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L'invention consiste à appliquer le procédé qui con- siste à chauffer l'air comburant d'une Installation de tur- bines à gaz directement dans la chambre de combustion dans laquelle une partie du gaz de combustion brûle dans l'air comburant comprimé, en amont de la turbine, et Indirecte- ment du coté secondaire d'un élément de transmission de cha- leur, du\côté primaire duquel une autre partie du gaz de com- bustion brûle dans le fluide de travail détendu, contenant encore de l'air en aval de la turbine, à une Installation de turbines à gaz tournant à vitesse constante, qui est action- née par une quantité d'un gaz de combustion de faible pouvoir calorifique,
variable entre une valeur minimum et une valeur maximum indépendamment de 1'Installation de turbines, et dans
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laquelle on peut faire arriver, lorsque la quantité de gaz ae combustion diminue, un second combustible additionnel, en brû- lant ainsi environ la quantité minimum de gaz de combustion dans la chambre de combustion et le reste de ce gaz du cote primaire de l'élément de transmission de chaleur.
Lorsque, dans une installation de turbines, on chauffe le fluide de travail avec des gaz de combustion au lieu d'un combustible liquide, on a besoin d'un compresseur spécial du gaz de combustion, pour lui faire prendre la pression des gaz contenus dans la chambre de combustion. S'il s'agit de gaz de faible pouvoir calorifique, par exemple de gaz de gueulard, dont le volume est égal à environ 15 à 20% du volume d'air aspiré, le compresseur doit avoir des dimensions correspondantes et sa consommation à la compression est considérable par rapport à la puissance disponible.
Or, lorsque le débit d'admission de gaz de combustion varie notablement ainsi qu'il arrive avec le gaz de gueulard dont le débit dépend du nombre de hauts fourneaux en marche, le compresseur doit être construit pour la quantité de gaz. maximum, qui puisse être brûlée. Si le débit de gaz est faible, le compres- seur ne tarde pas à descendre au-dessous de la limite de pompage et, par suite, on est obligé de faire revenir une partie du gaz aspiré dans la tubulure d'aspiration du compresseur de gaz de com- bustion, au prix d'une perte considérable par réduction de section.
Un autre point.eat encore à considérer. Etant donné que 1'installation tourne à vitesse constante, le compresseur d'air refoule une quantité d'air comburant constante. Si la quantité de gaz de combustion diminue, la quantité totale de fluide de travail refoulé dans la turbine diminue si en @ falt pas arriver en même temps que la quantité de chaleur supplement- taire nécessaire en raison de la diminution du débit de gaz da combustion, une quantité de gaz supplémentaire. L'ais te.
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rrara2eent pas Je ca j par e,,..u ipi-, lorsque le su t'ag= ,ij3 mentaire s' effectue pi l'Intermédiaire d'un élemen, de transmission de chaleur, ou : lorsqu'on fait arriver un supplément d'huile combustible dans la chambre de combustion.
La pression en amont de la turbine diminue ainsi que la puissance de l'ins- talation du fait que la diminution de la quantité de fluide de travail. On pourrait évidemment chercher à remédier à cette diminution de puissance par une élévation de la température. Mais il n'est pas possible de le faire dans la plupart des cas, car les matériaux, deconstruction de la turbine subissent déjà norma- lement des efforts correspondant à la température maximum admis- sible.
On peut remédier à ces inconvénients, suivant l'in- vention, en faisant brûler la quantité minimum de gaz de combus- tion dans l'air comburant comprimé en amont de la turbine, tan- dis qu'on fait brûler le complément de gaz de combustion dans le fluide de travail détendu, en aval de la turbine et en chauffant par transmission de chaleur par la chaleur ainsi dégagée l'air comburant comprimé, en amont de la turbine,4 Si la quantité mi- nimum de gaz de combustion dont on dispose toujours représente par exemple 50% delà quantité totale à faire brûler,
on peut donner au compresseur de gaz de combustion des dimensions moitié
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Moindres et le faire toujours "vntoirie ,ple.n charge, et par suite il ne se produira plus d'action de pompage. De plus la quantité dé fluide de travail arrivant dans la turbine reste constante et la puissance ne peut pas diminuer de ce fait. Bien entendu la quantité minimum de gaz de combustion peut être plus grande ou plus faible que,la quantité Indiquée dans l'exemple ci-dessus*
Le second combustible supplémentaire introduit encas de diminution du débit de gaz de combustion peut être amené dans la chambre de combustion ou du coté primaire de l'élément de transmission de chaleur.
Il est évident que dans ce dernier cas
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on ne peut pas agir sur la quantité de fluide de travail arrivant dans la turbine et qui est déterminée par la quantité d'air cons- tante et par la quantité constante de gaz de combustion. Il en est de même dans le premier cas lorsqu'on brûle un combustible de pouvoir calorifique plus élevé, par exemple de l'huile combus- tible, car il n'en résulte guère d'augmentation du volume du fluide de travail. On peut aussi faire arriver le second combus- tible supplémentaire en d'autres points, par exemple en amont de la dérivation dans la conduite d'arrivée de gaz combustible. Dans tous les cas on réalise les avantages précités, qui ne peuvent être obtenus dans les installations antérieures.
De plus, il convient de n'utiliser à la combustion du côté primaire de l'élément de transmission de chaleur qu'une partie du fluide de travail sortant de la turbine, tandis qu'on @ ne mélange le reste de ce fluide de travail avec les gaz brûlés qui en résultent que lorsqu'ils ont cédé une partie de la cha- leur qu'ils contiennent. Etant donné que le courant de gaz brûlés se divise et que la combustion se produit.dans une branche, on peut établir des différences' de température plus grandes dans l'élément de transmission de chaleur, et par suite lui donner des dimensions moindres. Enfin on évite par ce moyen des pertes de charge inutiles.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description détaillée qui en est donnée ci-après avec le dessin ci-joint à l'appui, qui représente une forme de réalisation à titre d'exemple d'une installation de turbines suivant l'invention.
L'air qui sert de fluide de travail est aspiré par un compresseur 1 et est refoulé du coté secondaire d'un élément de transmission de chaleur qui se compose de deux portions 2 et 3, dans la chambre de combustion 4. Le fluide de travail se détend ensuit dans la turbine 5, puis il est refoulé par un ventilat
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6 en partie dans une chambre de combustion 7 qui communique avec le côte primaire de la portion 3 de l'échangeur de chaleur, et en partie par une conduite 8, qui shunte la portion 3 de l'échan- geur de chaleur, directement du côté primaire de la portion 2 de l'échangeur de chaleur, dans laquelle il se mélange avec le reste de l'air et s'échappe finalement dans l'atmosphère. La turbine .
5 commande d'une part le compresseur d'air 1 et d'autre part, par l'intermédiaire d'une transmission 9, le compresseur de gaz de combustion 10. La puissance disponible est transmise par un générateur électrique 11 qui maintient constante la vitesse angu- laire, à un réseau électrique. Le gaz de combustion de faible pouvoir calorifique arrive par une conduite 12 d'un branchement 13 de laquelle part une première dérivation Il+ aboutissant dans la chambre de combustion 4 et une seconde dérivation 15 aboutissant dans la chambre de combustion 7' La première dérivation contient le compresseur du gaz de combustion 10 qui est actionné à vitesse constante et refoule une quantité constante de gaz de combustion dans la chambre 'de combustion 4.
Le reste du gaz de combustion est refoulé par le ventilateur 16 dans la chambre de combustion 7. On peut faire arriver dans la chambre de combustion 4 le combustible supplémentaire complétant la quantité d'énergie calorifique in- suffisante, par une conduite 17 pouvant être réglée par une sou- pape 18. D'autre part, il est possible,de faire arriver le combus- tible supplémentaire par une conduite 19 dans la chambre de com- bustion 7 et régler cette arrivée par une soupape 20.
REVENDICATIONS.
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