'on veut que l'on peut augmenter considérablement le débit de l'échangeur de température en lui conservant sa grandeur ha- bituelle. 



   Il convient encore d'attirer l'attention sur le fait que les surfaces Il,II, III et IV de la figure 2 que l'on considè- re comme des surfaces de travail, ne sont pas identiques aux va- leurs absolues des débits disponibles, mais ne doivent être con- sidérées que comme des schémas de surfaces de débit. Pour re- présenter exactement les valeurs réelles des surfaces de travail et des surfaces d'échange thermiques, on devrait faire intervenir entro[ique.Mais en se servant de ce diagramme, le   diagramme,/on   ne représenterait l'idée de l'invention et l'é- tat de la technique pas aussi clairement et aussi nettement qu'à l'aide du diagramme des temps et des pressions-auxquels on a fait appel. d'évacuation 
La figure 3 montre lesdiagrammes relatifsaux organes/ distribués en série successive pour la réalisation du procédé conforme à l'invention.

   La courbe 10 montre le diagramme pour un organe d'évacuation monté entre la chambre d'explosion et l'é- changeur de température, tandis que la ligne 11 est la courbe de l'organe d'admission, qui s'ouvre en retard et qui se trouve entre l'achangeur de température et la turbine qui lui fait sui- te.Le premier organe d'évacuation s'ouvre au point 2" et le se- cond organe d'évacuation au point 9", 
La figure 4 montre une réalisation de l'invention, don- née à titre d'exemple. Dans celle-ci la référence 12 désigne la chambre d'explosion, munie de la façon usuelle d'un organe d'ad- mission 13 pour l'air de balayage et de chargement, d'un organe d'admission de combustible 14 et de dispositifs d'allumage 15. 



  Suivant le procédé connu,un échangeur de température 16 est mon- té sur le trajet des gaz de la combustion derrière la chambre d'explosion 12. 

 <Desc/Clms Page number 19> 

 



  Conformément 4 l'invention, on a prévu aussi bien sur l'admis- sion de gaz de combustion 17 de l'échangeur de température 16 que sur l'évacuation des gaz de combustion 18 de cet échangeur, un organe d'ouverture et de fermeture 19 et 20, actionné ryth- miquement. Alors que l'organe d'ouverture et de fermeture 19 as- sure simultanément la distribution de l'évacuation 21 de la chambre d'explosion) l'organe de distribution 20 se trouve di- rectement devant la tuyère 22 du dispositif à rotor 23. La sou- pape 20 doit donc être considérée comme la soupape à tuyère proprement   dite.   Sur l'arbre de la turbine 24 est monté le com- presseur 25, qui   amène   par la conduite 26 l'air de balayage et de chargement nécessaire dans la chambre d'explosion 12.

   L'or- gane 13, amenant l'air de chargement, ainsi que les organes de distribution 19 et 20 sont opportunément actionnés par de l'hui- le sous pression, que l'on fait agir par un distributeur 27, de conception appropriée, et par l'intermédiaire des conduites 28, 29 ct 30 à des moments déterminés d'avance sur les pistons de distribution 31,32 et 33.

   (le dernier n'est pas représenté.) L'échangeur de température 16 se compose d'un serpentin tubu - laire 34, en relation, par le coude 35, avec le compartiment ré- frigérant 36 de la chambre d'explosion, et,d'autre part, avec les oompartiments de réfrigération 38 et 39, par le   raccprd   37. t On introduit dans le compartiment de réfrigération 36 de la chambre d'explosion le produit réfrigérant, qui a subi opportu- nément un réchauffage, 4 l'intervention d'une pompe 40 sous une pression élevée, de telle manière qu'il puisse être soutiré du compartiment de réfrigération 39 par la conduite 41 à haute tem- pérature.

   Après détente du produit réfrigérant dans une soupape de réduction 42, le produit pénètre dans un séparateur de va- peur 43, duquel on soutire en 44 la vapeur produite et qui se trouve sous tension, tandis que le produit réfrigérant qui n'a pas été transformé en vapeur est ramené par la conduite 45 dans la pompe 40 et par la conduite 46 dans les compartiments de ré- frigération 36 de la chambre d'explosion. L'eau de réfrigération 

 <Desc/Clms Page number 20> 

 soutirée au circuit de /réfrigération a l'état de vapeur est rem- placée par de l'eau d'alimentation fraîche envoyée par la pompe 40a. 



   Conformément à l'invention, les soupapes 19 et 20 sont gouvernées ou distribuées conformément à la figure 3, de maniè- re à produire le procédé opératoire représenté par les lignes   en¯traits   pleins des figures 1 et 2. On réalise ainsi les effets nouveaux, qui sont traduits séparément par ces figures. 



   Dans une conception supplémentaire de l'invention,on peut aussi réaliser le nouveau procédé opératoire, de manière à régler la durée d'action des gaz de la combustion sur les sur- faces de l'échangeur de température, qui transmettent la chaleur, de façon déterminée. On peut de cette manière, quand il se pro- duit une modification du régime de la turbine à gaz et de l'é- changeur de température qui la précède sur le trajet des gaz de la combustion, régler le rendement de ce dernier toujours sur la consommation de produits absorbant la chaleur (vapeur par exemple) dans la mesure   exaacte.   Cette idée repose sur la con- statation qu'il existe des cas, dans lesquels le rendement de l'échangeur de température et celui de la turbine à gaz varient l'un par rapport à   l'autre,

     les besoins de vapeur de génération de l'échangeur de température ou le régime de la turbine à gaz étant soumis à d'importantes variations. Tel est le cas, par e- xemple, quand la vapeur produite dans l'échangeur de tempéra- ture doit être employée pour faire bouillir et éventuellement aussi pour chauffer:

   dans ce cas le régime de la turbine à gaz qui actionne,par exemple, une machine d'éclairage ou analogue, reste sensiblement constant.   C'est   pourquoi,on pensera parti- culièrement aussi aux dispositifs qui consomment de la   vapeut   tels que blanchisseries, teninturer-ies, filatures, brasseries, papeteries, industries   chimiques,etc..   Inversement, il existe      aussi des cas dans .lesquels la consommation de vapeur reste      pratiquement   inchangée,'tandis   que le régime de la turbine à gaz (ou autre consommateur d'énergie) varie fortement à cer- taine moments.

   Tel sera le cas, par   exemple,quand   le   eonsom-   

 <Desc/Clms Page number 21> 

 mateur d'énergie, qui/met en   oeuvre les gaz   de la combustion, actionne un générateur de courant, 'dont le réseau, par suite du travail caractéristique à effectuer, se trouve à un régime différent suivant les   moments,surtout   par la mise en circuit et la déconnexion de certaines machines et appareils actionnés électriquement.    Un   cas analogue se produit quand le consomma- teur de vapeur à gaz actionne un compresseur destiné à fournir l'air comprimé pour la commande de certains dispositifsde tra- vail ad hoc (outils à air comprimé,etc..). 



   Il est opportun de mettre les variations de régime des groupes mentionnés ci-dessus en rapport avec un réglage de dé- bit correspondant de la chambre ou des chambres d'explosion en modifiant lesconditions de chargement, de manière que le débit des chambres d'explosion s'adapte toujours exactement à l'état de régime du moment des groupes dont question. Avec la modifi- cation du débit des chambres d'explosion, change cependant la teneur calorifique des gaz, qui y sont produits.

   Or, comme on sait qu'à côté d'autres influences, la teneur calorifique des gaz de la combustion sous haute tension est capitale, pour la transmission de la chaleur aux surfaces de l'échangeur de tempé- rature qui transmettent la chaleur, il est clair qu'à chaque mo- dification du débit des chambres d'explosion il se produit na- turellement aussi une modification de la quantité de chaleur,qui      est transmise dans l'échangeur de température.

   Si à présent,con- formément au procédé de travail connu, la durée d'action des gaz de la combustion sur les surfaces transmettant la chaleur de l'é- changeur de température reste pratiquement sans subir l'influence de la modification de débit des chambres d'explosion,   c'est-à-   dire conserve l'ordre de grandeur qui a été réglé, on obtient dans l'échangeur de température un débit qui ne correspond pas à la consommation réelle.

   pour adapter le débit de l'échangeur de tem- pérature exactement à   la.   consommation de vapeur du moment, on mo- difie conformément à l'invention la durée d'action des gaz de   la/   
 EMI21.1 
 combustion sur les surfaces trallsmettant la chaleur,rle 1',éChan-efK peratur VI geur de température en déplaçant le régime de l'échangeur de tem- 

 <Desc/Clms Page number 22> 

 et du consommateur d'énergie mécanique réciproquement en tant que grandeur. Il en résulte que, par exemple, quand le régime de l'échangeur de température augmente, il faut envisager de pro- dans longer la durée d'action des gaz de la combustion, tandis que/la 'cas contraire on raccourcit cette durée.

   Si, par contre, seul le producteur d'énergie   (turbine .   gaz), qui fait suite à l'é- changeur de température sur le chemin desgaz de la combustion et qui est alimenté en gaz, est soumis à des variations de régi- me,tandis que le débit de l'échangeur de température doit être maintenu constant, on doit, dans ce cas auasi, régler la durée d'action des gaz de la combustion,car, ainsi qu'on l'a déjà dit, une modification de la teneur en chaleur des gaz de l'explosion est le corollaire d'une modification de débit des chambres d'ex- plosion.

   Pour maintenir dans ce cas constante la quantité de cha- leur à transmettre dans l'échangeur de température, il est né- cessaire de diminuer la durée d'action des gaz de la combustion sur l'échangeur de température,quand leur teneur calorifique aug- mente ; par contre, en cas de diminution de celle-ci, il faut aug- menter cette durée. 



   Pour réaliser ce processus opératoire, on se sert d'une distribution pour l'organe de fermeture (dans la figure 4 donc l'organe d'évacuation 20) se trouvant sur le trajet des gaz de la combustion derrière l'échangeur de température, capable d'ou- vrir cet organe en fonction du moment de fermeture de la durée d'action des gaz de la combustion sur les surfaces de l'échangeur de température qui transmettent la chaleur. Les conditions qui se présentent à cette occasion sont reproduites schématiquement par les figures 5 et 6. Le   @iagramme   pressions-temps de la figure 5 donne par la ligne 1-2-5-6 la courbe d, en traits pleins de la figure 1,   conformément   ai procédé principal de   l'invention   et d'a- près lequel l'inflammation de la charge .de la chambre se produit au point 1.

   Au   point'.3,   auquel est atteinte la pression maximum de la chambre   d'explosion     12,   s'ouvré l'organe d'évacuation 19. 



  Dans le diagramme'des soupapes de la figure l, ce moment est don- 

 <Desc/Clms Page number 23> 

 né par le point 2", qui r eprésnte le point initial du dia- gramme de l'organe d'évacuation 19 donné par la courbe en traits pleins et minces 10. Les gaz   de la   combustion qui sortent de la   chambre   d'explosion remplissent alors l'échangeur de températu- re, qui y fait suite et est fermé à l'extrémité d'évacuation à peu près judqu'à ce qu'au point 5, les pressions des comparti- ments remplis de gaz de l'échangeur de température et de la chambre d'explosion soient en équilibre.

   Conformément à une idée complémentaire de l'invention, la ligne de la détente ne   coramen-   ce pas au point 5, comme dans la figure 1; cette ligne est indi- quée dans la figure 5 par les traits pointillés qui vont jusqu' au point 6, elle commence donc en retard d'une quotité variable égale à x. Ce moment est indiqué par le point 5a. Dans le dia- gramme de la figure 6 ce point correspond au point 9 ''', auquel la ligne 10a de l'organe d'évacuation de l'échangeur de tempéra- ture commence. Il en résulte que la ligne de la détente ne commen-   ce qu'au point 5a ; se termine au point 6a, point auquel est   atteinte la pression de balayage   ou¯¯de   chargement de la chambre d'explosion.

   Par suite du fait que l'ouverture de l'organe d'é- vacuation 20 de l'échangeur de température est retardée de la quotité variable x, après équilibre des pressions dans les com- partiments remplis de gaz de l'échangeur de température et de la chambre d'explosion, les gaz de la combustion agissent'sur   les-'.   surfaces transmettant la chaleur pendant un temps plus long en correspondance. En fonction de ce prolongement x, on prélève aux gaz de la combustion une quantité de chaleur plus considérable que celle qui est prélevée quand la ligne de la détente commence au point 5, ou même au point 2 de la pointe de détente de la fi- gure 5.

   Comme la quantité de vapeur produite dans l'échangeur de température, abstraction faite d'autres grandeurs   d'influen-   ce,   dpend,   en première ligne, du coefficient de transmission de la chaleur, donc plus spécialement de la durée d'action des gaz de la combustion, on peut, conformément à cette idée com- plémentaire de l'invention, par le calcul de la durée diction 

 <Desc/Clms Page number 24> 

 appropriée des gaz de la/combustion, modifiable à volonté, sur les surfaces de l'échangeur de température, qui transmettent la chaleur, ce qui se fait en   déplaçant   le point 5a et le point d'ouverture 9   "',   de la soupape, régler exactement la chaleur transmise dans l'échangeur de température.

   De cette manière,la chaleur transmise dans l'échangeur de température peut être a- daptée   économiquement   au point d'utilisation à la consommation de l'agent qu'il est chargé de chauffer,( vapeur oudeau chaude) Si à présent il s'agit, comme dans la figure 4, qui représente une installation de turbines motrices à combustion, d'un dis-      positif, dans lequel le régime de la turbine d'explosion 23, alimentée par les gaz qui arrivent par l'organe d'évacuation 20 de l'échangeur de température 16, est essentiellement constant, tandis que la consommation de vapeur ( ou eau chaude) produite dans l'échangeur de température 16 varie, diminue par exemple, on diminue en correspondance la durée de séjour ou d'action des gaz de la combustion dans l'échangeur de température,

   donc    la valeur x conformément à l'invention ; le cas échéant, on   modifie également lesconditions de chargement de la chambre d'explosion 12 pour autant que cette dernière mesure soit né- cessaire pour maintenir constant le régime de la turbine à gaz 23. Dans le cas contraire, c'est-à-dire quand la consommation de vapeur est constante, on prolonge par contre la valeur x et la durée d'action des gaz de la combustion sur l'échangeur de température 16. La durée d'action nécessaire des gaz de la com- bustion est réglée en accélérant ou en retardant la distribution de l'organe d'évacuation 20 des gaz de la combustion de   l'échan-   geur de température 16. 



   Le travail de la chambre d'explsoion conforme à la fi- gure 4 peut aussi   s'effectuer-   dans le cas où le régime de la tur-   -   bine à gaz varie, tandis   que la consommation   de vapeur produite dans l'échangeur de température reste sensiblement constante. si le régime de la turbine à gaz varie, le débit de la chambre d'ex- plosion se règle sur le régime-dû moment. Ceci a pour conséquen- 

 <Desc/Clms Page number 25> 

 ce simultanément une modification des conditions de chargement de la chambre d'explosion.

   Avec les conditions de chargement varie aussi, ainsi qu'on lia déjà exposé plus haut,la teneur ca- lorifique des gaz de la combustion.   Afin   qu'il ne se produise pas d'irrégularités dans le débit de l'échangeur de température, on diminue ou on prolonge la durée d'action des gaz de la com- bustion dans l'échangeur de température dans le sens d'une pro- duction constante de vapeur. 



   Pour empêcha qu'en cas où les températures des parois étant portées très haut, il ne se produise des effets de retour nuisibles -particulièrement des allumages prématurés- sur le mé- lange qui doit être enflammé à un moment déterminé,ou sur ses constituants, il faut régler les quantités de chaleur qui a- gissent sur le mélange. Généralement, on maintient notamment dans la chambre d'explosion un certain reliquat gazeux de l'explosion précédente en fermant prématurément l'organe d'évacuation.   On   fait alors agir la chaleur sensible de ce reliquat de gaz ré-   siduaire   en vue de préparer le mélange, sur ses constituants. 



  Comme la température des parois de la chambre d'explosion in- tervient pour aider à la préparation du mélange grâce à la ra- diation de la chaleur, on doit donc prendre quand les tempéra- tures des parois sont très élevées, des dipositions pour que l'état de préparation requis du mélange ne soit pas dépassé par suite d'une action exagérée de chaleur. Ceci peut être réalisé conformément à une autre proposition de l'invention en modifiant,. par exemple, le processus du déplacement des gaz résiduaires de l'explosion précédente. La modification de ce processus peut se faire de plusieurs manières, ainsi que ceci a déjà été proposé à l'occasion d'un autre procédé de travail connu.

   On a constaté que le réglage de la quantité de chaleur agissant sur le mélange était très opportune quand on modifiait la section de passage minimum déterminante du déplacement des reliquats gazeux. Mais on peut aussi,simultanément, ou encore séparément,influencer la durée du déplacement des gaz résiduaires. Le réglage de ces deux 

 <Desc/Clms Page number 26> 

 grandeurs est corollaire/de la modification de la quantité des gaz résiduaires, qui doivent être enfermés dans la chambre d'ex- plosion, donc du balayage.

   Si, par conséquent, la température des parois de la chambre dexplosion est très élevée, on peut, conformément à ces propositions, empêcher l'influence indési- râble et exagérée de la chaleur sur le mélange par un balayage plus fort en diminuant le résidu gazeux qui doit être enfermé dans la chambre d'explosion, grâce à l'ouverture de sections d'évacuation plus grandes ou en augmentant la durée du   déplacement?   le cas échéant en   aplliquant   ces deux mesures à la fois. 



   Dans l'esprit de l'invention, cette dernière n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté par la figure 4. 



  Au lieu de la turbine à gaz montée sur le trajet des gaz de la combustion derrière l'échangeur de température, on peut faire sans usage d'un autre dispositif alimenté par le gaz/changer quoi que ce soit au procédé d'utilisation de la chaleur cofiforme à l'invention. De même, l'échangeur de température lui-même peut avoir toute forme désirable. 



   REVENDICATIONS. 



   1 . Procédé d'actionnement des chambres d'explosion et des échangeurs de température qui leur font suite sur le trajet des gaz de la combustion, dans lequel on utilise l'énergie de pres- sion que possèdent les gaz d'explosion produits après leur pas- sage dans   116changeur   de température, caractérisé par le fait que l'on porte tout d'abord à explosion le mélange inflammable formé dans les chambres d'explosion en séparant ces dernières des échangeurs de température qui leur font suite,après quoi on met les chambres d'explosion et les échangeurs de températu- re en relation en fermant de toutes parts pour le surplus toute autre relation de leurs compartiments   à-gaz.  

Claims (1)

  1. 2 . Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que les gaz de la combustion de l'échangeur de tempéra- ture ne sont évacués qu'apres que l'équilibre des pressions est essentiellement achevé,.dans les compartiments remplis de gaz des chambres d'explosion .et des échangeurs'de température, de préfé- <Desc/Clms Page number 27> rence pour alimenter une turbine motrice à combustion faisant suite à l'échangeur de température.
    3 . Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'en faisant varier le régime de l'échangeur de tem- pérature et des dispositifs alimentés par les gaz qui leur font suite ,(turbine à gaz) l'un par rapport à l'autre,on modifie en conséquence également la durée d'action des gaz de la combustion sur les surfaces de l'échangeur de température qui transmettent la chaleur.
    4 . Procédé conforme à la revendication 3,caractérisé par le fait qu'en cas d'augmentation du régime de l'échangeur de température), on au gments en conséquence la durée d'action des gaz de la combustion sur les surfaces de l'échangeur de tem- pérature qui transmettent la chaleur.
    5 . Procédé conforme à la revendication 3 appliqué à une installation de forme motrice dans laquelle le régime de l'é- changeur de température est constant, tandis que celui du consommateur d'énergie qui lui fait suite est susceptible de varier, et dans lequel le régime des chambres d'explosion doit être adapté aux conditions du moment en modifiant leurs condi- tions de chargement, caractérisé par le fait que la durée d'ac- tion des gaz de la combustion sur les échangeurs de température est réglée en fonction de la variation du débit des chambres d'ex- plosion et partant du consommateur d'énergie, de telle manière que la quantité de chaleur transmise dans les échangeurs de température reste sensiblement constante.
    6 . Procédé conforme à la revendication 5,caractérisé par le fait qu'en augmentant le régime du consommateur d'énergie on prolonge la durée d'action des gaz de la combustion sur l'é- changeur de température, tandis que cette durée d'action dimi- nue lorsque le régime du consommateur d'énergie diminue.
    7 . Procédé conforme à la revendication 3, caractérisé par le fai que l'on règle la durée d'action des gaz de la com- bustion sur les échangeurs de température en modifiant les in- <Desc/Clms Page number 28> tervallesde temps qui s'éfoulent entre l'ouverture desorganes d'admission des gaz de la combustion et des organes d'évacuation des éhangeurs de température.
    8 . Procédé conforme à la revendication 3,dans lequel on.donne au mélange qui doit être enflammé ou à ses constituants gaz un appoint de chaleur fourni par les/résiduaires des explosions précédentes et par la parti chauffée de la chambre d'explosion EMI28.1 pjsée=éùasi&s===ae;=psa?<. en vue de le préparer, caractérisé par le fait que quand on prolonge la durée d'action des gaz de la combustion dans l'échangeur de température,on doit aussi,éven- tuellement,diminuer la chaleur disponible à transmettre au mé- lange,de préférence en modifiant le processus du déplacement des gaz résiduaires, par exemple en augmentant le balayage de telle manière que la modification de l'influence de la chaleur sur le mélange à enflammer ou sur ses constituants soit annulée. conforme 9 .
    Dispositif pour la réalisation du procédé/à l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que du côté de l'admission des gaz de la combustion aussi bien que du côté de leur évacuation, des échangeurs de température ,sont montés des organes d'ouverture et de fermeture actionnés tythmiquement.
    10 . Dispositif conforme à la revendication 9, carac- térisé par une distribution de la soupape montée sur l'admission des gaz de la combustion de l'échangeur de température grâce à laquelle celle-ci ne s'ouvre que lorsque l'explosion du mélange combustible est sensiblement terminée dans la chambre d'explosion.
    Il . Dispositif conforme à l'une des revendications 9 et 10, caractérisé par l'existence d'une distribution pour la sou- pape montée sur l'évacuation des gaz de la combustion de l'échan- geur de température, distribution grâce à laquelle cette soupape est maintenue fermée après ouverture de la soupape qui se trouve sur l'admission des gaz de la combustion de l'échangeur de tempé- rature, jusqu'à ce que.le processus d'équilibrage de pression dans les compartiments remplis de gaz de la chambre d'explosion et de l'échangeur de température soit essentiellement terminé. <Desc/Clms Page number 29>
    12 . Dispositif co iforme à la revendication 9 pour la réalisation du procédé conforme à la revendication 3, caractérisé par une distribution des organes de fermeture montés sur l'admis- sion et l'évacuation des gaz de la combustion de l'échangeur de température et actionnés rythmiquement, grâce à laquelle l'orga- ne se trouvant sur l'évacuation des gaz de la combustion s'ouvre à temps après l'organe d'admission, à savoir à la fin d'une du- rée d'action déterminée d'avance des gaz de la combustion @ur leséchangeursde température.
    13 . Dispositif conforme à l'une des revendications 9 à 12, caractérisé par la présence d'une turbine motrice à combus- tion qui actionne opportunément le compresseur de l'installation à explosion, qui, vue dans les-= du trajet du gaz dela combus- tion, se trouve derrière l'organe dvacuation des gaz de la com- bustion de l'échangeur de température.
BE400436D BE400436A (fr)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE400436A true BE400436A (fr)

Family

ID=66550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE400436D BE400436A (fr)

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE400436A (fr)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1021499B1 (fr) Centrale electrique thermique classique ou solaire thermodynamique a concentration
CA2763419C (fr) Regulation de la temperature d&#39;un regenerateur thermique utilise dans une installation de stockage d&#39;energie par compression adiabatique d&#39;air
FR2488651A1 (fr) Moteur thermique rotatif, son procede de commande, et ensemble d&#39;elements destines a former un tel moteur par transformation d&#39;un moteur existant
FR3016025A1 (fr) Combinaison d&#39;une unite de stockage d&#39;energie par air comprime et d&#39;une centrale thermique
BE400436A (fr)
CA2266936C (fr) Structure de protection thermique
FR2989508A1 (fr) Systeme de production electrique a cycle combine
BE373275A (fr)
BE516489A (fr)
WO2025256793A1 (fr) Machine thermique à trois températures de fonctionnement
FR2776714A1 (fr) Structure de protection thermique
BE499243A (fr)
BE394694A (fr)
BE470910A (fr)
BE395932A (fr)
BE358953A (fr)
BE511364A (fr)
BE382720A (fr)
BE341488A (fr)
BE419053A (fr)
FR3036736A1 (fr) Turbomachine d’aeronef
BE504864A (fr)
BE419052A (fr)
BE419059A (fr)
BE358017A (fr)