La présente invention a pour objet un procédé de production d'énergie dans un moteur à combustion externe.
Des essais nombreux et coûteux ont été entrepris pour appliquer le cycle de Rankine aux véhicules roulant sur le sol au lieu des cycles classiques Otto et Diesel, en particulier en raison de la pollution plus faible de l'air assurée par les systèmes à combustion externe utilisés pour l'admission de chaleur dans le cycle de
Rankine.
Il est avantageux, également, d'augmenter le rendement thermique des centrales à vapeur pour la production d'énergie électrique et, de la sorte, diminuer à la fois la pollution de l'air et la pollution thermique, tout en économisant du combustible.
L'invention vise un procédé de production d'énergie à combustion externe, techniquement réalisable et intéressant du point de vue commercial, utilisable comme cycle de production d'énergie pour les moteurs de véhicules et les moteurs fixes, ainsi que pour la production d'électricité, assurant une plus forte dimminution de la pollution de l'air et un meilleur rendement que le cycle de Rankine connu et qui, de plus, présente les avantages suivants:
:
a) pouvoir s'appliquer à toutes les combinaisons possibles de machines rotatives alternatives, à turbine et à déplacement direct et de compresseurs;
b) assurer une amélioration notable du rendement thermique et, par suite, une diminution de la consommation de combustible par rapport aux moteurs à combustion interne à essence et à allumage par étincelle et aux machines à vapeur classiques fonctionnant suivant le cycle de Rankine;
c) fonctionner avec une forte diminution de la charge du condenseur et une diminution corrélative des dimensions et du poids du condenseur, par rapport aux installations de même puissance fonctionnant suivant le cycle de Rankine;
;
d) s'adapter facilement aux systèmes de propulsion des automobiles, avoir un meilleur rendement et être moins polluant, convenir à la fabrication en série, et avoir un temps de réponse à l'accélération comparable à celui des voitures de tourisme, avoir une grande sûreté de fonctionnement, être d'un entretien peu coûteux, avoir une durée raisonnable d'utilisation et de démarrage;
e) pouvoir s'adapter à la production d'énergie électrique dans les stations thermiques, assurer un meilleur rendement du combustible, être moins polluant thermiquement et, lorsque la source de chaleur est le charbon, être moins polluant pour l'air.
Le dessin représente, à titre d'exemple, plusieurs formes de mise en oeuvre de l'invention.
En particulier, si l'invention est décrite ci-après dans le cas de l'utilisation de vapeur d'eau comme vapeur condensable, il est bien certain que l'on pourrait avoir recours à d'autres vapeurs condensables.
Sur ces dessins:
la fig. 1 est un diagramme de phases pour l'eau, la vapeur humide et la vapeur surchauffée, dans lequel la pression P de la vapeur est portée en ordonnées, en fonction de l'enthalpie (H) portée en abscisses;
la fig. 2 est un autre diagramme de phases montrant que la vapeur d'eau peut se détendre à partir d'une pression donnée puis être recomprimée à cette pression uniquement dans la zone des mélanges;
la fig. 3 est le diagramme de phases d'une autre variante de l'invention;
les fig. 4A à 4E représentent une forme de réalisation d'un appareil assurant la détente et la compression de la vapeur dans un même cylindre;
les fig.
SA à 5E représentent une autre forme d'installation de détente et de compression à piston libre permettant de mettre en oeuvre une partie du principe selon l'invention;
la fig. 6 représente, de façon schématique, une forme de réalisation d'un appareil de production d'énergie conforme à l'invention;
la fig. 7 représente, de façon schématique, comme la fig. 6, une autre forme de réalisation d'un tel appareil;
la fig. 8 est un diagramme de phases représentant les points caractéristiques d'une application de l'invention suivant laquelle on s'écarte des conditions de détente et de compression isentropiques;
la fig. 9 est un schéma analogue à ceux des fig. 6 et 7 d'un appareil de production d'énergie réglé pour une détente et une compression non isentropiques;
;
la fig. 10 est un diagramme de phases représentant l'application de l'invention à un nombre de temps de détente et de compression supérieur à l'unité; enfin,
la fig. 1 1 est une représentation schématique, analogue aux fig. 6, 7 et 9, d'un appareil de production d'énergie comportant deux temps de détente et deux temps de compression, avec détente et compression non isentropiques.
Les propriétés thermodynamiques de la vapeur d'eau et d'autres vapeurs condensables appliquées à des machines thermiques se comprennent très facilement si l'on se reporte à un diagramme de phases de l'eau, de la vapeur humide et de la vapeur surchauffée, diagramme où la pression de la vapeur d'eau est portée en ordonnées en fonction de la teneur en chaleur ou enthalpie, comme celui de la fig. 1.
Ce diagramme de la fig. 1 correspond au cas de l'eau mais il serait semblable pour d'autres fluides renfermant des groupes polaires de poids moléculaire relativement faible, comme par exemple le gaz ammoniac, le gaz carbonique, le méthanol, I'éthanol et le trifluoroéthanol.
Dans les machines thermiques et les compresseurs, la détente et la compression du fluide utilisé se produisent, théoriquement, toutes deux à entropie constante. C'est ainsi que la détente entre deux pressions P et p peut se représenter par une ligne d'entropie constante, comme DE, D1 El, D2 E2 ou Cj sur la fig. 1. La valeur du travail émis, ou travail effectué par la détente, est fournie par la longueur de la projection de la ligne d'entropie constante, par exemple par la projection KG et de ligne DE entre P et p, sur l'axe des abscisses.
De même, la compression de E à D se ferait dans le sens inverse, le long de la même ligne isentropique, et la projection KG représenterait alors la valeur du travail effectué sur le système ou travail reçu, ou travail en compression.
Dans un diagramme pression-enthalpie tel que celui de la fig. 1, I'entropie sous toute pression donnée décroît avec l'enthalpie. De la sorte, un point quelconque de la ligne JC d'entropie constante possède une entropie plus faible qu'un point quelconque des lignes d'entropie constante DE, D1 E1 ou D2 E2.
Entre deux pressions quelconques P et p, la valeur de la pente de la ligne isentropique est donnée par l'expression: Pp
projection sur l'axe des abscisses c'est-à-dire que sur la fig. 1, la pente de la ligne isentropique JC a pour valeur
P-p
IL et celle de la ligne isentropique DE,
P-p
KG
Ainsi, entre deux pressions quelconques, la pente de la ligne isentropique est une fonction inverse du travail effectué pendant la détente, ou du travail effectué sur le système pendant la compression; autrement dit, plus la pente est forte, plus le travail effectué pendant la détente ou pendant la compression est faible.
Etant donné que la pente des lignes d'entropie constante de la vapeur d'eau croît lorsque l'entropie diminue, on peut obtenir, par exemple en détendant un poids donné de vapeur surchauffée de la pression P à la pression plus basse p, dans le cas d'une entropie élevée (DE, D1 El, D2 E2), un gain de travail supérieur au travail nécessaire pour comprimer le même poids de liquide et de vapeur de la pression p à la pression P, dans le cas d'une entropie plus faible (JC).
Sur des diagrammes quantitatifs analogues à ceux de la fig. 1, on voit qu'il est possible de trouver des conditions telles qu'entre deux pressions P et p le rapport des pentes de deux lignes isentropiques soit voisin de 2, ou dépasse
cette valeur; autrement dit, il est fourni, en effectuant la détente,
totalement ou en partie, dans la zone de surchauffe, entre deux
pressions données, un travail supérieur au travail nécessaire pour comprimer le même poids de vapeur et de liquide dans la zone des mélanges, entre les deux mêmes pressions.
Ce résultat s'exprime sur la fig. 1, par le rapport entre la
projection KG (travail de détente le long de la ligne isentropique
DE) et la projection IL (travail de compression le long de la ligne isentropique JC).
Ce principe a été appliqué à l'obtention d'un gain important de travail utile, dans la demande de brevet déposée aux Etats
Unis d'Amérique sous le N" 58099.
Les dispositions exposées dans cette demande de brevet peuvent être appliquées à la production de vapeur d'eau. Pour cela, il faut établir un système détenteur-compresseur dans lequel le travail de détente de la vapeur pour une entropie donnée est à peu prés ou, de façon théorique, complètement équilibré par le travail de compression d'un poids supérieur de vapeur d'eau possédant une entropie plus faible. Comme indiqué dans les exemples fournis ci-après, il est donc possible, à partir de la détente d'un poids donné de vapeur d'eau surchauffée, par exemple w kilogrammes, de fournir par compression un poids de (w+y) kilogrammes de vapeur saturée, ou de vapeur dans la zone critique, ou de vapeur humide, avec y supérieur à zéro.
Ainsi, dans le cas de la fig. 1, on procède aux opérations suivantes:
de D à E, on détend w kilogrammes de vapeur d'eau surchauffée, de la pression P à la température T3, à la pression p à la température T1. Le travail émis est égal à KG,
de E à J: on ajoute z kilogrammes d'eau et (y-z) kg de vapeur d'eau, au point E et à la température T1. Le point J se trouve sur la ligne d'entropie constante passant par C; ce point C correspond à la pression P et il peut se trouver, comme représenté, sur la ligne de vapeur saturée,
de J à C: on comprime (w+y) kilogrammes de vapeur humide le long de la ligne isentropique, depuis la pression p jusqu'à la pression P.
On peut déterminer, en ce qui concerne w, y, z, la position du point D par rapport à C et les pressions P et p, des conditions telles que le travail correspondant à la détente de w soit rigoureusement égal au travail nécessaire pour comprimer le poids (w+y).
de C à D: on surchauffe (w + y) kg de vapeur sèche saturée, depuis la température de saturation correspondant à la pression P jusqu'à la température T3.
En D, la vapeur d'eau se divise en deux parties; il faut w kg de vapeur d'eau surchauffée en D pour une détente qui permette d'obtenir par compression (w + y) kg de vapeur d'eau humide de J à C, et y kg de vapeur d'eau surchauffée est disponible en D pour un travail utile, par exemple pour la détente dans une turbine.
Dans ce qui a été dit plus haut, le point C et le point E étaient tous deux sur la ligne de vapeur saturée, à savoir que la compression JC et la détente DE se terminent toutes deux sur la ligne de vapeur saturée, mais on peut adopter d'autres conditions. Sur la fig. 1, D1 est choisi de telle manière qu'une quantité très importante de vapeur surchauffée subsiste à la fin de la détente; D2 E2 montre une détente isentropique partant de la région de surchauffe et se terminant dans la zone de mélanges. On peut, de même, s'arranger pour que la compression soit telle que le point
C se trouve sur la ligne de vapeur saturée, à l'intérieur de la zone de mélanges, dans la zone de surchauffe, au-dessous de la pression critique ou dans la zone critique.
La fig. 2 montre comment la détente et la compression peuvent avoir lieu toutes deux dans la zone de mélanges.
La fig. 3 montre une disposition suivant laquelle la détente se produit sous une pression supérieure à la pression critique, ou voisine de celle-ci, depuis un point situé dans la zone de surchauffe jusqu'à un point qui peut se trouver dans la région de surchauffe, sur la ligne de vapeur saturée, ou dans la zone de mélanges, tandis que la compression s'effectue suivant une ligne d'entropie constante passant par le point critique ou voisine de celui-ci.
D'autres positions peuvent être choisies pour la ligne JC, à l'intérieur du dôme de vapeur de la courbe de la fig. 3.
Dans chacun des trois cas représentés sur les fig. 1 à 3, lorsque les conditions sont choisies de façon que le travail de détente soit bien supérieur au travail de compression, on constate qu'il faut, à la fin de la détente, pour faire venir le condensat chauffé et sous pression en F, sur les fig. 1, 2 et 3, à l'entropie voulue J, à un point situé sur la ligne FE de température et de pression cons- tantes, une quantité de vapeur supérieure à ce qu'il faut normalement pour fournir le travail émis nécessaire dans le détendeurcompresseur.
Une source avantageuse pour l'obtention de la vapeur d'eau ajoutée consiste à détendre, dans un détendeur distinct (voir fig. 1, 6 et 7) la fraction de vapeur disponible pour effectuer un travail utile, en au moins deux stades, dont le premier occupe une gamme de pression qui est celle du fonctionnement du détendeur-compresseur. A la fin de ce stade de détente, la vapeur d'eau se scinde en deux; une fraction est ajoutée à la vapeur qui s'est détendue dans le détendeur-compresseur, les deux fractions de vapeur se trouvant alors au même état. Quant à l'autre fraction de vapeur, qui a déjà effectué un travail utile, on la laisse se détendre jusqu'à une pression plus basse, dans un détendeur approprié, pour effectuer un nouveau travail utile.
Les exemples numériques donnés ci-après, et l'application des principes énoncés plus haut et représentés sur les fig. 6 et 7, reposent sur le procédé décrit dans ce paragraphe. Un cas spécial, dans lequel on peut choisir des conditions, se présente lorsque la fraction de vapeur d'eau ajoutée à la vapeur déjà détendue, dans le détendeur-compresseur, est nulle, c'est-à-dire quand on n'ajoute que de l'eau.
En pratique, comme on le montrera plus loin, il est plus courant d'avoir à retirer de la vapeur d'eau du détendeur-compresseur à la fin de la détente.
Dans les cas théoriques décrits ci-dessous, où l'on ajoute à la fois de la vapeur d'eau et de l'eau à la vapeur détendue avant la compression, la série des opérations est la suivante:
A la pression et à la température maxima (point caractéris tique D, fig. 1, D sur la fig 2 et Dl sur la fig. 3), il y a w+y kilogrammes de vapeur d'eau; w kg sont nécessaires pour actionner le détendeur-compresseur; y kg sont disponibles pour effectuer un travail utile; y kg se détendent dans un détendeur entre les pressions P et p', même gamme de fonctionnement que pour le détendeur-compresseur.
Au point E, sur les fig. 1 et 2, ou au point E1 de la fig. 3, la vapeur se sépare en deux fractions, (y-z) et z (voir fig. 6 et 7); z kg, avec ou sans réchauffage, se détendent jusqu'à une certaine pression plus basse; ils sont condensés, réchauffés sous pression suivant la ligne de liquide saturé, de préférence à l'aide de moyens régénérateurs, jusqu'au point F (fig. 1 à 3). On ajoute (w+y-z) kg de vapeur en E (fig. 1 et 2) ou en E1 (fig. 3), à la vapeur détendue qui actionne le détendeur-compresseur, alors que le piston continue de se déplacer, de sorte que la pression de vapeur qui y règne ne varie pas.
Ainsi, il y a, au point de volume maximum dans le détendeurcompresseur, un poids de w+ (y-z) kg de vapeur d'eau, sous la pression p. Dans le cas représenté sur les fig. 1 et 2, cette vapeur est à la température T1; on ajoute alors z kg d'eau à la température T1, en F, à (w+ y-z) kg de vapeur. Les (w + y) kg de vapeur humide à l'état J qui en résultent sont comprimés par la course de retour du ou des pistons vers le point C; (w + y) kg de vapeur d'eau sont ensuite apportés à l'état D, par un séparateur de vapeur et une chaudière (fig. 2) ou un surchauffeur (fig. 1), et le cycle recommence.
Dans le cas représenté sur la fig. 3, lorsque le premier temps de détente se termine dans la zone de surchauffe, I'eau en F se trouve à une température inférieure à celle de la vapeur en El. Dans ce cas, il faut ajouter de l'eau suivant un débit tel que la pression demeure constante jusqu'à ce que la vapeur soit saturée et qu'il ne se produise aucune nouvelle baisse de la température. On peut y parvenir en réglant le taux d'admission d'eau dans la vapeur détendue, au début du stade de compression.
Il ressort de ce qui précède qu'il faut prévoir des moyens pour scinder la vapeur d'eau utilisée pour le travail utile en au moins deux parties, après le premier temps de détente, qui correspond à la gamme des pressions de fonctionnement du détendeur-compresseur, et les moyens pour ajouter l'une de ces parties à la vapeur détendue avant l'admission d'eau.
On comprend, d'après ce qui précède, qu'une partie de la vapeur d'eau est détendue uniquement pour fournir le travail nécessaire au fonctionnement d'un compresseur, et, en principe, on pourrait utiliser n'importe quelle combinaison de détendeur et de compresseur (rotative-alternative, à turbine et à déplacement direct).
Aucun travail net utile ne provient de cette combinaison, et il vaut mieux qu'elle soit le meilleur marché et le plus simple possible et que le rendement soit meilleur.
Une disposition avantageuse consiste à détendre et comprimer la vapeur dans le même cylindre et, pour que les mécanismes soient le moins complexes possible, on peut effectuer ces opérations à l'aide d'un détendeur-compresseur à piston libre.
On réalise une simplification utile si la détente de la vapeur sous une entropie donnée et la compression d'une plus grande quantité de vapeur sous une entropie moindre ont lieu dans le même cylindre. Un schéma simplifié d'un tel détendeur-compresseur est décrit à l'exemple 1 et représenté sur les fig. 4A à 4E qui comportent les éléments suivants:
un cylindre 1 de détente et de compression de la vapeur;
des chambres 2, 2' de rebondissement renfermant de l'air;
des pistons 3, 3' de détente et de compression qui agissent dans le cylindre 1;
des pistons 4, 4' des chambres de rebondissement;
une soupape 5 d'admission de vapeur surchauffée sous forte pression;
une soupape d'échappement 6 et sortie reliée à un surchauffeur;
une soupape 7 d'admission et une entrée pour l'admission d'un poids calculé d'eau dans le cylindre 1;
et une entrée 8 pour l'admission, dans le cylindre, de la vapeur détendue sous la pression p (comme représenté sur les fig. 1 à 3).
On procède aux opérations suivantes:
1. Début de la détente (fig. 4A): les pistons 3, 3' touchent presque et se déplacent vers l'extérieur; la soupape 5 (admission de vapeur surchauffée) est ouverte; la soupape 6 (échappement vers le surchauffeur) est fermée; la soupape 7 (admission d'eau) est fermée, et la soupape 8 (admission de vapeur détendue sous la pression p) est fermée.
2. A mi-détente (fig. 4B):
Les pistons se déplacent vers l'extérieur; I'air dans les cylindres de rebondissement 2, 2' subit une compression; les soupapes 5 à 7 sont fermées; la soupape 8 (admission de vapeur d'eau sous la pression p) commence à s'ouvrir.
3. Fin de la détente (fig. 4C):
La soupape 5 (admission de vapeur surchauffée) est fermée; la soupape 6 (sortie vers le surchauffeur) est fermée; la soupape 7 (admission d'eau) est ouverte, et la soupape 8 (admission de vapeur à la pression p) se ferme.
4. A mi-compression (fig. 4D):
Les pistons se déplacent vers l'intérieur sous l'effet de la détente de l'air comprimé dans les cylindres de rebondissement; la soupape 5 (admission de vapeur d'eau surchauffée) est fermée; la soupape 6 (sortie vers le surchauffeur) est fermée mais commence à s'ouvrir; la soupape 7 (admission d'eau) se ferme et la soupape 8 (admission de vapeur sous la pression p) est fermée.
5. Fin du temps de compression (fig. 4E):
La soupape 5 (admission de vapeur surchauffée) s'ouvre; la soupape 6 (sortie vers le surchauffeur) se ferme; la soupape 7 (admission d'eau) est fermée et la soupape 8 (admission de vapeur sous la pression p) est fermée, et le cycle recommence.
Suivant une autre forme de réalisation de compresseur à piston libre, décrite à l'exemple 2 et représentée sur les fig. 5A à 5E, au lieu d'utiliser des cylindres de rebondissement pour provoquer le déplacement des deux pistons vers l'intérieur, on utilise la vapeur pour entraîner les pistons dans les deux sens; un tel détendeur-compresseur est à double effet.
Les fig. 5A à 5E comportent les organes suivants: un cylindre 10; des pistons 11 et 11' qui se déplacent dans le cylindre 10; des soupapes d'admission 12, 12', 12" pour la vapeur sous forte pression: des soupapes 13, 13', 13" d'échappement et sorties reliées à un surchauffeur; des soupapes 14, 14', 14" pour l'admission d'un poids calculé d'eau dans le cylindre 10, et des soupapes 15, 15', 15" d'admission de vapeur sous la pression p (fig. 1 à 3).
La série des opérations peut être la suivante:
1. Début de la détente vers l'extérieur (fig. 5A): les pistons sont presque en contact; le volume situé à chaque extrémité du cylindre contient (w + y-z) kg de vapeur détendue.
La soupape 12 (soupape d'admission de vapeur d'eau sous pression élevée dans la partie centrale des cylindres) est ouverte, pour admettre 2 w kilogrammes de vapeur sous pression élevée; les soupapes 12', 12" (soupapes d'admission de vapeur sous pression élevée aux extrémités du cylindre) sont fermées; les soupapes 13, 13', 13" (soupapes d'échappement vers le surchauffeur) sont fermées; la soupape 14 (admission d'eau au centre du cylindre) est fermée; les soupapes 14', 14" (admission d'eau aux extrémités du cylindre) sont ouvertes; z kilogrammes d'eau sont injectés à chaque extrémité du cylindre 1 tandis que les pistons se dirigent vers l'extérieur, et les soupapes 15, 15', 15" (soupapes d'admission de vapeur d'eau sous la pression p) sont fermées.
2. Au milieu du déplacement vers l'extérieur (fig. 5 B), les soupapes 12, 12' et 12" (admission de vapeur d'eau sous forte pression) sont fermées; la soupape 13 (échappement de la partie centrale du cylindre vers le surchauffeur) est fermée; les soupapes 13' et 13" (soupapes d'échappement des extrémités du cylindre vers le surchauffeur) commencent à s'ouvrir; la soupape 14 (soupape d'admission de l'eau au centre du cylindre) est fermée; les soupapes 14', 14" (soupapes d'admission d'eau aux extrémités du cylindre) commencent à se fermer; la soupape 15 (admission de vapeur d'eau sous la pression p dans la partie centrale du cylindre) commence à s'ouvrir, et les soupapes 15' et 15" (soupapes d'admission de vapeur sous la pression p aux extrémités du cylindre) sont fermées.
3. Fin du placement vers l'extérieur (fig. 5 C):
La partie centrale du cylindre contient alors un poids de 2 w+ 2(y-z) kilogrammes de vapeur détendue; la soupape 12 (admission de vapeur d'eau sous pression élevée dans la partie centrale du cylindre) est fermée; la soupape 13 (soupape de sortie de la partie centrale du cylindre vers le surchauffeur) est fermée; la soupape 14 (admission d'eau dans la partie centrale du cylindre) est ouverte; 2z kilogrammes d'eau sont injectés au cours du déplacement des pistons vers l'intérieur; la soupape 15 (sou pape d'admission de vapeur d'eau sous la pression p dans la partie centrale du cylindre) est fermée; les soupapes 12' et 12" (soupapes d'admission de vapeur d'eau sous forte pression dans les extrémités du cylindre) s'ouvrent presque complètement;
les soupapes 13', 13" (soupapes d'échappement des extrémités du cylindre vers le surchauffeur) sont fermées; les soupapes 14', 14" (soupapes d'admission d'eau dans les extrémités du cylindre) sont fermées, et les soupapes 15', 15" (admission de vapeur sous la pression p dans les extrémités du cylindre) sont fermées.
4. Au milieu du déplacement vers l'intérieur (fig. 5D): la soupape 12 (admission de vapeur d'eau sous forte pression dans la partie centrale du cylindre) est fermée; la soupape 13 (soupape d'échappement de la partie centrale du cylindre vers le surchauffeur) commence à s'ouvrir; la soupape 14 (soupape d'admission d'eau dans la partie centrale du cylindre) commence à se fermer; la soupape 15 (admission de vapeur d'eau sous la pression p dans la partie centrale du cylindre) est fermée; les soupapes 12' et 12" (admission de vapeur d'eau sous pression élevée dans les extrémités du cylindre) sont fermées; les soupapes 13', 13" (soupapes d'achappement des extrémités du cylindre vers le surchauffeur) sont fermées;
les soupapes 14' et 14" (admission d'eau aux extrémités du cylindre) sont fermées et les soupapes 15' et 15" (admission de vapeur d'eau sous la pression p dans les extrémités du cylindre) s'ouvrent.
5. Fin du déplacement vers l'intérieur (fig. 5E): la soupape 12 (soupape d'admission de vapeur sous forte pression dans la partie centrale du cylindre) est presque complètement ouverte; la soupape 13 (soupape d'échappement de la partie centrale du cylindre vers le surchauffeur) se ferme presque complètement; la soupape 14 (soupape d'admission d'eau dans la partie centrale du cylindre) est fermée; la soupape 15 (admission de vapeur d'eau sous la pression p dans la partie centrale du cylindre) est fermée; les soupapes 12' et 12" (soupapes d'admission de vapeur sous forte pression dans les extrémités du cylindre) sont fermées; les soupapes 13', 13" (soupapes d'échappement des extrémités du cylindre vers le surchauffeur) sont fermées;
les soupapes 14', 14" (d'admission d'eau aux extrémités du cylindre) s'ouvrent presque complètement et les soupapes 15', 15" (admission de vapeur d'eau sous la pression p dans les extrémités du cylindre) se ferment presque complètement, et le cycle recommence.
On peut appliquer plusieurs procédés connus pour maintenir correctement les pistons en place l'un par rapport à l'autre, par exemple le procédé non mécanique décrit dans le brevet des Etats
Unis d'Amérique NO 3127881, et le procédé mécanique simple décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N" 3369530 et 3369738.
La manière d'adapter le compresseur à vapeur à piston libre à un cycle de production d'énergie sera décrite ci-après aux exemples 3 à 5 et illustrée de façon schématique sur les fig. 6 rt 7.
(Les éléments de la fig. 7 homologues de ceux de la fig. 6 sont désignés par le même numéro, affecté du signe prime). Exemple 3:
Caractéristiques de la vapeur pour le compresseur à vapeur à piston libre, fig. 1, détente isentropique D-E: la température T2 de la vapeur qui sort du surchauffeur 22 est de 540"C; la pression P de la vapeur qui sort de ce surchauffeur = 72 kg/cm2. Il se détend w kilogrammes de vapeur d'eau dans le compresseur-détendeur 21 à piston libre (fig. 6) vers la ligne de vapeur saturée.
Les conditions indiquées ci-dessus correspondent à la détente isentropique DE représentée sur la fig. 1; la pression à la fin de ce temps de détente (p sur la fig. 1) est d'environ 3,9 kg/cm2.
Il se détend y kilogrammes de vapeur à 5400 C sous une pression de 72 kg/cm2, lorsqu'elle quitte le surchauffeur 22 (fig. 6), par une turbine 23 ou un détendeur d'un autre type, jusqu'à la pression p (3,9 kg/cm2).
On divise y kilogrammes de vapeur à la pression de p= 3,9 kg/cm2 en deux parties: z kg et (y-z) kg, sans modifier les caractéristiques de chaque partie.
A la fin de la compression de w kg de vapeur dans le détendeur-compresseur, on poursuit, par déplacement des pistons, la détente de la chambre renfermant cette vapeur détendue pour entrainer (y-z) kilogrammes de vapeur à la pression p= 3,9 kg/cm2 dans le volume, sans modifier les caractéristiques des w kg de vapeur qui se trouvent déjà dans ce volume, ni les (y-z) kg de vapeur entraînés par le déplacement du ou des pistons qui se poursuit.
On détend z kilogrammes de vapeur à la pression p et à la température T1 (comme indiqué sur la fig. 1), dans une turbine 24 ou autre type de détendeur, jusqu'à une pression et une température plus basses (par exemple, 72 g/cm2), pour effectuer un travail utile. On condense toute cette vapeur (z kg); par des moyens appropriés 25 (chauffage extérieur ou par régénération), on chauffe le condensat sous pression jusqu'à la température T1, indiquée sur la fig. 1.
On ajoute z kilogrammes de condensat à la température T1 (correspondant à la pression p = 3,9 kg/cm2), à w + (y-z) kg de vapeur à la pression de 3,9 kg/cm2 dans le détendeur-compresseur, et l'on recomprime la totalité de w + (y = z)f z = (w + y) kg à la pression p = 72 kg/cm2 par retour du ou des pistons dans le détendeur-compresseur.
Cela correspond à la ligne JC de compression isentropique sur la fig. 1, et, dans les conditions énoncées, on obtient une vapeur sèche saturée sous 72 kg/cm2.
Pour faciliter les calculs, on prendre w égal à 1 kg.
Le travail émis par la détente de 1 kg de vapeur est 183 kilocalories. Le travail de compression de 1 kg de vapeur suivant la ligne JC de la fig. 1 où p= 72 kg/cm2 et p= 3,9 kg/cm2, est égal à
117 kilocalories. Donc, 1 kg de vapeur à 540 + 72 kg/cm2 se détendant à 3,9 kg/cm2, peut comprimer 183/117= 1,555 kg de vapeur ayant la composition J comme représenté sur la fig. 1 jusqu'au point C (qui, dans cet exemple, est 72 kg/cm2 sur la ligne de vapeur saturée).
L'enthalpie a respectivement les valeurs suivantes pour les points F, J et E: 140, 539 et 646 kilocalories par kilogramme, ce qui permet de calculer le poids z.
Comme indiqué plus haut, 1 + y = 1,555 kg; y = 0,555 kg et z. 140+(1,555-z). 646=1,555 x 539
d'où z = 0,331 kg.
Autrement dit, on dispose de 0,555 kg de vapeur d'eau pour effectuer un travail utile au cours du temps de détente de 72 à 3,9 kg/cm2, et de 0,331 kg pour effectuer un nouveau travail utile par détente utile par détente de 3,9 kg/cm2 jusqu'à 72 g/cm2.
Travail émis utile total= 66,6 kilocalories.
Chaleur nécessaire (surchargeur)= 121,5 kilocalories.
Chaleur nécessaire (chauffage de 1'eau)= 15 Kcal.
Quantité totale de chaleur nécessaire= 136,8 Kcal.
Rendement e= 66,6/136,8 = 48,5%.
On augmente encore le rendement en utilisant une partie de la vapeur (z kg au point E, fig. 1) pour chauffer l'eau. Cela s'effectue très bien par étapes de la façon appelée chauffage de régénération.
Il est également avantageux dans le cas de l'invention, de ramener la vapeur (z kg) à la température maximale avant d'effectuer une nouvelle détente. Comme cela est bien connu, on peut utiliser autant de stades de réchauffage que cela peut être utile.
Avec un faible rapport de compression et une pression maximale située dans la zone critique ou à son voisinage, un poids donné de vapeur surchauffée se détendant dans le détendeurcompresseur 21 à piston libre, comprime plusieurs fois son poids de vapeur humide.
L'exemple 4 donne un cas numérique de cycle de production d'énergie mettant en oeuvre de telles conditions. Les conditions relatives au détendeur-compresseur 21 sont représentées de façon non quantitative par la détente isentropique D1E1 et la compression JC, sur la fig. 3.
Exemple 4:
Caractéristiques de la vapeur pour un compresseur à vapeur (fig. 3).
Au point D1 p = 288 kg/cm2; température= 5400 C; enthalpie= 773,3 kilocalories par kilogramme.
Au point E1, p= 108 kg/cm2, h= 711,2 kcal/kg
Au point J, p= 108 kg/cm2, h= 483,4 kcal/kg
Au point C, p= 288 kg/cm2, h 500 kcal/kg
Au point F, p = 180 kg/cm2, h = 336 kcal/kg
W kg de vapeur surchauffée au point D1 en se détendant jusqu'à E1 compriment (w+ y) kg de vapeur humide de J à C.
Pour simplifier, on prendra w= 1 kg.
Le travail émis par la détente de 1 kg de D1 à E1 est égal à 62,7 kcal/kg; le travail de compression de 1 kg de J à C est égal à 17 kcal/kg.
La quantité y de vapeur disponible pour un travail utile est égale à:
62,7/17-1=3,67- 1=2,67 kg.
Ainsi, pour chaque kilogramme de vapeur nécessaire pour actionner le compresseur, on dispose de 2,67 kg pour un travail utile, au moyen du temps de détente de 288 à 108 kg/cm2. C'est la même quantité y qu'à l'exemple 3.
Comme pour l'exemple 3, on peut calculer z à partir de la valeur de l'enthalpie des points F, J et E1, et l'on obtient:
z=2,23 kg.
On obtient un travail utile en détendant 2,67 kg de 288 kg/cm2 jusqu'à 108 kg/cm2 (y), puis en détendant 2,23 kg (z) jusqu'à une pression plus basse, par exemple 72 g/cm2.
Le travail émis utile total est égal à 765 kcal/kg.
La quantité de chaleur nécessaire pour le surchauffeur est égale à 3,67 x (773,3-5600)= 1004 kcal.
La quantité de chaleur nécessaire pour chauffer l'eau est égale à 664 kcal et la quantité de chaleur reçue totale est donc de 1668 kilocalories.
le rendement e est égal à 765/1668=46%.
Les exemples 3 et 4 nécessitent un réchauffeur d'eau d'alimentation, représenté en 20 sur la fig. 6, avec chauffage extérieur.
Un bon moyen pour effectuer un tel chauffage consiste à extraire une partie de la vapeur de la turbine 23' (fig. 7) ou d'un autre type de détendeur utilisé par un travail mécanique utile, après une détente, par exemple jusqu'à la pression p comme représenté sur la fig. 3, puis à utiliser la vapeur ainsi prélevée pour chauffer le condensat.
Le résultat d'un tel procédé, dans les conditions exprimées à l'exemple 4, est donné ci-après et décrit à l'exemple 5.
Exemple 5:
Conditions de fonctionnement du détendeur-compresseur à vapeur à piston libre, comme à l'exemple 4.
1 kg de vapeur surchauffée comprime 3,67 kg de vapeur humide le long de la ligne isentropique JC (fig. 1) de 108 à 288 kg/cm2.
On détend 2,67 kg de vapeur de 288 à 108 kg/cm2; on laisse k kilogrammes de vapeur se détendre de 108 kg/cm2 à 72 g/cm2.
On utilise (2,67-k) kg de vapeur à 108 kg/cm2 pour chauffer le condensat (3,67-k) . 711,2+ k.38,5 = 3,67 x 483,4
d'où k= 1,243 kg.
Le travail émis par la détente dans une ou plusieurs turbines a pour valeur:
2,67 x 62,7+1,243 (711,2442)= 501,6 kcal.
La quantité de chaleur nécessaire (pour le surchauffeur 22) est de: 3,67(773,3-500)= 1003 kcal.
Le rendement e est égal à 500/1003 = 50%.
La fig. 7 représente schématiquement l'application de l'exemple 5 à un système de production d'énergie.
On peut obtenir des rendements encore plus élevés si l'on étend ce principe à l'extraction de vapeur en un grand nombre d'étapes, procédé connu sous le nom de chauffage de régénération.
Comme représenté à la fig. 2, le compresseur à piston libre peut être actionné par de la vapeur dans la zone des mélanges. Un cycle fonctionnant de la sorte est décrit à l'exemple 6. Le procédé de calcul est le même qu'à l'exemple ou donne le mode de séparation et les résultats.
Exemple 6:
Conditions de fonctionnement du compresseur (fig. 2).
Détente: ligne DE
Point D (sur la ligne de vapeur saturée)
P= 72kg/cm2
Température 284-C
Enthalpie h= 655 kcal/kg
Point E: p = 3,6 kg/cm2
h = 536,2 kcal/kg
Point J: p= 3,6 kg/cm2
h= 379,5 kcal/kg
Point C: P= 72 kg/cm2
h=441 kcal/kg
Au point D, il faut 1 kg de vapeur pour actionner le compresseur; on dispose pour effectuer en travail utile de 0,424 kg pour la détente jusqu'à une pression plus basse, par exemple 72 g/cm2.
En utilisant la nomenclature des exemples 3 à 5, on a:
y=0,936
z = 0,761, quand toute la vapeur condensée à la plus basse pression est réchauffée extérieurement jusqu'à la température de saturation correspondant à p (fig. 2); dans le présent exemple, p=3,6 kg/cm2 et T1 = l380C.
Travail émis: (0,424 x 120) +0,761(536,2-426 > 196 kcal
Quantité de chaleur reçue par la chaudière
(point C à point D, fig. 2):
1,936 (655c41)=415 kcal
Chaleur absorbée (chauffage de l'eau):
0,761 (137,5-38,5)=75 kcal
196 Rendement e= = =40%
415+75
Comme à l'exemple 5, on peut chauffer le condensat avantageusement avec de la vapeur d'eau.
En utilisant la même nomenclature qu'à l'exemple 5, si on laisse k kilogrammes de vapeur d'eau se détendre de 3,6 kg/cm2 à 72 g/cm2 et si l'on utilise (y-k) kg pour chauffer le condensat, on a: (1,936-k). 536,2+ k. 38,5 = 1,936 x 379
d'où k= 0,609 kg
Travail émis: 0,936 x 120+0,609 x 109,4=178,2 kcal/kg
Travail absorbé: 415 kcal/kg
178,2
Rendement e= - =43 /O.
415
Les exemples 3 à 6 représentent une détente et une compression isentropiques et montrent que dans tous les cas, il faut ajouter de la vapeur d'eau à la fin du temps de détente dans le détendeur-compresseur à piston libre pour faire passer le condensat chauffé et sous pression en F (fig. 1 à 3), au point caractéristique J voulu.
En pratique, si l'on tient compte de facteurs comme L'écart par rapport a l'isentropie au cours de la détente et de la compression, et la baisse de pression dans les surchauffeurs, on constate que les rapports des quantités w, y et z (en utilisant la nomenclature précédente) peuvent se modifier à un point tel qu'il soit nécessaire de prélever de la vapeur d'eau dans le détendeur-compresseur, avant d'ajouter de l'eau et avant la recompression.
Cela risque de se produire dans la majorité des cas.
Un exemple numérique de cycle avec réchauffage, utile pour la production d'énergie, est donné à l'exemple 7, et la fig. 8 est un schéma pH avec données numériques pour les points caractéristiques de ce schéma.
Exemple 7:
Etats de la vapeur pour un compresseur à vapeur, à piston libre (fig. 8):
A la fig. 9, 22" désigne un surchauffeur; 21" un détendeurcompresseur; 23" un détendeur haute pression (turbine); 24" un détendeur basse pression (turbine); 25" un condenseur; 27" un réchauffeur; et 26" un réchauffeur d'eau de régénération.
Ligne en trait plein DlE: détente isentropique.
Ligne D1E1 en pointillés: détente réelle.
Ligne en trait plein JC: compression isentropique.
Ligne en pointillés JC1: compression réelle.
Les lignes D1 E1 et JC1 représentent un écart de 10% par rapport à la véritable détente isentropique (représentée par D1E) et la véritable compression isentropique (représentée par JC). La ligne C1Dl traduit une baisse de pression de 7,2 kg/cm2 à la traversée du surchauffeur sous forte pression, E1Gl traduit une chute de pression de 7,2 kg/cm2 au cours du stade de réchauffage.
La ligne G1 M1 traduit un écart de 10% par rapport à la véritable détente isentropique; autrement dit le rendement n'est que de 90%.
Caractéristiques de la fig. 8:
Détente à haute pression= ligne D1El.
Point D1: p=280,8 kg/cm2; température 5400 C,
h (enthalpie) = 775,5 kcal/kg
Point El: p= 108 kg/cm2, h= 721,6 kcal/kg
Point J: h= 572 kcal/kg
Point C1: h= 608,3 kcal/kg
Point F: h=336 kcal/kg
Travail émis par la détente de 1 kg de vapeur d'eau de D1 à
E1 = 53,7 kcal/kg.
Travail de compression de 1 kg de J à C1 = 36 kcal/kg.
La quantité y de vapeur disponible pour un travail utile est égale à: 53,7/36,3 - 1 = 0,482 kg
Des valeurs de l'enthalpie pour les points F, J et E, on déduit comme suit la quantité z de vapeur disponible au point E1 pour un nouveau travail utile:
z x 336 + (1,482-z) x 721,6 = 1,482 x 572
d'où z= 0,579 kg; autrement dit, on peut prélever 0,579-0,482=0,097 kg de vapeur dans le détendeur-compresseur à la fin de la détente, et cette quantité peut servir à une nouvelle détente jusqu'à une pression plus faible.
On obtient un travail utile en détendant 0,482 kg de 280,8 à 108 kg/cm2; et 0,482 + 0,097 = 0,579 kg pour la détente ou chauffage de régénération, après un nouvel apport de chaleur.
Des valeurs de l'enthalpie pour les points G1, N et F, on déduit k:
k x 38,5 + (0,579-k) x 821,26= 0,579 x 336
d'où k=0,358 kg, disponible pour une détente de 100,8 kg/cm2 jusqu'à 72 g/cm2.
Le travail total émis a pour valeur:
0,482 x 53,68+0,358 x 294,8= 131,45 kcal/kg
Quantité totale de chaleur nécessaire:
pour le surchauffeur:
1,482 (775,5-608,3)= 247 kcal/kg
pour le réchauffage:
0,579 (821,26721,6) 57,2 kcal/kg
Le rendement a pour valeur:
131,45
e= =43,3%.
247+57,2
Utilisé de cette manière, le détendeur-compresseur représenté sur les fig. 4A à 4E nécessiterait une modification de la soupape 8, et celui qui est représenté sur les fig. 5A à 5E nécessiterait des modifications dans les soupapes 15, 15' et 15". Ces soupapes serviraient à prélever une quantité mesurée de vapeur à l'état E1 sans modifier les caractéristiques des parties extraites, qui peuvent fournir un travail complémentaire, ou de la partie restante. Les types de soupapes qui peuvent servir à cette fin pour des systèmes à simple effet et des systèmes à double effet sont décrits de façon détaillée dans la demande de brevet citée plus haut.
La fig. 9 montre comment on peut appliquer ce principe à la production d'énergie. Pour la production d'énergie, on peut obtenir un rendement élevé en utilisant au moins deux étages pour la détente et la compression, c'est-à-dire en utilisant deux ou plusieurs étages de détente-compression. Un exemple numérique d'un système producteur d'énergie de ce type est décrit à l'exemple 8, et la fig. 10 représente le schéma pH (pression en fonction de 1'enthalpie) indiquant les valeurs numériques correspondant aux points caractéristiques principaux. On admet qu'il y a un écart de 10% sur l'entropie, aussi bien pour la détente que la compression, et une chute de pression de 7,2 kg/cm2 dans le surchauffeur à haute pression et de 3,6 kg/cm2 dans le réchauffeur.
Exemple 8:
Etats de la vapeur pour un compresseur à vapeur à piston libre (fig. 10).
a) Etage haute pression: ligne en trait plein D1E, détente isentropique; ligne en pointillé D1El, détente réelle; ligne en trait plein JC, compression isentropique; ligne en pointillé JC1, compression réelle.
La ligne C1Dl en pointillé révèle une chute de pression de 7,2 kg/cm2 dans le surchauffeur, et la ligne en pointillé EG révèle une chute de pression de 3,6 kg/cm2 dans le réchauffeur.
En utilisant la nomenclature et les procédés des exemples précédents, on obtient:
y=0,495 kg (disponible pour un travail utile).
Au point E1, la totalité de la vapeur d'eau servant à actionner le compresseur (w kg) et des y kilogrammes servant à la détente dans l'étage haute pression pour un travail utile (par exemple, dans une turbine) subit un réchauffage. Une fraction est nécessaire pour actionner le détendeur-compresseur basse pression; une fraction est disponible pour un travail utile. Si w= 1 kg et y=0,495 kg, on a: w+y= 1,495 kg.
b) Etage basse pression: ligne G1M en trait plein, détente isentropique; ligne en pointillé MIMI, détente réelle; ligne J1J en trait plein, compression isentropique; ligne en trait plein J2J, compression réelle.
Etant donné que la totalité de la vapeur d'eau (1,495 kg utilisé dans le système) doit être comprimée, la quantité de vapeur en G1 nécessaire pour faire fonctionner le détendeur-compresseur basse pression est égale à 1,56/1,845 = 0,96, et l'on dispose de 1,495-0,96 = 0,53 kg pour un travail utile dans l'étage basse pression.
Au point M1, 39% de la quantité totale de vapeur sont condensés. On réalise cela très facilement en condensant la majeure partie de la vapeur utilisée dans la turbine basse pression, et en renvoyant le reste dans le détendeur-compresseur basse pression, de la façon décrite à l'exemple 3. Sur la fig. 11, la quantité de vapeur condensée est indiquée par la lettre k.
Travail utile (étage haute pression): 0,495 > < x 82,5 82,5 kcal=41,1 kcal
Travail utile (étage basse pression):
0,53 x 205,7= 108,9 kcal
Travail utile total: 149,9 kcal quantité de chaleur nécessaire (pour le surchauffeur haute pression): 1,495 (803,5-605)= 296 kcal quantité de chaleur nécessaire (pour le réchauffeur):
1,495 (834,9-720) = 170 kcal quantité totale de chaleur nécessaire:
466,4 kcal
149,9 Rendement e= = = 32,2%.
466,4
La fig. 1 1 montre comment on peut appliquer à la production d'énergie ce procédé d'utilisation de détendeurs-compresseurs à piston libre.
Sur la fig. 11, la référence 210 désigne un détendeur-compresseur haute pression; 220 est un surchauffeur; 210' un détendeurcompresseur basse pression; 270 un réchauffeur; 250, un condenseur; 230, un détendeur haute pression; et 230' un détendeur basse pression (turbine).
REVENDICATION I
Procédé de production d'énergie dans un moteur à combustion externe, caractérisé par le fait qu'il consiste à porter une vapeur condensable à une température donnée, sous une pression donnée, à détendre une première partie de cette vapeur condensable chauffée dans une zone de production de travail, à détendre la seconde partie de cette vapeur dans une seconde zone, à ajouter le liquide obtenu par la condensation de la première partie de la vapeur condensable, à cette seconde partie pour former un poids de vapeur supérieur au poids de cette seconde partie mais ayant une entropie plus faible, et à utiliser le travail fourni par la détente de la vapeur dans la seconde zone pour comprimer la vapeur détendue dans cette seconde zone, après détente, et le liquide ajouté, jusqu'à la pression initiale donnée.
SOUS-REVENDICATIONS
1. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que l'on ajoute à ce liquide, avant la compression, une autre partie de vapeur présentant les mêmes caractéristiques que ladite seconde partie de vapeur après sa détente.
2. Procédé selon la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que la quantité de nouvelles parties de vapeur ajoutée audit liquide et déterminée par l'entropie de la vapeur au point caractéristique donné, au début de la compression, et le maintien d'une quantité constante de fluide agissent pour une production d'énergie donnée.
3. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que l'on prélève avant la compression une fraction de cette seconde partie de vapeur sans changer les caractéristiques de cette der nière.
4. Procédé selon la sous-revendication 3, caractérisé par le fait que la quantité de seconde partie de vapeur extraite avant la compression est définie par l'entropie de la vapeur au point caractéristique donné au début de la compression, et le maintien d'une quantité constante de fluide actif pour une production d'énergie donnée.
5. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que le liquide est ajouté au cours de la compression de la seconde partie de vapeur.
6. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que le liquide est ajouté avant la compression de la seconde partie de vapeur.
7. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que le liquide est ajouté avant et pendant la compression de la seconde partie de vapeur.
8. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que la vapeur condensable est de la vapeur d'eau, que l'on ajoute de l'eau à la seconde partie de vapeur plus une nouvelle partie de vapeur présentant les memes caractéristiques de cette seconde partie, après détente, pour obtenir un poids de vapeur d'eau supérieur au poids de cette seconde partie mais ayant une entropie plus faible, et que l'on utilise le travail fourni par la détente de la vapeur d'eau dans la seconde zone pour comprimer, jusqu'à la pression initiale donnée, la vapeur d'eau détendue dans cette seconde zone, plus une nouvelle partie de vapeur d'eau présentant les mêmes caractéristiques que cette seconde partie après détente, plus la quantité d'eau ajoutée.
9. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que le travail fourni dans cette seconde zone est pratiquement égal au travail dépensé à la compression.
10. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que la la détente, dans la seconde zone, se produit dans la région de surchauffe, et que la compression se produit dans la région des mélanges.
11. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que la détente de la seconde zone commence dans la région de surchauffe et finit dans la région des mélanges, et que la compression s'effectue dans la région des mélanges.
12. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que la détente dans la seconde zone s'effectue d'un point situé audessus de la pression critique à un point situé dans la région de surchauffe, et que la compression s'effectue suivant la ligne d'entropie constante passant par ledit point critique ou à son voisinage.
13. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que la détente dans la seconde zone s'effectue d'un point situé audessus de la pression critique à un point situé dans la région de surchauffe, et que la compression peut s'effectuer suivant une ligne quelconque d'entropie constante comprise entre la ligne de liquide saturé et la ligne de vapeur saturée.
14. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que la détente dans cette seconde zone et la compression s'effectuent toutes deux dans la région des mélanges.
REVENDICATION II
Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens permettant de porter une vapeur condensable à une température donnée sous une pression donnée, des deuxièmes moyens permettant de détendre une première partie de la vapeur condensable chauffée au cours d'un cycle de production d'énergie, des troisièmes moyens permettant de détendre la seconde partie de vapeur chauffée, des quatrièmes moyens permettant d'ajouter le liquide obtenu par la condensation de la première partie de la vapeur condensable pour constituer un poids de vapeur supérieure au poids de cette seconde partie mais ayant une entropie plus faible et des cinquièmes moyens permettant d'utiliser le travail fourni dans ces troisièmes moyens de détente,
pour y comprimer la vapeur qui s'y est détendue et la ramener à la pression initiale donnée.
SOUS-REVENDICATIONS
15. Dispositif de production d'énergie selon la revendication II, caractérisé par le fait qu'il comprend des sixièmes moyens, permettant d'ajouter audit liquide une nouvelle partie de vapeur ayant les mêmes caractéristiques que la seconde partie de vapeur après sa détente antérieurement à la compression dudit liquide jusqu'à la pression initiale donnée.
16. Dispositif selon la revendication II, caractérisé par le fait qu'il comprend des septièmes moyens permettant d'extraire une fraction de cette seconde partie de vapeur sans modifier les caractéristiques de cette dernière.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.