<Desc/Clms Page number 1>
, La présente invention concerne un échangeur de chaleur régénérateur de type rotatif., plus particulièrement une améliora- tion à. de tels régénérateurs servant à restituer la chaleur des gaz d'échappement à l'air comprimé dans un cycle de turbine à gaz.
Dans un échangeur-régénérateur de type rotatif, une masse d'une substance accumulant la chaleur est montée sur un rotor de telle sorte que ladite substance soit tout d'abord exposée aux gaz chauds qui la traversent, puis qu'elle soit ensui- te placée sur le parcours d'un courant d'air ou de tout autre fluide devant être chauffé. Etant donné que dans un cycle de ce genre le fluide qu'il s'agit de chauffer est parfois porté à une pression élevée, la partie de fluide qui reste emprisonnée dans le
<Desc/Clms Page number 2>
rotor et qui se trouve ainsi entraînée dans la zone d'écoulement des gaz d'échappement à basse pression où elle se détend représente un volume perdu important.
Il en résulte une chute appréciable du rendement étant donné qu'à chaque tour du rotor.
EMI2.1
1-lé'nergïe eorrespondant à la compression de 1 .\1<a1r ainsi entraîné est irrémédiablement perdue.
Dans ces conditions, la présente invention a pour objet des dispositifs permettant de retire appréciablement la -quantité de fluide à haute pression perdue par entrainement dans le rotor, tout en diminuant simultanément la fuite directe entre la zone d'écoulement à haute pression et la zone d'écoulement à basse pression.
La présente invention sera élucidée plus exactement en se référant à la description détaillée ci-après d'un exemple de réalisation et aux dessins correspondante fournis à titre purement illustratif dans lesquels :
La figure 1 est une vue en élévation partiellement coupée d'un échangeur régénérateur rotatif selon l'invention.
La figure 2 est une vue en plan du rotor coupé suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2.
Dans les dessins le chiffre 10 désigne l'enveloppe cy- lindrique d'un rotor porté à sa périphérie en 11 et entraîné en rotation autour de son axe par un moteur réducteur 13. Le rotor est conçu afin d'englober une certaine masse d'une substance 14 régénératrice de la chaleur, qui absorbe tout d'abord la chaleur des gaz chauds entrant dans l'énergie de chaleur par une conduite 15, en provenance d'une chambre de combustion ou de toute autre source de chaleur, pour traverser les canaux 19 du corps régénérateur 14 et ressortir après refroidissement par une conduite 16. La rotation du rotor autour de son exe amène le corps chauffé dans 1'écoulement d'air comprimé relativement frais aine-
<Desc/Clms Page number 3>
né par le conduit 17.
Après avoir traversé la substance régénéra- trice 14 et absorbé de la chaleur, le courant ainsi chauffé est évacué au travers du conduit 18 vers un point d'utilisation pré- déterminé .
La substance régénératrice 14 est disposée selon des éléments axiaux afin de ménager plusieurs canaux 19, grosse modo parallèles à. l'axe du rotor. Le corps chauffant contenant ces canaux se termine aux deux bouts du rotor.par des plans,dont, les faces 20A et 20B jouent le rôle de surface d'étanchéité en regard des organes d'étanchéité 22A et 22B qui assurent lepassa- ge direct de 1-',air comprimé ou de tout autre fluide au travers @ - du rotor. Pour que l'écoulement du gaz ou de l'air ne passe pas à côté du corps régénérateur en s'écoulant notamment dans le joint annulaire entre le rotor et l'enveloppe 24 qui le contient, des organes additionnels d'étanchéité ayant la forme de collets circonférentiels 26 sont prévus à la périphérie du rotor.
Les organes d'étanchéité 26 peuvent être de tout type adéquat autori- sant une déformation importante du rotor et le fait qu'ils sont ici représentés sous forme d'un joint à labyrinthe n'implique nullement une limitation à cette solution.
Les organes d'étanchéité 22A et 22B sont des pièces annu- laires comportant une ou plusieurs rainures annulaires 27 pratiquées dans chaque face 28 et oui sont en regard des surfaces d'étanchéité 20A et 20B. L'extrémité opposée 32 de chaque organe annulaire est fixée à un conduit extensible ou soufflet 34 qui peut être disposé afin de maintenir chaque organe d'étanchéité à une distance donnée de la surface correspondante du rotor. L'autre côté de chaque soufflet 34 est fixé lui-même, soit au conduit d'entrée du fluide gazeux sous pression d'une part, soit au conduit de sortie dudit fluide, d'autre part, de telle sorte que le fluide admis en 17 puisse s'écouler par les canaux 19 du rotor vers le.conduit de sor- tie 18.
Les organes d'étanchéité 22A et 22B coopèrent avec les sur- faces adjacentes d'étanchéité du.rotor en évitant tout passage excessif de fluide en direction des conduites 15 et 16 où
<Desc/Clms Page number 4>
circule le gaz à basse pression. Simultanément, ils procurent au fluide des voies de passage permettant l'égalisation de la pression du fluide entre les organes d'étanchéité et le rotor de la façon qui sera décrite ci-après. Les organes annulaires d'étanchéité 22A et
22B sont munis d'une ou plusieurs rainures annulaires 27 constituant autant de canaux circulaires permettant un libre passage du fluide.
De la sorte, le fluide à haute pression qui se trouve emprisonné dans les canaux 19 du rotor entre les organes annulaires d'étanchéi- té 22A et 22B, en arrière des conduits à haute pression 17 et 18, dans le sens du mouvement du rotor, peut s'écouler vers les canaux du rotor qui sont à une pression relativement plus basse entre les- dits organes d'étanchéité et en avant desdits conduits à haute pression par rapport au mouvement du rotor. De la sorte, l'entrai- nement de fluide à haute pression emprisonné dans le rotor est réduit, selon le brevet U.S. Holm, n 2.540.733.
En outre, la fuite directe entre les organes d'étanchéité et le rotor est réduite de façon appréciable du fait de l'effet de labyrinthe obtenu dans chaque plaque d'étanchéité 27 en coopéra- . tion avec la surface plane du rotor.
C'est ainsi que si le rotor tourne autour de son axe, les gaz chauds à basse pression s'écoulent de la conduite 15 d'entrée au travers des canaux 19 du corps de récupération 14, en dehors de la périphérie des organes annulaires d'étanchéité 22A et 22B, en communiquant audit corps récupérateur de la chaleur.
Le mouvement du rotor autour de son axe se poursuivant,,, sous l'effet des organes d'entrainement 13, le corps récupérateur préalablement chauffé est amené dans l'espace entre les organes d'étanchéité 22A et 22B en regard des conduits 17 et 18 de telle sorte que l'air comprimé à. température relativement basse passe du conduit d'entrée 17 vers le conduit de sortie 18 en traversant le corps récupérateur 14 et en absorbant la chaleur de ce corps récupérateur dans une mesure qui dépend de,divers critères prédéterminés tels que la température de l'air et du gaz et la vitesse de rotation du rotor.
. - @ .
' Bien que la présente invention ait été décrite en
<Desc/Clms Page number 5>
se référant à un mode de réalisation particulier et au'dessin ci- annexé, il est évident qu'il est possible d'apporter de nombreu- ses modifications sans s'écarter du champ de l'invention, et @ tous les détails donnés dans la description ci-dessus avec réfé- rence au dessin annexé doivent être interprétés dans un sens illustratif et non pas dans un sens limitatif.