Turbine à combustion interne. Dans le brevet No. 98411 est décrit un procédé consistant à refroidir les roues et spécialement les aubes des roues d'une turbine à combustion interne et) faisant passer dans ces roues et dans ces aubes l'air destiné à la combustion, ou les gaz d'échappement re froidis, ou ces deux sortes de gaz, et en utili sant ce passage des gaz clans les roues pour augmenter leur pression.
Diverses combi- maisons dérivant de ce procédé sont égale ment décrites dans ce brevet, lesquelles con sistent à rie faire passer dans les roues de la turbine qu'une partie des gaz en question, le mot "gaz" ayant la signification aussi bien de l'air destiné à la combustion que des gaz d'échappement, ou à ne donner à ces gaz, par leur passage dans les roues de la turbine, qu'une partie de la compression Né cessaire à la marelle de la turbine.
La présente invention est une turbine à combustion interne mettant en #uvre ces di verses combinaisons de ce procédé, c'est-à-dire une turbine à combustion dont les roues servent à la fois de roues de turbine et de roues de turbo-compresseur, mais sont dimen- sionées, pour ce qui concerne leur fonction de roues de turbo-compresseur. de façon à ne donner à l'air destiné à la combustion on aux gaz d'échappement refroidis qu'une parti de la compression nécessaire à la marelle de la turbine, le reste (le la compression étant fournie à ces gaz par un turbo-compresseur centrifuge auxiliaire. qui fait en quelque sorte partie intégrante de la turbine.
Il est en effet certain que le rendement des roues de la turbine. considérées dans leur fonction de turbo-compresseur, sera moins élevé que le rendement d'un turbo-compres seur centrifuge d'un type normal. Comme il importe beaucoup que la compression des gaz ait lieu avec le meilleur rendement possible. il conviendra donc de n'envoyer à la turbine que la quantité de gaz strictement nécessaire pour le refroidissement des roues et de leur aubes, que ces gaz soient du l'air destiné à la combustion ou des gaz d'échappement re froidis.
Plus la quantité de gaz admise par chaque roue de la turbine sera petite, par rapport à la quantité totale des gaz et plus l'augmentation théorique de pression donnée à ces gaz pal' leur passage (laps (111e l'@Illï# de turbine et dans soir diffuseur sera faible, par rapport à l'augmentation de pression totale nécessaire entre la pression d'échappement et la pression de combustion,
plus forte sera la part prise par le turbocompresseur auxiliaire dans le travail total de compression, et meil leur sera le rendement avec lequel ce travail total sera accompli. Cependant, pour la pre- mière ou les premières roues de la turbine, qui nécessitent un refroidissement énergique par suite de la haute température des gaz actifs qui la ou les traversent, il pourra être nécessaire d'employer pour leur refroidissement la totalité de l'air de combustion ou des gaz d'échappement refroidis.
La turbine pourra être du type de turbine décrit dans le brevet No. 98411 avec aubes pleines et avec au moins un secte ur-turbi lie et un secteur-compresseur, ou bien elle pourra être dut type décrit dans le brevet No. 99381 avec aubes creuses, ou bien elle pourra être. d'un type intermédiaire mixte, ayant certaines roues avec aubes pleines, et certaines roues avec aubes creuses, ou même n'avant qu'une seule roue d'un de ces type et toutes les autres roues de l'autre type. L'exemple choisi pour être décrit et illustré ci-dessous com porte, pour simplifier, une turbine ne compre nant que des roues du premier type, c'est-à- dire des roues ayant les aubes pleines et possédant un secteur-turbine et un secteur compresseur.
Les fig. 1, 2 et 8 du dessin ci-annexé re présentent, à titre d'exemple et schématique ment, une turbine a combustion constituant une forme d'exécution de l'objet de l'invention. Dans la combinaison choisie et représentée par ces figures, la turbine à combustion pos sède cinq étages de pression, dont chacun n'a<B>qu'un seul</B> étage de vitesse. Les trois premiers étages (le la turbine fonctionnent au-dessus de la pression atmosphérique, le quatrième approximativement à la pression atmosphérique, et le cinquiémc au-dessous (le la pression atmosphérique.
La cinquième roue de la turbine est refroidie par le passage d'une partie des gaz d'échappement ou gaz brûlés préalablement refroidis, le reste des gaz d'échappement passant par une roue cor- respondante du turbocompresseur auxiliaire. Les deuxième, troisième et quatrième roues de la turbine sont refroidies par le passage d'une partie de l'air froid destiné à la coi ii- bustion de la turbine, le reste de l'air passant par des roues correspondantes du turbo-com presseur auxiliaire.
La première roue de la turbine est refroidie par tout l'air de com bustion, qui passe entièrement par le secteur- compresseur de cette roue. Enfin les cinq roues de la turbine ne donnent à l'air de combustion ou aux gaz d'échappement qui les traversent qu'une partie de l'augmentation (le pression nécessaire. Les roues du turbo compresseur auxiliaire qui fonctionnent paral lèlement aux roues deuxième, troisième, quatrième et cinquième de la turbine ne don nent à l'air de combustion et ans gaz d'échap pement que la même augmentation (le pres sion que ces roues de la turbine. Le reste (le l'augmentation (le pression nécessaire aux gaz leur est donné par les autres roues du turbo-compresseur auxiliaire.
La fig. 1 représente une coupe verticale- axiale schématique de cette turbine. La partie gauche de cette fig. 1, jusqu'à la ligne A--B est une coupe faite par le plan brisé E-F-G de la fig. 2, et la partie droite. à, partir de la ligne A--B, est une coupe faite par le plan brisé E--F--H de la fig. 2.
La fig. 2 représente une coupe transver sale (le cette turbine. La partie Gauche (le cette fig '3 est une coupe pratiquée par le plan de coupe A--B (le la lis. 1 et la partie droite est une coupe pratiquée par le plan (le coupe C-D de la fig. 1. Ces deux demi- coupes transversales représentées dans la fig 2 sont censées être vutes (le la droite de la fig. 1.
La fig. 3 représente tout à fait schéma- tiquenmeut une coupe verticale-axiale de la même turbine, une cOulie longitudinale dit turbo-coinpresseur auxiliaire (le cette turbine, et une. vue de soit ru 1-éiiératcur et (Fini réfri- sérant pour les gaz d'écliappeilictit. avec les tuyauteries (le gaz d'échappement et d'air mettant en relation les
divers éléments de l'ensemble de l'installation. Dans la fig.1, a est l'arbre de la turbine, sur lequel sont fixées les cinq roues b1 b2 b3 b4 b5,. Ces roues sont formées par un disque principal et un flasque, laissant entre eux un espace circulaire e divisé cri une série de canaux radiaux, cette division étant réalisée par des nervures du disque principal, ou par des aubes spéciales, ou par le prolongement à l'intérieur de la roue des aubes f, ou par l'emploi simul tané de ces divers dispositifs.
Les aubes f, fixées entre le disque principal et le flasque, dépassent la circonférence extérieure de la roue, et leur partie dépassant la roue fonc tionne comme aubes (le turbine, dans le sec teur-turbine, qui est placé dans les fig. 1, et 3 à la partie supérieure de la turbine. Dans le secteur-compresseur, placé à, la partie inférieure de la turbine, ruais comprenant plus de la moitié de la circonférence de celle-ci, ces aubes f fonctionnent comme aubes de roues de turbocompresseurs, de même due leurs prolongements intérieurs, et que les aubes spéciales ou nervures qui divisent l'es pace circulaire intérieur e en une série de canaux. Des diaphragmes ou cloisons p p séparent l'un de l'autre les différents étages de la turbine.
Dans le secteur-turbine, ces diaphragmes possèdent une partie p1 qui est placée très près de Feutrée de l,espace cir culaire e de chaque roue, de façon à obturer cette entrée pour la partie de la roue qui se trouve dans le secteur-turbine. Dans le sec teur-compresseur au contraire, cette partie obturatrice p1 est remplacée par des aubes directrices q qui amènent l'air ou les gaz vers l'entrée de l'espace circulaire e de chaque roue. Cet air ou ces gaz pénètrent entre les aubes q cri venant des chambres h1 h2 h3 h4 h5, lesquelles chambres entourent les aubes q et précédent ainsi chaque roue; si l'on considère les rosies dans le sens de la marche des gaz qui sont comprimés par elles.
Chaque chambre h1 h2 ... h4 communique avec l'ex térieur au moyen d'une tubulure, et la fig. 1 indique trois de ces tubulures in il 15, qui correspondent aux chambres h3 h4 h5.
Dans le secteur-compresseur, la partie des aubes f qui dépasse la roue est entourée étroitement par les parois des diaphragmes p avoisinant chaque roue, respectivement pour la première roue par la paroi extériéure p2= de la turbine. De sorte que ces parties des aubes f qui dépassent la roue continuent à fonctionner comme aubes de turbocompres seur centrifuge jusqu'à leur extrémité radiale externe. La partie des aubes f qui se trouve comprise entre le disque principal et le flasque de chaque roue, et le prolongement intérieur de ces aubes, et les aubes spéciales qui divisent cri un certain nombre de canaux l'espace circulaire e fonctionnent de même comme des aubes de turbo compresseur centri fuge, à partir de l'entrée de l'espace circu laire e, cri face de la sortie des aubes q.
Enfin à l'extérieur de chaque roue et autour des aubes f, est disposé dans le secteur- compresseur un diffuseur muni de ses aubes g. Chaque diffuseur conduit l'air ou les gaz d'échappement sortant de chaque roue dans une chambre extérieure l1 l2 l3i l4 l5 correspon dant respectivement à chaque roue b1 b2 b3 b4 b5 Chaque chambre ll l2 ... l5 communique avec l'extérieur au moyen d'une tubulure y1 y2 ...y3.
Ces tubulures y rie font que traverser l'enve loppe extérieure s ou bâche de la turbine, tandis qlue les tubulures i dles chambres h doivent traverser d'abord les chambres 1, puis l'envéloppe s (voir fig. 1).
Dans le secteur-turbine, x est fat tubulure amenant les gaz chauds de la chambre de combustion, lion représentée sur la fig. 1, aux aubes directrices vas (lui premier étage de la turbine. Les gaz chauds ayant traversé les aubes directrices m1 cri se détendant et en transformant une partie de leur pression cri vitesse, traversent les ;
tubes f de la pre- inière roue, et pénètrent clans la chambre let qui les amène aux aubes directrices ttt_ du deuxième étage de la turbine. et ainsi de suite jusqu'à la tubulure de sortie.-- après la cinquième roue et la cinqui@nle clianibre 1,;,.
Dans fat<B>fi-.</B> ? les mêmes lettres<B>repré-</B> sentent les mêmes parties de la turbine. Dans cette fil;. _, la roue de la turbine (partie gauche de la figure) n'est pas représentée coupée par le plan de coupe A B de la 11g.1, mais vue de la droite de la fig. 1. De sorte nue l'on aperçoit dans la moitié de gauche de la fig.2. l'entrée el de l'espace circulaire intérieur de la roue, et que l'on voit que cette entrée el est divisée eu un assez grand nombre de canaux par des aubes spéciales.
Dans la moitié de droite de la fig. 2, l'on aperçoit les aubes directrices q qui amènent l'air en face de l'entrée el de la roue, et l'on remarque que ces aubes q cessent en face du secteur-turbine, et sont remplacées par la partie obturatrice p, du diaphragme p. Cette partie obturatrice pl obture l'entrée el de l'espace circulaire intérieur de la roue, pendant que les aubes f passent dans le secteur-turbine.
L'on remarque encore que ces aubes il sont courbées à gauche, de façon diriger l'air dans la direction nécessaire à son entrée sans choc entre les nervures ou aubes de la partie e1 Dans la fig. 3 l'on retrouve à la partie supé rieure la même turbine à cinq roues b1 b2... b5 fixées sur l'arbre a1, avec dans le secteur- turbine les chambres k1 f 2 . . . k3, recevant les gaz chauds sortant de chaque roue, la der- niére chambre k5 se terminant par la tubulure et le tuyau Z1.
il représente la chambre de comubustion de la turbine, qui reçoit l'air comprimé par la tubulure et le tuyau tes, et le pétrole brut par le tuyau v3 Le pétrole brille dans l'air et les gaz chauds de la com bustion sont amenés aux aubes directrices mi, du premier étage de la turbine par la tubu lure x. L'on voit schématiquement représen tées les parties obturatrices p1 des dia phragmes séparant les étages de pression les uns des autres.
Dans le secteur-compresseur de la turbine, qui occupe la partie inférieure de celle-ci, l'on retrouve schématiquement représentées, les chambres h1 h2 . . . h5 qui reçoivent du turbo-compresseur auxiliaire, par les tuyaux i1 i2 ... i5 I'air ou les gaz d'échap- pemeut et les conduisent, par l'intermédiaire des aubes directrices ql, à l'entrée des espaces circulaires intérieurs (le chaque roue b1 b2 ... b5.
L'on retrouve egalement les chambres exté rieures Il -z <I>...1;,</I> qui re#oiveiit l'air ou les gaz cl'écliappement sortant du diffuseur de chaque
EMI0004.0013
roue, <SEP> et <SEP> les <SEP> conduisent <SEP> au <SEP> turbocompresseur
<tb> auxiliaire <SEP> par <SEP> les <SEP> tuyaux <SEP> yi <SEP> y= <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> @@:.
<tb> au-dessous <SEP> de <SEP> la <SEP> turbine <SEP> e-,st <SEP> fi-tiré <SEP> le
<tb> tui-b()-conipresseur <SEP> auxiliaire, <SEP> avec <SEP> son <SEP> arbre <SEP> (r_
<tb> sur <SEP> lequel <SEP> sont <SEP> fiées <SEP> douze <SEP> roues <SEP> < le <SEP> turbo compresseur <SEP> ri <SEP> l-2 <SEP> r:
i <SEP> <B>...</B> <SEP> r-1_. <SEP> Chaque <SEP> roue <SEP> est
<tb> construite <SEP> comme <SEP> utie <SEP> roue <SEP> de <SEP> turbocompres seur <SEP> centrifuge <SEP> ordinaire. <SEP> Autour <SEP> de <SEP> chaque
<tb> roue. <SEP> titi <SEP> diffuseur <SEP> <I>gi <SEP> g_ <SEP> <B>y</B># <SEP> . <SEP> . <SEP> <B>.</B></I><B> <SEP> q-,2</B> <SEP> reçoit <SEP> l'air
<tb> ou <SEP> les <SEP> gaz <SEP> sortant <SEP> des <SEP> aubes <SEP> de <SEP> la <SEP> roue. <SEP> et
<tb> les <SEP> conduit <SEP> à <SEP> une <SEP> chambre <SEP> de <SEP> retour <SEP> fi <SEP> fa <SEP> ... <SEP> t"
<tb> qui <SEP> raméne <SEP> l'air <SEP> ou <SEP> les <SEP> gaz <SEP> de <SEP> hestérieur <SEP> du
<tb> compresseur <SEP> vers <SEP> le <SEP> centre. <SEP> et <SEP> les <SEP> conduit
<tb> à <SEP> l'entrée <SEP> de <SEP> la <SEP> roue <SEP> suivante.
<SEP> -Mais <SEP> tous <SEP> les
<tb> diffuseurs <SEP> n'aboutissent <SEP> pas <SEP> à <SEP> nue <SEP> chambre <SEP> de
<tb> retour. <SEP> Le <SEP> diffuseur <SEP> g2 <SEP> (le <SEP> I:i <SEP> roue <SEP> 1-2 <SEP> aboutit
<tb> à <SEP> une <SEP> chambre <SEP> circulaire <SEP> <I>i,_.</I> <SEP> (lui <SEP> communique
<tb> avec <SEP> l'atwosphère <SEP> par <SEP> le <SEP> ttivali <SEP> ._l. <SEP> Le <SEP> dif fuseur <SEP> rg,) <SEP> de <SEP> la <SEP> roue <SEP> r-;
, <SEP> aboutit <SEP> à <SEP> une <SEP> chambre
<tb> circulaire <SEP> ttq, <SEP> (lui <SEP> communique <SEP> avec <SEP> la <SEP> turbine
<tb> par <SEP> le <SEP> tuyau <SEP> il. <SEP> Elifin <SEP> le <SEP> diffuseur <SEP> v,_ <SEP> de <SEP> la
<tb> dernière <SEP> roue <SEP> ï'1= <SEP> aboutit <SEP> à <SEP> ttue <SEP> chambre <SEP> cir culaire <SEP> <I>tti_</I> <SEP> qui <SEP> communique <SEP> avec <SEP> un <SEP> ré_-@né ratelll' <SEP> par <SEP> le <SEP> tuyau <SEP> (r <SEP> ... <SEP> La <SEP> i'Uti._ <SEP> i'1 <SEP> reçoit
<tb> les <SEP> gaz <SEP> d'('cbappenient <SEP> vunant <SEP> d*uiie <SEP> chambre
<tb> circulaire <SEP> o, <SEP> (lui <SEP> communique <SEP> avec <SEP> un <SEP> réfri gérant <SEP> par <SEP> le <SEP> tuyau <SEP> ...;
<SEP> et <SEP> avec <SEP> la <SEP> titi-bine
<tb> par <SEP> le <SEP> tuyau <SEP> <I>fia.</I> <SEP> La <SEP> roue <SEP> r3 <SEP> reeoit <SEP> Faill.
<tb> venant <SEP> de <SEP> la <SEP> chambre <SEP> circulaire <SEP> (%a <SEP> qui <SEP> com munique <SEP> avec <SEP> l'extérieur <SEP> par <SEP> le <SEP> tu@-aii <SEP> in <SEP> et
<tb> avec <SEP> la <SEP> turbine <SEP> par <SEP> le <SEP> tuyau <SEP> fis. <SEP> La <SEP> roue <SEP> /*,(,
<tb> reçoit <SEP> l'air <SEP> venant <SEP> de <SEP> la <SEP> cll,tlilbre <SEP> cii-t:3ileiire <SEP> oi".
<tb> laquelle <SEP> communique <SEP> avec <SEP> la <SEP> tuil,ine <SEP> par <SEP> le
<tb> tuyau <SEP> y,. <SEP> En <SEP> outre, <SEP> les <SEP> chambres <SEP> de <SEP> retour
<tb> <I>Ii <SEP> t:, <SEP> fi <SEP> f5 <SEP> ta</I> <SEP> et <SEP> <I>t;
</I> <SEP> communiquent <SEP> avec <SEP> la <SEP> tur bine <SEP> au <SEP> moyen <SEP> des <SEP> tuyaux <SEP> respectif, <SEP> <I>i=</I>
<tb> et
<tb> Dans <SEP> le <SEP> bas <SEP> de <SEP> la <SEP> fier. <SEP> 3. <SEP> -il <SEP> ust <SEP> (111 <SEP> ré ge11é1'atelll', <SEP> (lue <SEP> Voit <SEP> petit <SEP> se <SEP> représenter <SEP> sclié illatiqueilient <SEP> construit <SEP> coillnie <SEP> titi <SEP> (*.illdetisetir
<tb> ci) <SEP> surface <SEP> à <SEP> contre-courant. <SEP> Les <SEP> gaz <SEP> d'écliap pcinent <SEP> chauds <SEP> arrivent <SEP> <B>dans</B> <SEP> cet <SEP> appareil
<tb> par <SEP> le <SEP> tuyau <SEP> =I <SEP> à <SEP> droite. <SEP> et <SEP> en <SEP> s@@rtent <SEP> re froidis <SEP> à <SEP> ;;
anche <SEP> par <SEP> le <SEP> t1ivati <SEP> <B>2-2.</B> <SEP> L'air <SEP> coin prinié <SEP> arrive <SEP> à <SEP> gauche, <SEP> encore <SEP> relativement
<tb> froid, <SEP> par <SEP> le <SEP> tuyau <SEP> r!:z. <SEP> et <SEP> il <SEP> en <SEP> sort <SEP> à <SEP> droite.
<tb> l'(@lI1tL(lll(', <SEP> pal' <SEP> le <SEP> tuyau <SEP> i('::
. <SEP> COIllIlle <SEP> bail' <SEP> coin primé <SEP> qui <SEP> arrive <SEP> par <SEP> le <SEP> tu1-au <SEP> il*--, <SEP> a <SEP> cepen- fiant été porté par la, ou les dernières roues du turbocompresseur à une température de 50 à 80 centigrades, par exemple, les gaz d'échappement sortant du régénérateur par le tuyau z2a auront une température supérieure à ces chiffres, de sorte qu'il faut encore les faire passer par un réfrigérant R2, avant de les envoyer au turbocompresseur par le tuyau z3. L'eau de refroidissement entre dans ce réfrigérant par le tuyau v1 et en sort par le tuyau v2.
Le fonctionnement de l'ensemble de la turbine et de ses appareils auxiliaires est le suivant: L'air atmosphérique est pris dans l'atmosphère par le tuyau w1, qui l'améne à la chambre circulaire os du turbocompresseur. De cette chambre, la plus grande partie de l'air entre dans la roue v3 du turbo-compres seur, passe par le diffuseur g3 et la chambre de retour l3, puis entre dans la roue r4 et ainsi de suite, en augmentant la pression à chaque roue et à chaque diffuseur, comme dans un turbo-compresseur ordinaire. Mais une partie de l'air à la pression atmosphé rique est dérivé de la chambre o3 par le tuyau i4, qui le mène à la chambre ha du secteur-compresseur de la turbine, doit l'air pénètre par les aubes cl dans la roue b4 (le la turbine, et de là, à travers le diffuseur de cette roue, dans la chambre l4.
L'air; en traversant la roue de la turbine, refroidit cette roue et spécialement ses aubes, en même temps qu'il se comprime dans la roue et dans son diffuseur. Si tout est bien cal culé et dimensionné dans ce but, l'air ainsi dérivé de la chambre o3 arrivera clans la chambre l4 sensiblement à la même pression que le reste de l'air, qui aura passé de o3 à travers la roue rn du turbo-compresseur et son diffuseur, et arrivera de son côté à lit chambre de retour t3 De sorte que l'air venant de la chambre l4 retournera à, t3 par le tuyau y4 et que la quantité d'air totale passera dès lors par la roue r4 du turbo compresseur. Tout l'air de combustion arri vera ainsi, au sortir du diffuseur g4 de la roue r4, dans lit chambre de retour t4.
De là, une partie de l'air sera conduit à la roue suivante r5 du turbocompresseur, et une partie sera dérivée dans la portion de la roue b3 de la turbine correspondant au secteur- compresseur, par l'intermédiaire du tuyau i3 et de la chambre h3. Cet air refroidit la roue b3 et ses aubes, et se comprime dans cette roue et son diffuseur, de sorte qu'en sortant du diffseur de la roue b3 l'air entre dans la chambre la avec sensiblement la même pres sion que le reste de l'air arrivant dans la chambre f3, après avoir passé par la roue r3, du turbocompresseur et son diffuseur g5. De sorte que la quantité d'air qui aura été dé rivée dans la roue b3 de la turbine sera ra menée de la à t5 par le tuyau y3.
Puis la quantité d'air totale passera par la roue r6 du turbo-compresseur, et par son diffuseur g6. De la chambre de retour le, après ce diffu seur, une partie de l'air est dérivé clans la roue b2 de la turbine par le tuyau i2 et la chambre h2. Comme pour les roues précé dentes, l'air passe dans le secteur-compresseur à travers la roue b2 et ses aubes, les refroi dit, s'y comlprime, et arrive dans la chambre l2, et de là par le tuyau y2= dans la chambre de retour t7 du turbo-compresseur où règne sensiblement la même pression due clans la chambre l2 'fout l'air passe alors par la roue r8 du turbo-compresseur, son diffuseur g8, lat chambre de retour t8 et de là par la roue r9 et son diffuseur g9 et arrive ainsi à la chambre circulaire n9 de cette chambre.
toute la quantité d'air est emmenée clans la chambre h1 de la turbine par le tuyau il. traverse clans le secteur-compresseur la roue b1 et son diffuseur. et arrive dans la chambre l1 à une pression supérieure à celle régnant dans h1, tout e n ayant refroidi au passage la roue l1 et ses aubes. De la chambre Il, tout l'air est ramené à la chambre circulaire 010 du turbo-compresseur par le tuyau y1.
De la chambre o1o à la chambre (le sortie u12, l'air passera encore par les trois dernières roues du turbo-compresseur- r10 r10 et rl2, leurs diffuseurs yio r/ll ct Yi_ ct les chambres de retour 1.i" 1ct il,. 1)e lit chambre 11i=;
l'air comprimé il lit pression requise pour lit coin- bustion e-it conduit par 1o tuyau rr= au ré- générateur, oh il se réchauffe jusqu'à une température voisine de celle des gaz d'échap pement arrivant à cet appareil. L'air com primé chaud sortant du régénérateur est alors conduit par le tuyau w3 à la chambre de combustion n, où cet air comprimé entre tiendra la combustion sous pression constante du pétrole brut arrivant dans cette chambre par le tuyau va, combustion représentée schématiquement sur la figure.
Les gaz de combustion ainsi formés pénètrent par la tubulure x dans les premières aubes direc trices m1 du secteur-turbine de la turbine, et traversent respectivement les cinq secteurs d'aubes directrices, les aubes f des cinq roues motrices, et les cinq chambres k1 k2 ... k5, en se détendant et se refroidissant au fur et à mesure, et en transmettant leur énergie auxdites roues motrices de la turbine. A l'avant dernière roue S, les gaz ont atteint à peu près la pression atmosphérique. et c'est il cette pression approximative qu'ils traver sent la chambre k4.
Dans le dernier secteur daubes directrices m5 du secteur-turbine, les gaz se détendent au-dessous de la, pression atmosphérique, traversent les aubes de la roue l5 et arrivent dans la dernière chambre k5, à cette pression inférieure à la pression atmosphérique. Les gaz d'échappement sont a ce moment à une température encore assez. élevée, par exemple à 500 centigrades. Ils sont alors conduits par le tuyau z1 au régéné rateur il, où ils abandonnent leur chaleur à l'air comprimé. Mais ils ne sont refroidis dans cet appareil que jusqu'à par exemple, 100 à 130 centigrades. de Sorte que le tuyau z2 les amène au réfrigérant R2, dans lequel une circulation d'eau de refroidissement les refroi dit jusqu'aux environs de, par exemple, 30 à 40 centigrades.
A cette temperature, les gaz sont alors conduits par le tuyau z3 à la pre mière chambre o1 du turbo-compresseur. La plus grande partie des gaz passe de cette chambre à la première roue r2 du turbo compresseur, puis dans son diffuseur g1 et arrive dans la chambre de retour t1 a lire pression supérieure it celle régnant dans ni, mais qui n'est pas encore égale à la pression atmosphérique. Le reste des gaz est dérivé de 01 par le tuyau i5, dans la chambre h5, de la turbine, passe de là dans le secteur-com presseur. par la roue b5 et son diffuseur. cil refroidissant cette roue et ses aubes et eu se comprimant et arrive dans la chambre l5 sensiblement à la même pression qui règne en t1 de sorte que ces gaz soin ramenés de l5 à t1 par le tuyau y5.
Toute la quantité des gaz d'échappement passe alors par la roue r2 et son diffuseur go et arrive à la pression atmosphérique dans la chambre u2. De cette chambre. un tuyau 24 évacue ces gaz d'échappement dans l'atmosphère, par l'intermédiaire dune cheminée quelconque, lion représentée sur la figure.
Les dispositifs de refroidissement de l'air et éventuellement des gaz d'échappement pendant leur compres sion lie sont pas non plus représenté: sur la fig. 3. mais l'on sait que pour obtenir d'un compresseur un rendement satisfaisant, il faut refroidir les gaz pendant leur compression, ce que l'on réalise soit par une circulation d'eau dans des doubles parois du turbo-com presseur, on dans des serpentins loges dans le turbo-compresseur, soit en faisant circuler les gaz entre deux étages du turbo-compres seur dans des réfrigérants spéciaux à circula tion d'eau. L'un intercale ces réfrigérants spéciaux soit entre chaque étage ou roue du turbo-compresseur, soit entre des groupes de deux ou de trois étages ou roues.
Il faudra ici refroidir les gaz encore plu, énergique ment que dans un turbo-compresseur ordi naire. puisqu'il faut leur enlever lion seule ment leur chaleur propre clé compression, irais encore la chaleur que les gaz passant par la turbine ont prise aux aubes des roues de la turbine en les refroidissant. Aucun de ces moyens clé refroidissement des gaz n'ont été indiqués sur la fig. 3 pour ne pas com pliquer inutilement cette figure, puisque ces systèmes de refroidissement sont déjà bien conclus clans la pratique.
Won voit que dans l'exemple représenté par les fig. 1. 2 et 3, la première roue lie la itii'bine. <B>1,1.</B> e-t. -,lu point <B>de</B> vue de lai l'il'eil- :ation (le l'air de refroidissement. intercalée "en série" entre les deux roues ro et r1o du turbocompresseur. Tandis que les quatre roues suivantes b2 b3 b4 L5 de la turbine sont disposées "en parallèle" avec respectivement les quatre roues r7 r5 r3 r1 du turbocompres seur.
Pour que cette disposition "en parallèle" soit possible et soit compatible avec un bon rendement, il faut que la compression des gaz obtenue par une roue b2 de la turbine et son diffuseur, soit approximativement la même que la compression obtenue par la roue r7 du turbocompresseur et par sort dif fuseur g<B>7</B>, qui travaillent en parallèle avec la roue b2 et son diffuseur. Comme les rende ments en pression de ces roues b2 et r7 ne sont pas les mêmes, il faudra dimensionner ces deux roues en conséquence. Il en est de même pour toutes les roues du compres seur qui travaillent en parallèle avec celles de la turbine.
Il faudra donc dimensionner spécialement les roues du turbocompresseur, non seulement pour que certaines de ces roues (rs r4 r6 r8 r1o r11 r12) admettent la quan tité totale d'air ou de gaz d'échappement qu'il faut comprimer, tandis que les autres roues (r1 rs r5 r7) n'admettent qu'une partie de cette quantité, mais encore pour que ces roues r1 rs r5 r7, qui ne compriment qu'une partie de l'air on des gaz d'échappement, donnent à cet air ou à ces gaz d'échappe ment approximativement la même augmen tation de pression que les roues de la turbine qui travaillent en parallèle (h2 b3 W b5), et qui compriment le reste de l'air ou des gaz d'échappement.
L'espace circulaire e pourrait aussi être divisé en une série de canaux inclinés en arrière par rapport aux rayons de la roue.
Il est évident que le turbocompresseur auxiliaire pourra être commandé directement ou indirectement par la turbine, et qu'il pourra notamment, dans le premier cas, être accouplé en bout d'arbre avec la turbine.
Il est bien entendu que ce n'est qu'à titre d'exemple que la turbine choisie pour être décrite ici comprend cinq étages clé pression, dont le cinquième fonctionne au-dessous de la pression atmosphérique. La turbine pour- rait tout aussi bien avoir moins d'étages de pression, comme elle pourrait en avoir plus. L'un au moins de ces étages de pression pourrait être muni d'an moins deux étages de vitesse, au lieu que tous les étages de pression rie soient munis que d'un seul étage de vitesse, comme dans les fig. 1 à 3. L e nombre des étages de pression fonctionnant au-dessous de la pression atmosphérique pour rait être plus grand que un. La turbine pourrait aussi n'avoir aucun étage de pression fonc tionnant au-dessous de la pression atmosphé rique.
Dans ce dernier cas, les roues r1 et r2 du turbocompresseur auxiliaire de la fig. 3 seraient supprimées. Les gaz d'échappement encore chauds quittant la chambre k4 de la turbine seraient conduits au régénérateur R1, et en quittant le régénérateur par le tuyau z2 ces gaz seraient évacués directement dans l'atmosphère, de sorte que le réfrigérant lis serait également supprimé.
La turbine pourrait au contraire avoir tous ses étages fonctionnant au-dessous clé la pression atmosphérique. Dans ce cas, l'air de combustion pris dans l'atmosphère ne serait comprimé que jusqu'à une faible sur pression au-dessus de la pression atmosphé rique par les dernières roues du turbo-com presseur, par exemple par les cieux ou trois dernières roues, tandis due toutes les autres roues du turbocompresseur et celles de la turbine serviraient à recomprimer jusqu'à la pression atmosphérique les gaz d'éelrappeinent refroidis.
L'on pourrait même, à la limite, faire brûler le combustible dans de l'air pris directement dans l'atmosphère, après avoir fait passer cet air dans le régénérateur pour le réchauffer, ruais sans le faire passer par aucun compresseur.
La pression dans la chambre de combustion serait alors lé(rère- ment inférieure à la pression atmosphérique, à cause des pertes de charge, frottements etc., dans le régénérateur.
Toutes les roues du turbo-conipresseur auxiliaire, ainsi que celles de la turbine, serviraient à recomprinier lus gaz d'échappement refroidis, de manière à les ramener à la pression atmosphérique à laquelle ils doivent être évacués.
D'antre part, ait lien que la turbine ait une rosie fonctionnant "en série" avec les roues du turbo-compresseur, et quatre roues fonctionnant "en parallèle" avec des roues cor respondantes du turbo-coin presseur, comme dans l'exemple de la fig.3 elle pourrait avoir deux out plusieurs roues fonctionnant en série, avec les routes du turbo-compresseur, c'est-à- dire recevant tout l'air ou tous les gaz d'échappement refroidis. Ou bien ait con traire la turbine pourrait n'avoir atteinte de ses rosies fonctionnant en série avec les roues du turbocompresseur, c'est-à-dire aucune roue recevant tout l'air oui toits les gaz d'échappement.
La turbine attrait alors tontes ses rosies fonctionnant en parallèle avec cer taines des rosies du turbo-compresseur, et chaque roule de la turbine lie recevrait qu'une partie de l'air out des gaz d'échappement. Enfin, le turbo-compresseur auxiliaire pourrait n'avoir, tout ait moins dans une de ses par ties, que des rosies fonctionnant en parallèle avec celles de la turbine, l'augmentation de pression à chaque roue ou étage du turbo compresseur étant alors égale à la chûte de pression dans l'étage correspondant de la turbine.
Bien entendu, ait lieu de disposer tontes les roues du tubo-compresseur auxiliaire sur un seul arbre et dans mie seule enveloppe oul bâche, comme l'indique la fia. 3, on pour rait tout aussi bien grouper ces roues, et avoir alors deux turbo-compresseurs auxiliaires, ou plus.
Toutes ces diverses combinaisons rentrent dans l'invention revendiquée, et ce n'est qu'à titre d'exemple que la fig.3 indique d'une manière détaillée l'une des combinaisons pos sibles.