ITGE930102A1 - Motore generatore di vapore per turbine funzionante con l'idrogeno contenuto nell'acqua. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Motore generatore di vapore ad alta pressione per turbine ,o per altri scopifunzionante con l'idrogeno contenuto nell'acqua".

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Lo studio di questo motore prende lo spunto da un fenomeno chimico che si verifica quando il vapore ac= queo viene surriscaldato sopra i 1000? 0 :i due gas che compongono la sua molecola H*0 si dissociano e l'acqua come tale non esiste pi?; esiste solamente un? miscuglio di idrogeno e ossigeno(H*+ 0)che se si la* ; scia raffreddare i due gas si ricombinano e riforma* no l'acqua.

Questo miscuglio se posto a contatto di una scin= tilla esplode; rappresenta cio? una potente miscela esplosiva.

Da qui l'idea di un motore alternativo che tras= formi l'acqua in vapore,lo surriscaldi e lo comprima fino a superare la temperatura di 1000? centigradi per provocare la dissociazione termica molecolare e, pi? ancora,per farlo esplodere per auto accensione.

?' gi? un fatto provato che il vapore scaldato so= pra i mille gradi si dissocia in idrogeno e ossigeno, e c? una prova ineonfutabile che ci? si verifica an= che a pressioni molto elevate: se si inietta una pic= cola quantit? di acqua in un motore,quando gira sotto sforzo ,notiamo subito un sensibile miglioramento di rendimento. Ci? si pu? spiegare solo con il fenomeno della dissociazione molecolare.

Qualcuno pensa che il vapore agisca direttamente come tale sul pistone(aumentandone la spinta su di esso,ma ? un errore:il vapore non genera mai energia, esso pu? solo rendere l'energia gi? ricevuta,e la sua funzione ? sempre quella di un intermediario,e,in que sto caso,non potrebbe auurnentere di un grammo il la= voro prodotto dal motore.

L?acqua iniettata in un motore non potr? mai ren= derci pi? energia di quanta ne avr? assorbita per la sua trasfomazione in vapore,se non si verificasse la dissociazione termica molecolare.

Per generare energia occorrono processi di trasfor inazione fisica o,come in questo caso,chimica.

E' certamente una cosa insolita comprimere un va= pore ,e,forse,non ci sar? mai stato un motivo per far= lo,ma in questo caso un buon motivo c?: comprimere il vapore fino alla dissociazione termica per creare un miscuglio esplosivo.

Per ottenere questo risultato si dovranno raggiun= gere pressioni e temperature molto elevate,poco adat= te agli attuali motori a combustione inem a.

Ma c? un motore che pub farcela,ed ? il motore a pistone libero. E' questo un motore di estrema sempli cita strutturale ,quasi del tutto privo di atriti in= terni, nel quale le grandi pressioni si scaricano sem= pre su contropressioni assiali. In esso i gas combus= ti vengono scaricati co grande anticipo,tanto che la loro azione sul pistone ? strettamente limitata a for nire l?enerhia necessaria per la ripetizione del ci= ci?.

Trasformare l'acqua in vapore con l'energia dei gas della stessa combustione,scaldare il vapore com= primendolo come un .gas,e ,infine disporre di un moto= re semplice e adatto per raggiungere le elevate pres= sioni necessarie,sono gli elementi sui quali si basa questo lavoro che vuol essere un tentativo per risol= vere il problema dell'idrogeno come combustibile:

"utilizzare l'idrogeno dell'acqua e bruciarlo eon l'ossigeno della stessa acqua".

Il preriscaldamento. Va detto subito che il motore non potr? avviarsi se prima non sar? portato a tempe= ratura di funzionamento,per evitare che il vapore si condensi al contatto con le pareti fredde del cilin= dro,quando viene iniettato. Ci? significa che tutta la sua massa,compresa l'aisq?a di raffreddamento gi? dentro l'intercapedine ,dovr? essere portata a una tem peratura di 150 o 200 gradi. In seguito la teperatura potr? essere regolata convenientemente. 200? G sono una temperatura ancora al disotto della temperatura di infiamazione dell'olio lubrificante.

Il preriscaldamento oltre che aiutare la vaporiz= zazione iniziale ? importante per assicurare la adia? baticit? delle pareti del cilindro.

Dato la lunghezza del cilindro non si pub pensare che non vi sia scambio di calore fra il fluido e le pareti,ma finch? le pareti sono pi? calde del fluido lo scambio ? possibile solo dalle pareti al fluido.

Questo fatto diventa particolarmente importante verso la fine della corsa del pistone,poich? in quest] mot?ri i punti morti sono pi? lunghi che nei motori normali.

Descrizione. Nei disegni allegati la fig.I ? la se zione longitudinale schematica,con parti interrotte, del motore nel suo insieme,e gli schemi delle fig. da 2 a 6 illustrano le varie fasi del funzionamento.

Con riferimento alla fig.I,il moto re comprende un lungo cilindro (i) chiuso alle due estremit? da due testate: una testata motrice(2) e l?altra testata di rinculo( 3).

Nel cilindro ? alloggiato un pistone (4)liberamen te scrrevole da una testata all'altra che divide la cavit? cilindrica in due camere a volume variabile complementari ,denominate in relazione alla propria funzione: una,camera motrice (5) e l'altra camera di rilancio (6). Nella camera motrice si svolgono le fa= si di compressione,scoppio ,espansione e scarico,oltre la fase di iniezione e vaporizzazione; nella camera di rilancio viene compressa una grande massa d'aria la cui pressione servir? per il rilancio del pistone nella nuova compressione.

In una fascia diametrale del cilindro,a una distan za prestabilita dal punto morto superiore,(distanza che deve essere esattamente valutata in relazione al carico di enegia da imprimere al pistone per la com= pressione dell'.aria di rilancio)? ricavata una serie di fori radiali (7) che pongono il cilindro in comuni cazione con l'atmosfera: sono le luci di scarico.

Le luci di scarico sono comandate da un fodero ot= turatore(8) scorrevole assialmente sul cilindro davan ti alle luci di scarico?entro un vano cilindrico anul lare (10-9) ricavato fra il cilindro (i) e il collet= tore di scarico (18).

Questo vano porta due serie di anelli elastici per la tenuta alla pressione del fodero.

Una di queste serie (23),quella interna al fodero ? composta di fasce elastiche normali,poste in scanel lature scavate nel cilindro.

L'altra serie (23*) ? formata con fasce elastiche speciali che dovranno fare la tenuta sulla sunerfice esterna del fodero lavorando con la parte interna del loro anello e saranno necessarie almeno due fasce per scanellatura.

Il cilindro anullare (10-9) nella sua parte inferi ore(10) ? in comunicazione (12') con un serbatoio di aria compressa a pressione costante (12) la cui pres= sione mantiene il fodero otturatore costantemente spinto verso la zona superiore (S)del cilindro anul= lare stesso: in questa posizione lo scarico ? chiuso.

Anche il fodero otturatore (8) porta delle luci (7')uguali alle luci (7) del .cilindro,e quando il fo= dero otturatore posa sul fondo(lO) del cilindro anul= lare le due serie di luci corrispondono perfettamentesin questa posizione lo scarico ? aperto.

La base superiore del cilindro anullare(9) ? col= legata mediante un canalino (11)con l'interno della camera motrice (5) in una zona prestabilita sopra le luci di scarico. La posizione. di quetso canalino al= l?interno del cilindro determina il valore della pres sione che deve agire sulla parte superiore del fodero otturatore per contrastare la pressione del serbatoio a pressione costante. In sostanza il fodero ? un pis= tone anullare scorrevole assialmente all'esterno del cilindro ,sopra le luci di scarico,azionato da un lato (10) dall'aria compressa del serbatoio e dall'atro la= to da un certo valore della pressione all'interno del cilindro .

Quando il pistone (4) occlude la luce del canalino (11) (o dei canalini,poich? potrebbero essere pi? di uno)la pressione di compressione all'interno del ci= lindro dovr? essere almeno doppia della pressione del del serbatoio : si cercher? in ogni caso di ottenere una apertura rapida delle luci e di evitare il pi?possibile le pi? alte pressioni della espansione sul fodero al ritorno del pistone.

In Ogni caso quando la pressione di espansione en= tra nella camera anullare (9) ,sopra il fodero,questo sar? gi? fermo posato sul fondo (10),mantenuto pres= sato dalla pressione di compressione rimasta chiusa nella camera stessa.

La poma di iniezione (14) ? una pompa rotativa a ingranaggi ,non illustrata nei particolari,e studiata per lavorare nell'acqua,azionata da un motore elettri co e quindi ad azione continua. La fasatura della iniezione viene determinata da un interruttore di man data (16) posto sulla stessa tubazione . Questo inter ruttore in pratica ? un deviatore,in quanto devia la mandata o direttamente alla pompa,in cirquito chiuso, o ad un'altro serbatoio di raffreddamento. (42) L'interruttore di mandata ? azionato elettricamente (ma potrebbe essere anche a comando meccanico) da due mangeti,uno per l'apertura (b) e uno per la chiusura (b')che vengono comandati da due sensori sensibili al la pressione. Il sensore di apertura (24)? posto sul collettore di scarico (l8) ed ? sensibile alla pressi onne dei gas all'uscita dalle luci di scarico.

Il sensore (25) montato sulla testata di rinculo ? sensibile alla pressione di rilancio e manda l'impul= so alla bobina per la chiusura dell'iniezione (b').

Le luci di scarico dividono il cilinrdo in due par ti nettamente distinte per condizioni di lavoro: la parte superiore alle luci e quella inferiore.

La parte superiore alle luci ? quella esposta alle pressioni e temperature pi? elevate,poich? in essa si svolgono le fasi calde del ciclo. Questa parte dovr? essere a raffreddamento forzato(38).

La parte inferiore alle luci,che ? sei o sette voi te pi? lunga,ed ? la parte pi? coinvolta nel processo di vaporizzazione ,appunto per la sua maggior superfi= ce esposta,non ? mai esposta al calore della combus= tione,tanto che le sue pareti si possono considerare pareti fredde.

Quando l'acqua molto calda esce dall'iniettore ed entra in quel ambiente a vuoto spinto si espande eva= porando istantaneamente ,subisce un brusco abbassamene to di temperatura,e se questo vapore saturo venisse a contatto con queste pareti fredde,tornerebbe subito allo stato liquido,e il processo di compressione adi= abatica non avrebbe nepure inizio. Ma se queste pare= ti fossero tenute a una temperatura tale da impedire la condensazione il problema non esisterebbe pi?.

La parte inferiore alle luci di scarico dovr? dun= que essere portata alla massima temperatura possibile compatibile con il punto di infiamazione dell'olio lubrificante. (Vi sono oli ilcui punto di infiamazione supera largamente i 250? G.)

Ber il riscaldamento di questa parte del cilndro verr? utilizzato il calore dei gas di scarico.

Sul tubo di scarico,(I9)che in questo caso ? uno solo,ma che potrebbero essere parecchi,? posizionata una farfalla regolabile (28) che pub deviare una par= te dei gas e immetterla in una intercapedine (20) avvolgente tutta la zona inferiore alle luci e poi re= introdurla nel condotto (21) diretto alla turbina.

Regolando l'apertura di questa farfalla si ha la possibilit? di regolare la temperatura di questa zo= na del cilindro. La temperatura della parte superiore alle luci si potr? regolare con dei termostati sulla tubazione del raffreddamento.

Il lancio di avviamento si effettua con un getto di aria compressa o con una carica esplosiva (26),che dalla testata di rinculo imprime.la spinta iniziale al pistone.

Il surriscaldamento. Il preriscaldamento delle pa= reti ? un buon artificio per assicurare una assoluta adiabaticit? delle pareti del cilindro,e per produrre il vapore nella prima fase di avviamento,quando l'ac= qua iniettata da fermo ha tutto il tempo per evapora= re e portarsi in temperatura, (la massa del cilindro, di perse deve essere considerta una capacit? illimi= tata di calore in relazione all?acqua che deve evapo= porare ad ogni ciclo,tale cio? da non subire sensibi= li variazioni di temperatura tra l'inizio e la fine di ogni fase di vaporizzazione) ma non ? sufficiente per fornire il calore necessario per la compressione adiabatica durante il funzionamento

Occorre un altro accorgimento per produrre vapore ad altissima temperatura e pressione: occorre surris= caldare l'acqua da iniettare ,nella stessa tubazione di mandata, fra la pompa e l'iniettore.

La pompa di iniezione (14),con il tubo di aspirazi= one (41) aspira l'acqua dal serbatoio, (in questo caso per semplificare il disegno,direttamente dalla inter= capedine del raffreddamento) e invece di inviarla di= rettamente all'iniettore ,il tubo di mandata (43) vie= ne deviato e fatto passare in una serpantina immersa nel collettore di scarico (l8),e solo poi il tubo (43*) diretto all'iniettore.

Al momento dell'apertura dello scarico la tempera= dei gas nel collettore ? elevatissima ,oltre i 1000? C e elevare la temperatura dell'acqua da iniettare non presenta nessuna difficolt?.

Portando la temperatura dell'acqua nella tubazione a 374? si avr? nella tubazione una pressione di 224 chilogrammi ,e la valvola dell'iniettore potr? essere tarata a 230 Kg. Nella tubazione ,fra la pompa e l'ini= ettore si avr? sempre una pressione costante,se la temperatura sar? mantenuta costante.

Anche in questo caso per? sar? necessario il sur= riscaldamento preventivo della serpentina.

Naturalmente anche per la sepentina saranno neces= sari termostati e valvole di sicurezza.

Il motore non ha ne luci ne valvole di aspirazione, e non ha nepure una fase di aspirazione dato che non ha bisogno di aspirare aria. La fase di aspirazione ? sostituita da una fase di iniezione-vaporizzazione che inizia alla fine della espansione,alla chiusure delle luci di acarico,e pu? proseguire fino alla fine della corsa del pistone al punto morto inferiore.

Dal cilindro l?aria deve essere espulsa perch? la giusta dosatura della miscela,o miscuglio,? gi? conte= nuta nell'acqua stessa.

La quantit? di acqua da iniettare per una alimenta= zione normale,cio? senza sovralimentaaione ? di I cmc di acqua ogni 1650 cmc di cilindrata. Questo valore ? per? solo teorico,perch? come vedremo,in pratica non ? sufficiente per il funzionamento del motore.

Dopo il preriscaldamento del motore e il surriscaldamento della serpentina,e la messa in pressione del serbatoio dell'aria a pressione costante,(questa pres= sione dovr? essere sempre sensibilmente superiore al= la pressione che si verifica nel cilindro nel momento in cui il pistone (4) occlude le luci di scarico) si dovranno compiere in sequenza alcune operazioni prelL minari necessarie per l?avviamento.

-Aprire il tappo di sfiato (32) sulla testata mo= trice; ? spingere il pistone,con aria compressa-lenta mente, per scaricare l'aria,fino al contatto perfetto con la testata motrice; - richiudere il tappo di sfi= ato; - iniettare con la pompa di iniezione la quanti= t? di acqua prestabilita in base alla cilindrata;

- richiamare il pistone con una pompa a vuoto fino al contatto con la testata di rinculo; - far funzionare a vuoto la pompa di iniezione;a interruttore chiuso.

Terminati tutti questi preparativi il motore ? pronto per il lancio di avviamento.

-(Nella produzione del vapore col sistema "fom el= lo-caldaia" c? uno stretto rapporto fra pressioni e temperature ,e la tabella del vapore ci da i valori con meticolosa precisione ,da 0? a 374?.

374? corrispondono a una pressione di 224 Kg.

Questi 224 Kg sono una pressione enorme,mentre i 374? sono solo una terza parte della temperatura ne= cessaria per ottenere la dissociazione termica.

Questo ultimo rapporto fra pressione e temperatura segna anche la fine del contenuto termico del vapore, oltre il quale il vapore ? un gas,e come tale si com= poter? agli effetti della compressione.

Ma tutti questi valori segnati dalla tabella del vapore non possono avere alcun significato se la tras= formazione avviene per compressione adiabatica.

Per compressione non si potr? mai avere un gas al= la pressione di 224 Kg con solo 374? di temperatura. Questo vuol dire che c? un rapp?rto diverso fra pressioni e temperature nel sistema a compressione adiabatica.

Col sitema a compressione adiabatica il vapore ? soggetto alle stesse leggi dei gas,con la variante dei contenuto termico.

Se la adiabaticit? ? buona considerando che con la compressione la temperatura progredisce molto pi? della pressione,il contenuto termico sar? presto e facil= mente eliminato e la compressione proseguir? come se il vapore fosse un gas,e si potranno superare 1200?. con 70 - 80 atmosfere.

A questo punto,dato che oltre i 1000? di temperata ra la dissociaziohe termica del vapore ? un fenomeno chimico reale che dipende pi? dalla temperatura che dalla pressione, si pu? considerare il vapore come una potenziale miscela,o miscuglio,esplosiva come quella formata dagli idrocarburi con 1'idrogeno.)-La compressione. Nella fig.2 il pistone ? al punto morto inferiore e ha davanti a se il lungo cilindro con le luci di scarico chiuse e gi? caricato della quantit? di acqua stabilita,la quale ha avuto tutto il tempo per evaporare e portarsi in temperatura.

La prima fase di vaporizzazione si ? cos? completa= ta a spese del preriscaldamento delle pareti del ci= lindro .

Alla apertura della valvola di avviamento la pres= sione fa partire il pistone,e contemporaneamente metti in azione il sensore (25) che comanda la chiusura del= l?interruttore di mandata; l?impulso per? va a vuoto poich? l'interruttore ? gi? stato chiuso manualmente dopo l?iniezione eseguita con motore fermo.

Durante la fase di compressione la riduzione del ve lume del vapore fa crescere la sua temperatura,e dato che il calore che si sviluppa non viene smaltito,per= che la pareti sono pi? calde del vapore,si abbassa il contenuto termico e aumenta la pressione.

Finch? temperatura e pressione aumentano non vi po= tra mai essere riaggregazione allo stato liquido del= le molecole del vapore,e il calore necessario alla eliminazione del contenuto termico diminuisce co l'au= mento della temperatura.

Si pu? quindi ritenere che,forse ,salvo un ritardo iniziale nell?aumento della pressione,non vi sia dif= ferenza fra il comprimere un vapore e comprimere un gasfe una volta esaurito il contenuto termico il vapo= re ? un gas a tutti gli effetti ,per quanto riguarda la compressione ,con le stesse caratteristivhe di tempera= tura e pressione di un gas perfetto nelle stesse con= dizioni di temperatura pressione e volume.

In un gas durante la compressione la temperatura aumenta ,grosso modo,di circa una ventina di gradi per ogni atmosfera di pressione a cui venga sottoposto, mentre la pressione aumenta in ragione inversa al vo= lume, e durante la compressione il volume ? in conti= nua riduzione.

Questo fatto ? indicativo e ci segnala la diferen= za che esiste fra i due sistemi di trasformazione.

Il sistema a compressione adiabatica ci consente di ottenere temperature pi? elevate con pressioni pi? moderate del sistame"fom ello-caldaia".

Apertura delle luci di scarico. Nella fig.3 il pi= stone ha gi? superato la fascia delle luci di scarico e sta per occludere il canalino di comunicazione (II): la pressione all'interno del cilindro ha superato la pressione del serbatoio a pressione costante e il fo= dero,gi? scattatola aperto le luci di scarico; come viene occluso il canalino di comunicazione,la pressio ne di compressione entrata nella camera anullare (S) vi rimane imprigionata,dallo stesso pistone,e conti= nuer? a mantenere pressato il fodero sul fondo della camera anullare (10) mentre il pistone prosegue la sua corsa verso le alte pressioni fino al momento del l' esplosione, fig.4

L'esplos ione. L?esplosione potrebbe seguire immedw atamente alla dissociazione termica oppure richiedere un ulterriore aumento di pressione: un motore di que= sto tipo pub reggere a pressioni ben pi? elevate del le 70 o 80 atmosfere che probabilmente potranno esse= re necessarie.

In un motore a pistone libero la camera di scoppio non ? una capacit? volumetrica fissa,ma ? variabile e perfettamente adattabile a tutte le situazioni,e pub variare continuamente col variare del carico.

In ogni caso dato per scontato che il pistone dis= pone sempre della energia sufficiente,prosegue la sua corsa di compressione ,e qiuando la temperatura supera i 1000? avviene'la dissociazione termica molecolare.

Da quell'istante all'interno della camera di scoppio non c? pi? acqua,ne vapore saturo o surriscaldai to: ci sono solo due gas che compongono un miscuglio molto esplosivo formato da idrogeno e ossigeno,cio? H?+ 0,la cui esplosione ? inevitabile.

L' espansione. Con l'espansione,che segue la com= bustione,il pistone riparte verso il punto morto in= feriore: prima libera il canalino,e un getto violento entra nella camera anullare e investe il fodero,il quale per? si trova perfettamente ferm?,posato sul fondo del cilindro anullare,e la azione dei gas su di esso ? puramente statica,senza conseguenze mec= caniche; poi il pistone scopre le luci di scarico e le trova perfettamente aperte, fig.5

Lo scarico. Dato l'enorme pressione ,i gas irrom= pono all'esterno con grande velocit?,tanto che nel cilindro la pressione precipita di colpo, indi= pendentemente dalla velocit? del pistone,al disotto della pressione atmosferica.

Istantaneamente viene a mancare la pressione sulla parte superiore del fodero il quale,sempre spinto dal la pressione del serbatoio,chiude di scatto le luci di scarico e l'interno del cilindro si viene a trova= in ima vera condizione di vuoto spinto, fig.6 L'iniezione . L'urto della pressione dei gas nel nel collettore ha messo in azione il sensore (24) che invia la corrente alla bobina (b) di di apertura del= l'interruttore di mandata(l6) e fa partire la fase di iniezione.

Con l'iniezione comincia una fase tutta particola= re che propria di questo motore,durante la quale ven= gono iniettati contemporaneamente combustibile e com= burente: l'acqua.

Stabilito che l'acqua vaporizzando a pressione at= mosferica, alla temperatura di 100? C aumenta di circa 1650 volte il suo volume,si pub, tanto per avere una base di partenza,considerare I cmc:di acqua come una unit? volumetrica' di base corrispondente a una capa= cit? volumetrica di 1650 cmc di cilindrata di un mo= torejo meglio ,1 cmc di acqua ogni 1650 cmc di cilin= drata.

Ora,se si inietta I cmc.di acqua alla pressione di 224 Kg e alla temperatura di 374? in un motore di 1650 cmc di cilindrata unitaria (70 x 430),nel momen= in cui,terminata l'espansione e lo scarico,il fodero chiude le luci,cio? nel momento di maggiore depressi= one nel cilindro,alla apertura della valvola dell'in= iettore,il gettto del vapore sar? fulmineo,con l'ef= fetto di una esplosione,e alla fine della corsa del pistone,al punto morto inferiore,la pressione di 224 Kg. sar? ridotta a circa 135 grammi e la temperatura a meno di 30? C.;tutto con larga approssimazione.

Tralasciando la temperatura delle pareti,che pure esiste e non pub non influenzare un poco quella del vapore,che nella fase di riempimento-vaporizzazione ? sempre inferiore a quella delle pareti,e limitandoci a considerarla solo come una barriera contro le dis= persioni di calore e una assoluta garanzia contro la condesazione ,calcoliamo la compressione a partire da Kg. 0,135 procedendo come ss si trattasse di compri= mere un gas.

A partire da questo valore di pressione,alla pres= sione di compressione di 34 Kg. l?altezza della came= ra di scoppio ? di circa 1,5 mm. e la temperatura ? approssimativamente di 550?.

Come si vede la temperatura ? circa la met? di qu= ella necessaria,mentre la camera di scoppio ? proprio agli estremi limiti; ? evidente che l?iniezione di ima sola unit? volumetrica non ? sufficiente per cre= are le condizioni per raggiungere le pressioni e le temperature necessarie.

Ma s? si iniettano 20 unit? volumetriche ,ci? 20 grammi di acqua ogni 1650 cmc di cilindrata,alla fine della fase di iniezione-vaporizzazione si ottiene una pressione residua di 2,7 Kg.,e nella sucessiva fase di compressione ,che parte da questo valore,al raggiun= gimento della pressione di compressione di 90 Kg. la camera di scoppio ? di millimetri 13,4, mentre la tem= peratura ha superato largamente i limiti richiesti.

Ce quindi una ampia possibilit? di scelta della unit? volumetrica pi? indicata,tenendo presente che a questa scelta ? strettamente legato il lavoro del fo= dero otturatore,e la stessa posizione delle luci di scarico.

la adiabaticit?. La adiabaticit? in questo motore ? un fatto basilare e per tanto dovr? esse pinta al massimo e utilizzata fino agli estremi delle pos= sibilit?

Considerando che la temperatura delle pareti cilin driche non potr? essere spinta oltre certi limiti,e che sarebbe opportuno tenerla pi? bassa possibile,si pu? ricordare che vi ? una parte della superfice in= terna al cilindro in cui la adiabaticit? pub essre spinta agli estremi: questa parte ? formata dalla su= perfice interna della testata motrice (2') e dalla superfice superiore del pistone (4?)

Se queste due pareti venissero rivestite di mate= riale refrattario non solo aumenterebbe notevolmente la loro adibaticit?,ma,se anche divetassero incande= seenti,non potrebbero in alcun modo essere causa di inconvenienti ,poich? prima della dissociazione termi= ca il vapore ? pur sempre acqua,e non ce alcun peri= colo di accensioni anticipate

E' tuttavia possibile che dopo la dissociazione ,le pareti incndescenti anticipino e favoriscano l'esplo= sione.

Per quanto riguarda il pistone,il rivestimento re= frattario migliorerebbe la sua condizione termica tanto da pensare di poterlo fare di alluminio.

Si deve anche ricordare che,durante la compressio= ne,mentre la superfice interna cilindrica,dispersiva di calore (in riferimento alla zona raffreddata sopra le luci di scarico) si va riducendo con l'avan= zamento del pistone,le due superfici piane della tes= tata e del pistone non variano mai,e nella parte fi= naie della corsa,nei momenti di massima temperatura, rappresentano la quasi totalit? della superfice dis= persiva di calore. Basta questa osservazione per ca= pire quale importanza avrebbe una possibile copertura refrattaria.

Nello stesso momento in cui il pistone,con la.sua parte inferiore occlude le luci di scarico,ancora pri= ma della chiusura del fodero e prima anche dell'inie= zione,comincia la compressione dell'aria racchiusa nella camera (6)fra il pistone e la testata di rincu= lo: ? l'aria che dovr? rinviare il pistone nella suc= cessiva compressione per ricominciare da capo un nuo= ciclo,e verso la fine della corsa fa scattare il sensore(25) che interrompe l'iniezione.

Questa invenzione schematicamente descritta non ? limitata alle forme strutturali esposte,ma pub venire largamente modificata in tutti quei particolari che uno studio dettagliato pi? approfondito pub suggerire, senza abbandonare il principio informatore dal quale deriva,che ? quello di produrre e scaldare il vapore comprimendolo adiabati camenie fino alla temperatura della dissociazione termica molecolare ,per farlo poi esplodere come una normale miscela esplosiva di idrocarburi

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI Motore generatore di vapore ad alta pressione caratterizzato dal fatto che: a Comprende un pistone liberamente scaorrevole in un cilindro chiuso alle due estremit? da due testa te,nel quale le uniche aperture con le quali il suo interno comunica con la atmosfera sono le luci scarico.Non vi sono altre aperture,ne luci ne val= vole di aspirazione: un cilindro con solo le auer= ture per lo scarico. L'acqua, che ? contemporaneamente combustibile e comburente ,viene aspirata e pompata in fase liquida dalla pompa di inezione,e,nel tratto di tubazi= one fra la pompa ? l'iniettore ,viene surriscaldata ad altissima temperatura e trasformata in gas-ad alta pressione,giusta contenuta dalla taratura de l'iniettore; ogni sucessiva pompata fa salire la pressione nella tubazione facendo scattare l'?niet tore,e una proporzionale quantit? di gas entra nel cilindro. Combustibile e comburente ,ancora uniti(H20),pas= sano -nello.stesso iniettore.
2. 2. Motore generatore di vapore secondo la rivendi= cazione I, in cui il surriscaldamento dell'acqua nell la stessa tubazione facendogli compiere alcune spirali immerse nei gas caldi dello scarico.
3. 3. Motore generatore di vapore secondo la rivendi= cazione I,in cui le luci di scarico sono comandate da un apposito fodero otturatore che ha il compito di aprirle e chiuderle nei momenti opportuni. Questo fodero costituisce un vero pistone anullare a scorrimento assiale,esternamente al cilindro,so= pra le luci di scarico,in una camera anullare a perfetta tenuta assicurata da anelli elastici in= tem i e estern i al fodero, sopra e sotto le luci. Il fodero,che ? munito di fori corrispondenti con le luci di scarico, ? azionato direttamente ,per la chiusura,dall'aria compressa di un serbatoio a pressione costante,che lo mantiene costantemente pressato in posizione di luci chiuse,mentre per la apertura si avale della pressione di compressione all?intern o del cilindro con il quale la parte su= superiore della camera anullare ? posta in comuni= cazione mediante un canalino(o pi? di uno)in una zona prestabilita del cilindro compresa fra le lu=* ci di scarico e la testata motrice.
4. 4. Motore generatore di vapore secondo le rivendi= cazioni precedenti ,in cui per mantenere elevata la temperatura del cilindro nella sua parte^inferiore alle luci di scarico,si avale del calore degli stessi gas,facendo deviare una certa quantit?, con degli organi di deviazione regolabili,in una intercapedine avvolgente tutta quella zonna del cilindro, per mantenerla, alla temperatura stabili= ta per assicurare una buona adiabaticit?. 5- Motore generatore di vapore secondo le rivendi= cazioni precedenti in cui la temperatura della dissociazione molecolare viene ottenuta per com= pressione ac?is.batics.del'vapore acqueo con un mo= tore a pistone libero.