BE413439A - - Google Patents

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BE413439A
BE413439A BE413439DA BE413439A BE 413439 A BE413439 A BE 413439A BE 413439D A BE413439D A BE 413439DA BE 413439 A BE413439 A BE 413439A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B27/00Instantaneous or flash steam boilers
    • F22B27/12Instantaneous or flash steam boilers built-up from rotary heat-exchange elements, e.g. from tube assemblies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description


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  "PERFECTIONNEMENTS AUX   GENERATEURS   ROTATIFS ET AUX   APPAREILS     ECHANGEURS   DE CHALEUR" 
La présente invention se rapporte à un appareil échangeur de chaleur utilisable dans la. plupart des cas lorsqu'il s'agit de chauffer, de refroidir ou d'évaporer un liquide ou un gaz. L'utilisation de l'appareil est particulièrement avantageuse pour la production de vapeur et d'eau chaude, mais l'appareil peut aussi être utilisé pour d'autres opérations de chaleur, telles que la condensation, la stérilisation, la distillation, etc... Ses caractéristiques les plus importantes sont l'encombrement réduit de l'appareil pour une capacité 

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 donnée et la possibilité de construire la chaudière génératrice de puissance avec la turbine, pour ne constituer qu'un seul élément. 



   L'objet principal de l'invention est un générateur (échangeur de chaleur) tournant dans une enveloppe et muni   d'ure   quantité de tubes recourbés débouchant tous, par leur branche courte, dans une chambre annulaire   commune,   la   chambre   dite de distribution d'eau d'alimentation. L'eau froide introduite dans la chambre d'alimenta-Lion d'eau est soumise à la force centrifuge causée par la rotation et se trouve refoulée à l'état pulvérisé dans les branches courtes des tubes par l'effet de celle-ci, et se trouve   atoiséa   dans ces dernières par la chaleur entretenue dans la chambre de combustion.

   Par suite du courant naturel qui s'établit du fait que le contenu des tubes est déséquilibré par la différence de densité, la vapeur ainsi   engendrée   s'écoule dans les branches longues des tubes et s'y trouve surchauffée. De là, la vapeur ainsi produite se dirige versla   chambre   dite de vapeur. Au lieu d'être surchauffée, la quantité d'eau à évaporer peut être   attentée  permettant, de ce fait, l'obtention d'une quantité de vapeur plus considérable. Dans ce cas, les deux branches des tubes servent d'évaporateurs.

   Sur le côté surchauffe   (c'est-à-dire   le côté où les branches longues des tubes débouchent dans la chambre collectrice de vapeur), les branches des tubes sont soutenues pa,r des cercles de guidage centrés ou concentriques qui ont en même temps pour but de guider vers les tubes évaporateurs la chaleur fournie au générateur et dirigée vers les tubes évaporateurs par les plateaux dits déflecteurs. Ces plateaux-guides servent, en même temps, à supporter les branches des tubes évaporateurs.

   A l'extrémité externe des plateaux déflecteurs;, on a prévu un disque isolant qui empêche que la chaleur captée par les plateaux 

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 déflecteurs soit lancée ou dirigée dans l'air libre ou vers la   paroi de l'enveloppe ; l'enveloppeelle-même, dans laquelle tourne   le générateur, sert en même temps de chambre de combustion et, dans ce but, toute sa partie interne est isolée par une matière calorifuge quelconque.. 



   Pour le chauffage, on peut employer tous genres de combustibles, gazeux, liquides ou solides. Pour le chauffage au gaz, une chambre annulaire de brassage du gaz et de l'air est reliée à la chambre de combustion et dans cette chambre de brassage,le gaz est mélangé à la quantité d'air nécessaire à la combustion. La chambre de brassage est séparée de la chambre de combustion par la pièce dite bec brûleur. Ce bec brûleur comporte les orifices de débit nécessaires pour le mélange inflammable gaz-air dirigé vers la chambre de combustion par les plateaux déflecteurs, ces orifices ayant la forme de fentes ou de trous circulaires. Après que le mélange combustible a été aspiré dans la chambre de   combus   tion, le mélange est enflammé par une flamme d'allumage ordinaire ou par une étincelle électrique et se consume alors sous pression constante.

   On peut maintenant supprimer la flamme   d'alluma-   ge. La   flamme   produite par la combustion balaie les tubes à vitesse relativement élevée et évapore l'eau pulvérisée qu'ils contiennent. 



   En dehors du chauffage au gaz, on peut employer n'importe quel brûleur à huile, mais on omet, dans ce cas, la pièce dite bec brûleur, et la flamme du bec à huile est alors dirigée directement vers les anneaux guides du générateur. Le dispositif est semblable si l'on emploie le chauffage au charbon ou un chauffage analogue. D'ailleurs, par chauffage direct, on peut aussi chauffer le générateur par les gaz de combustion provenant de foyers industriels ou des gaz d'échappement d'un moteur à combustion. Dans ce cas, les gaz de combustion chauds disponibles ou 

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 les gaz d'échappement sont dirigés vers le générateur au moyen de fentes ou d'ajutages de guidage. 



   Une construction spéciale consiste à munir les deux faces des tubes d'évaporation, ainsi que les tubes surchauffeurs d'ailettes de turbine et que l'on fait fonctionner le générateur comme turbine de combustion combinée soit avec un sénérateur de vapeur seulement, soit avec un générateur de vapeur et une turbine à vapeur. 



   On peut, par une construction spéciale, réunir dans une enveloppe commune la chaudière et la turbine à vapeur, le générateur étant employé comme enveloppe pour la turbine. Une autre construction consiste à diriger la vapeur ou l'eau chaude produite vers son point de consommation à travers un arbre creux fixe. 



   En raison de la combinaison du générateur avec la turbine, la chambre collectrice de vapeur est munie d'ajutages à vapeur, au moyen desquels la vapeur peut être dirigée vers le rotor de la. turbine pour le faire tourner de la façon connue. Une fois que le générateur a été mis en rotation par un moteur de démarrage et que la pression de vapeur est devenue suffisante pour entraîner le rotor de la turbine, on peut débrayer le moteur de démarrage, car le générateur est maintenant actionné, par la pression de réaction produite par la vapeur s'échappant des   ajutages,   dans un sens opposé au sens du rotor de la turbine. Le rotor de la   turbine,   ainsi que le générateur, tournent en sens opposés. Le nombre des tours du générateur , de même que celui de la turbine, est réglé exclusivement par la chaleur fournie.

   Comme la masse du générateur est beaucoup plus grande que celle de la turbine et comme la pression de réaction de la vapeur qui s'échappe est moindre que la pression active s'exerçant sur les ailettes de la turbine, le géné- 

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 rateur fait moins de tours que le rotor de la turbine. Le nombre des révolutions du générateur est ainsi déterminé par la pression de réaction de la vapeur qui s'échappe. La vapeur qui s'échappe des ailettes de la turbine peut maintenant être dirigée vers l'air libre (comme dans une turbine à échappement), ou dans un condenseur spécial ou dans un condenseur faisant corps avec la chambre de distribution de l'eau d'alimentation, d'où elle est refoulée au générateur par la force centrifuge (circulation). Une pompe d'alimentation est inutile.

   Des tubes évents sont prévus dans la chambre d'eau d'alimentation dans le but de débarrasser d'air l'eau d'alimentation, et ces tubes envoient tout l'air contenu vers l'axe de rotation et de là à l'air libre. 



   Par l'utilisation de l'appareil échangeur de chaleur pour chauffer l'eau chaude et pour l'alimentation, l'eau chaude à chauffer est dirigée à la chambre de distribution d'eau d'alimentation au moyen d'un arbre creux   immobile.   De la chambre de distribution d'eau d'alimentation, l'eau est   refou-   lée dans les tubes évaporateurs, dans lesquels elle est   échauffée.   De là, l'eau chauffée est refoulée à travers la chambre de vapeur qui communique avec un arbre creux immobile et de là, elle peut être dirigée vers le point de consommation. 



  Quand le générateur est utilisé pour le chauffage, l'installation peut être construite comme chaudière à circulation. 



   Parmi les buts spéciaux mentionnés ci-dessus pour lesquels l'appareil peut être utilisé, il y a lieu de signaler que l'appareil peut aussi être utilisé exclusivement comme condenseur de vapeur, de l'eau ou de l'air de refroidissement étant utilisé dans ce cas au lieu de la chaleur envoyée à travers la chambre de combustion, de sorte que la vapeur contenue dans les tubes est condensée. 

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   L'appareil peut encore être utilisé comme appareil de distillation, le liquide à distiller étant envoyé à travers les tubes d'évaporation et chauffée à la température de distillation voulue. A bord des navires, on peut utiliser les gaz évacués à la cheminée ou les gaz d'échappement de moteurs Diesel, comme agents de chauffage dans ce but. 



   En combinant deux appareils , à savoir un appareil de distillation et un condenseur, on obtient une installation de prépération d'eau potable économique et peu encombrante sur les navires. 



   Si l'appareil est utilisé pour chauffer ou refroidir l'air, ce dernier est dirigé à travers la chambre de combustion, tandis que l'élément de chauffage ou de refroidissement est dirigé à travers les tubes   d'évanoration.   



   Il y a de plus lieu de signaler spécialement que la pression de la vapeur dépend du nombre de tours du générateur. 



  Par suite de la construction compacte du générateur, il est possible de produire de la vapeur à la pression critique   (224,2   atmosphères et 374    Cent),   sans se heurter à aucune difficulté due au manque de résistance des matériaux à, cette pression élevée. De plus, la transmission de chaleur de la surface de chauffe est de beaucoup plus élevée que ce qui était connu jusqu'à ce jour. Des quantités de chaleur de 300.000- 500.000 kilogrammes calories par mètre carré par heure, peuvent être transmises de cette façon sans que les surfaces de chauffe subissent une détérioration de ce fait. 



  Cette transmission de chaleur est possible du fait que l'alimentation en eau d'alimentation et la circulation de.l'eau sont automatiquement réglées et que la vitesse des gaz chauds est relativement élevée. Les expériences faites dans ce but ont confirmé ces chiffres. 

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   Par cette transmission élevée de chaleur par mètre carré de surface de chauffe, on voit que l'économie d'encombrement, comparativement à des chaudières de capacité semblable, est très considérable. Enfin, il y a lieu d'ajouter que l'appareil est extrêmement simple à conduire et qu'il peut être disposé pour fonctionner automatiquement. 



   Le dessin représente divers modes de réalisation de l'invention. 



   La Figure 1 est une coupe longitudinale d'un générateur de vapeur combiné avec une turbine à vapeur conformément à l'invention. 



   La Fig. 2 est une coupe de la pompe d'alimentation d'eau suivant la ligne II-II de la Fig. 1. 



   La Fig. 3 représente ce même condenseur à vapeur combiné avec une turbine à vapeur, vu du côté gauche, et une coupe partielle suivant la ligne   IIIIII   de la Fig. 1. 



   La Fig. 4 est une coupe longitudinale du générateur de vapeur suivant la ligne IV-IV de la Fig. 2. 



   La Fig. 5 représente le même générateur de vapeur combiné avec une turbine, vu de la droite et en coupe partielle suivant V-V de la Fig. 1. 



   La Fig. 6 est une coupe longitudinale suivant la ligne VI-VI de la Fig. 2. 



   La Fig. 7 est une coupe longitudinale correspondant à celle de la Fig. 1, d'un générateur de vapeur utile pour divers usages tels que la préparation d'eau chaude, la stérilisation, la condensation, etc.. 



   La Fig. 8 est une coupe longitudinale partielle d'un générateur de vapeur combiné avec une turbine à vapeur et une turbine à combustion, en coupe correspondant à celle représentée à la Fig. 1. 

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   La Fig. 9 représente une coupe transversale suivant la ligne   IX-IX   de la Fig. 8. 



   L'enveloppe 1 des modes de réalisation de l'invention montrés sur Fig.   1-8,   comporte une chambre de mélange 2, une chambre de combustion 3 et une chambre collectrice 4 pour la vapeur d'échappement. 



   L'enveloppe 1 contient un corps de générateur 5 qui tourne sur des roulements a billes 6,7 et 8. Ce corps de générateur 5 possède une chambre annulaire de distribution d'eau d'alimentation 13 et une chambre collectrice de vapeur 14. Partant de la chambre collectrice de vapeur 14, les ajutages de vapeur 9 pénètrent à travers la paroi 10 et, à travers ces ajutages, la vapeur est dirigée de la chambre 14 aux ailettes de turbine 12 du rotor de turbine 11. Les ailettes dites de renversement 15 sont rigidement attachées au corps du générateur 5 en dehors des ailettes 11. 



   L'arbre 19 du rotor de turbine 11 tourne dans l'enveloppe 1 sur les roulements à billes 16,17 et 18, et se prolonge à travers une paroi de bout de l'enveloppe 1, tandis que l'arbre 20 du corps de générateur 5 passe à travers l'autre extrémité de l'enveloppe 1 et est muni d'une poulie d'entraînement 21 qui peut aussi être remplacée par un pignon. 



   Le tuyau d'amenée 23 de l'eau d'alimentation est solidement fixé à l'enveloppe 1 et conduit l'eau à la pompe d'alimentation 22 qui est solidaire du corps de générateur 5. Les ailettes 24, (Fig. 1, 2 et 6) sont encastrées dans la pompe d'alimentation d'eau 22, et pompent l'eau d'alimentation à travers des conduits ou tuyaux 25 disposés radialement (Fig. 2 et 6), vers la chambre de distribution de l'eau d'alimentation 13, d'où les conduits évents radialement disposés (Fig. 2 et 4) aboutissent à l'axe de l'arbre 20 du corps de générateur 5. 

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 Dans la chambre 13 de distribution d'eau d'alimentation aboutissent des tubes en forme d'U disposés radialement en rangée circulaire et comportant des branches 27 et 28, et ces tubes peuvent utilement être en cuivre rouge.

   Les branches des tubes sont placées parallèlement à l'axe de rotation et peuvent aussi avoir une forme autre qu'un "U", sans affecter l'utilité de l'invention. De même, on peut aussi utiliser des tubes à plusieurs branches, sans s'écarter de l'invention. La seule condition est qu'au moins une branche 27 débouche dans la chambre de distribution d'eau d'alimentation. La branche 28, qui doit   en. tout   cas être plus longue que la branche 27, débouche dans la chambre collectrice de vapeur 14 qui est, de même, annulaire. Dans un système à branches multiples, un nombre correspondant de branches 28 débouche dans la chambre collectrice de vapeur 14. Une autre condition est que la chambre de distribution de l'eau d'alimentation 13 soit toujours d'un diamètre supérieur à celui de la chambre collectrice de vapeur 14. 



   Les tubes recourbés avec les branches 27 et 28 sont soutenus dans les anneaux guides 29 et les plateaux déflecteurs 30. Les anneaux guides 29, dont la f orme peut être cylindrique ou conique, sont disposés concentriquement autour de l'axe et ont pour but de distribuer la chaleur et de la diriger vers les plateaux déflecteurs 30. En même temps, ils augmentent la capacité de transmission de chaleur des branches de tubes 28. 



  Le but des plateaux déflecteurs 30 est d'aspirer des gaz chauds ou les gaz de combustion.et de les évacuer à l'air libre, une fois que la chaleur a été transmise aux branches de tubes 28 et 27. Afin que les gaz chauds ne puissent pas être évacués directement à l'air libre comme dans un ventilateur, les plateaux déflecteurs sont longs et sont courbés brusquement en arrière de façon que le trajet depuis les anneaux guides jus- 

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 qu'a l'air libre soit aussi long que possible, afin   d'cbtenir   la meilleure utilisation possible de la chaleur. 



   Sur le côté externe du plateau déflecteur 30, on a prévu un disque isolant 31 pour empêcher toute déperdition de chaleur. Afin de maintenir un vide raisonnablement constant pour des vitesses de rotation variables, ce disque est muni à divers endroits de petits trous. De cette façon, toute inspiration excessive des produits de combustion est évitée. 



  Dans le chauffage au gaz, le gaz et la quantité d.'air requise pour la combustion sont dirigés vers la chambre de mélange 2 par le tuyau 35. En même temps, l'air secondaire nécessaire pour la combustion peut être aspiré à travers les ouvertures 36 dans la paroi de l'enveloppe 1. 



   L'agent de chauffage utilisé peut être un gaz combustible de nature quelconque et, en plus des combustibles gazeux, on peut aussi utiliser des combustibles liquides et solides. Dans ces cas, on supprime la paroi de division 34 et le chauffage s'effectue alors directement. 



   Des orifices pour les brûleurs d'allumage 32 sont prévus à intervalles convenables dans la paroi externe de   l'enveloppe   1. La chambre de combustion 3 est séparée de la chambre de mélange 2 par une paroi de cloisonnement 34 qui est en forme de bec brûleur. Cette paroi de cloisonnement 34 est munie d'orifices d'évacuation 33 à travers lesquels le mélange de gaz inflammable peut s'écouler de la chambre de mélange 2 à la chambre de combustion 3. Ces orifices d'évacuation peuvent affecter la forme de fentes ou de trous   c irculaires ,   la forme en   elle-même   n'ayant qu'une importance secondaire. On peut surveiller la combustion par un regard 38 ménagé dans la chambre de mélange 2. 



   Le mode de fonctionnement du générateur de vapeur com- 

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 biné avec une turbine, représenté sur les Fig. 1-6, est le suivant :
L'eau d'alimentation pénétrant par le tuyau 23 est dirigée vers la pompe d'alimentation d'eau et s'y rassemble. 



  Si, maintenant, au moyen d'un moteur de démarrage qui n'est pas représenté, on fait tourner le corps de générateur 5, et par suite la pompe d'eau d'alimentation 22 qui en est solidaire, l'eau d'alimentation est refoulée à travers les conduits 25 à la chambre 13 de distribution d'eau d'alimentation, par l'effet des ailettes 24 et par la force centrifuge. Dans cette chambre, l'eau d'alimentation est débarrassée d'air, car l'air qui pourrait se trouver entraîné peut s'échapper par les conduits 26 pour se diriger vers l'arbre.   A   partir de la cham- 'ore de distribution d'eau 13, l'eau est maintenant à l'état pulvérisé, refoulée dans les branches de tubes 27, éventuellement par le moyen d'ajutages spéciaux, non représentés sur le dessin. 



   En même   temps,   le mélange inflammable aspiré de la chambre de mélange des gaz 2 dans l'espace de combustion à travers les orifices 33, est mis en état de combustion par le dispositif d'allumage 32. L'eau pulvérisée contenue dans les branches 27 est vaporisée par la température produite par la combustion et s'écoule, maintenant à l'état de vapeur, dans les branches 28 où la vapeur produite est chauffée encore plus. De cette façon, on peut obtenir de la.vapeur surchauffée, le processus de transmission de la chaleur étant le suivant. La flamme produite par la combustion est aspirée, par les plateaux déflecteurs 30, à travers les espaces entre les anneaux guides 29, une partie de la chaleur étant abandonnée au contenu des branches 28. 



  Cette transmission de chaleur est augmentée par les anneaux 

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 guides qui agissent comme ailettes d'absorption de chaleur. 



  Le restant de la chaleur aspirée par les plateaux déflecteurs 30 est maintenant abandonné au contenu des branches 27 et détermine l'évaporation de leur contenu. De même, les   plateaux   déflecteurs agissent comme des ailettes et augmentent la transmission de chaleur. Pour que l'utilisation de la chaleur soit réellement bonne, les plateaux déflecteurs ont une forme telle que le trajet entre l'entrée aux plateaux et l'évacua-   t ion   des plateaux, est très long. On obtient ainsi l'avantage   @   que la température d'évacuation des gaz de combustion - après que ceux-ci ont abandonné leur chaleur aux branches de tubes 27 et 28 - est inférieure à la température de la vapeur pro- duite.

   Après que les gaz de combustion ont quitté les plateaux déflecteurs, ils sont refoulés dans l'air libre par lecanal d'échappement 37. 



   La vapeur formée dans les branches des tubes s'écoule maintenant vers la chambre collectrice de vapeur 14 et y est emmagasinée. 



   La vapeur s'écoule maintenant, de la chambre collectrice de vapeur 14, à une certaine vitesse, à travers les ajutages 9 aux ailettes 12 du rotor de turbine 11, et pance fait la force vive de la vapeur est transmise directement, par l'intermédiai- re de la roue à ailettes, à l'arbre 19. Par suite de la cour- bure des ailettes,la vapeur est en fait obligée de modifier la direction et la grandeur de sa vitesse et, par conséquent, de communiquer à la roue à ailettes 11 la fraction de sa force vive qui correspond à la variation de vitesse. 



   Par la pression de réaction de la vapeur qui s'échappe,le corps du générateur 5 reçoit une impulsion dans un sens opposé à celui du rotor. On peut maintenant débrayer le moteur de 

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 démarrage et le nombre   débours   du générateur se maintiendra par l'effet de la pression de réaction. 



   Après que le jet de vapeur a abandonné son énergie au rotor, il se dirige vers les ailettes de renversement 15 et de là à la chambre collectrice d'échappement 4. 



   De la chambre collectrice d'échappement, la vapeur peut être dirigée à travers le tuyau d'échappement 39 dans l'air libre ou dans un condenseur. Le condenseur peut aussi être placé directement dans la chambre collectrice d'échappement. 



  Dans ce cas, les ailettes de renversement 15 agissent de telle façon qu'elles refoulent la vapeur vers le condenseur. 



   La commande de cet ensemble est assurée uniquement par la chaleur fournie. 



   La Fig. 7 représente une coupe longitudinale d'une construction modifiée, dans laquelle le rotor 11 et les organes qui y sont reliés ont été omis. Cette construction peut être adoptée aussi bien pour la production de vapeur que pour la production d'eau chaude, air-sique pour tous genres d'échange de chaleur. 



   L'eau d'alimentation froide est dirigée à travers les conduits 14 à la chambre de distribution d'eau d'alimentation, par   l'intermédiaire   d'un conduit fixe 40 traversant l'arbre 20. Comme dans la réalisation décrite ci-dessus, la chambre de distribution d'eau d'alimentation est munie de conduits à évents, qui ne sont pas répresentés sur le dessin. Comme précédemment décrit, l'eau à l'état pulvérisé est refoulée de la chambre de distribution d'eau d'alimentation 13 aux branches 27, et de là s'écoule aux branches 28..La construction des tube; à branches 27 et   28,   des anneaux guides 29 et celle des   pla-   teaux déflecteurs 30, peut être la même que dans la réalisation décrite plus haut à titre d'exemple.

   Les diverses pièces 

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 portent les mêmes chiffres de référence que les pièces correspondantes de la Fig. 1. 



   De la branche 28, le contenu s'écoule vers la chambre 14   et,   de là, par les conduits radiaux 42, à un canal central immobile 43 ,qui traverse l'arbre creux 20. 



   De cet endroit, le contenu peut être dirigé vers les points de consommation. Ce contenu peut être de la vapeur, de l'eau chaude, de l'eau condensée ou tout liquide ou gaz. 



   Une des conditions de fonctionnement de la construction qui vient d'être décrite est que la rotation du corps de générateur soit entretenue   constamment.   Dans ce but, une poulie à courroie 44 est calée sur   l'a.rbre   de rotation et, au moyen de cette poulie, le générateur peut être entraîné par un moteur d'entraînement. La commande peut aussi s'effectuer directement sans courroie ou au moyen d'un train d'engrenages. 



   Dans cette construction, le générateur tourne dans des paliers ordinaires 45, mais ces derniers peuvent aussi être remplacés par des roulements à billes ou à galets. 



   Les Fig. 8 et 9 représentent les détails d'un troisième mode de réalisation de l'invention. Cette construction comporte de même un corps de générateur 5, mais ce dernier est actionné par les gaz de combustion chauds et par la pression de réaction de la vapeur qui s'échappe. Dans   ee   cas, un excédent de pression agit dans la chambre 2. Les gaz de combustion chauds sous pression s'écoulent à une certaine vitesse à travers les ajutages 33 dans la paroi de cloisonnement 34 vers les ailettes 46 de la turbine, qui sont solidement attachées au corps de générateur 5 et, par suite, la force vive des gaz de combustion est transmise à l'arbre par l'intermédiaire du corps de générateur 5.

   La courbure des ailettes oblige les gaz de combustion à modifier le sens et la grandeur de leur vitesse et, par là même à transmettre au corps de générateur, qui dans ce cas 

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 agit simultanément comme une roue à ailettes, cette partie de leur énergie qui correspond à la variation d'importance de leur vitesse. Après que les gaz de combustion ont abandonné leur énergie, ils s'échappent à l'air libre en passant par les ailettes de renversement 47, ou bien directement par les orifices 48. Pour utiliser maintenant la chaleur des gaz de combustion chauds, les branches de tubes 27 et 28 sont noyées dans les ailettes 46. Le processus de l'évaporation est le même que dans les modes de réalisation précités.

   De même que dans ceux-ci, la vapeur est utilisée pour entraîner directement le rotor de l'appareil et, de même, la pompe d'eau d'alimentation et son mode d'a,limentation sont les mêmes que précédemment. 



  Aucun moteur de démarrage n'est nécessaire, puisque le généra;teur est entraîné principalement par les produits de combustion, alors que, dans le premier mode de réalisation, l'énergie ne peut être transmise que par l'arbre 19 de la turbine à vapeur, dans le présent mode de réalisation l'énergie est transmise tant par l'arbre 19 que par l'arbre 20. 



   Afin d'améliorer l'économie de la machine, les ailettes de renversement   47   peuvent être creuses, de façon à ménager un passage pour l'eau d'alimentation et à la chauffer au préalable. Cette construction n'est pas représentée sur le dessin. 



   Les autres détails de ce mode de réalisation correspondent exactement à ceux qui sont montrés sur les Fig. 1-6. Les chiffres de référence employés dans les Fig. 8 et 9 sont les mêmes que ceux qui désignent sur la Fig. 1 les pièces correspondantes. 



   Dans le mode de réalisation représenté dans les Fig. 1-7, les gaz d'échappement provenant de moteurs à combustion, ou les gaz de combustion provenant de foyers industriels, peuvent 

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 évidemment être utilisés pour chauffer le contenu des branches de tubes 27 et   28.   



   La pompe d'eau d'alimentation 22 fonctionne entièrement automatiquement, car elle débite plus d'eau d'alimentation dès que la production de vapeur augnente, en même temps que le nombre de tours du corps de générateur 5 se trouve augmenté. 



   Du fait que les branches de tubes 27 et   28   traversent   les,, gaz   de combustion chauds à une vitesse relativement élevée, on obtient une transmission de chaleur très élevée qui, d'autre part, ne peut être traitée que par la circulation d'eau forcée. De plus, le combustible est bien mieux utilisé que par les installations de combustion et les installations de vapeur connues jusqu'alors. 



   Dans les modes de réalisation représentés sur les Fig. 



  8-9 on a, en réalité, deux turbines construites d'une pièce* avec une seule chaudière à vapeur, notamment une turbine à gaz avec le corps de générateur 5 camme rotor, qui est muni des ailettes 46 pour les gaz de combustion, et une turbine à vapeur ayant la roue 11 comme rotor. Les deux rotors tournant indépendamment l'un de l'autre, en sens opposés. 



   Il y a lieu de signaler, en même temps, que l'appareil est extrêmement simple à conduire et qu'il est extrêmement économique à exploiter. La chaudière seule, ou combinée avec la turbinepeut être réglée pour fonctionner automatiquement pour toute production désirée. 



   Il est bien entendu, de plus, que la turbine à vapeur, ainsi que la turbine à gaz, peuvent être établies avec plusieurs étages si on le désire et, de même, on peut apporter d'autres modifications à la machine sans s'écarter de l'esprit de l'invention.

Claims (1)

  1. R E V E N D I C A T I O N S .
    1 - Un générateur de vapeur qui, tout en servant à produire de la vapeur, peut aussi être utilisé pour la production d'eau chaude, cara.ctérisé par un corps de générateur 5 tournant dans une enveloppe et contenant deux chambres annulaires 14 et 13, reliées entre elles par une rangée circulaire de tubes recourbés à branches 27, 28, de longueurs inégales, la première chambre 14 servant de chambre de distribution d'eau d'alimen- tation d'où l'eau à l'état pulvérisé est dirigée dans les branches de tube 27 où elle est chauffée et transformée en vapeur, en même temps qu'elle s'écoule, tout en subissant le chauffage, dans les branches de tube 28, pour être finalement recueillie dans l'autre chambre 14 (la chambre collectrice)
    dont le diamètre est plus petit que celui de la chambre 13, la pression requise pour provoquer cet écoulement dans les tubes 27, 28, étant produite par suite de la pression différentielle considérable existant entre l'eau dans la chambre 13 et la vapeur dans la chambre 14, par suite de l'action différente de la force centrifuge sur l'eau et sur la vapeur dans les deux chambres.
    2 - Un générateur de vapeur, conformément à la revendication 1, caractérisé par une chambre de mélange annulaire 2 pour le mélange gazeux employé pour le chauffage, ce mélange gazeux étant aspiré de cette chambre de mélange par une rangée circulaire de plateaux déflecteurs 30 sur le corps de générateur 5 et à travers les conduits 33, dans la chambre de combustion 3 où il est enflammé pour balayer à haute vitesse les tubes 27, 28 qui tournent rapidement.
    3 - Un Générateur de vapeur conformément à la revendication 2, caractérisé par un certain nombre d'anneaux de guidage <Desc/Clms Page number 18> concentriques 29 ,de forme cylindrique ou conique, encerclant la branche ou les branches 28 des tubes recourbés 27, 28 les plus proches de la paroi 34 dans la chambre de combustion 3, qui est munie des conduits 33 de façon à obtenir une distri- bution uniforme du mélange gazeux sur toute la longueur de cette branche ou ces branches 28 des tubes recourbés, et de façon à augmenter la transmission de la chaleur aux dites branches de tubes 28.
    4 - Un générateur de vapeur, conformément aux revendications 1-3, caractérisé par des tuyaux centraux immobiles 40 et 43 disposés à chacune des extrémités de l'arbre creux tournant 20 du corps de générateur 5, ces tuyaux 40 et 43 servant respectivement à transmettre l'eau d'alimentation et à évacuer la vapeur produite , ou l'eau chaude produite.
    5- Un générateur de vapeur conformément à la revendication 1, caractérisé par le fait que les conduits 33 ont une forme telle que le mélange gazeux soit dirigé obliquement vers les tubes recourbés 27, 28, dans le sens du mouvement de ceux" ci, sans qu'il y ait aucune combustion dans la chambre de combustion 3, tandis qu'au contraire, des produits de combustion gazeux chauds y sont amenés par les conduits 33, contre un certain nombre d'ailettes de turbine 46 disposées entre les tubes 27, 28, ou éventuellement reliées à ceux-ci, les gaz de combustion -.qui peuvent être fournis à l'appareil par un moteur à combustion ou par un brûleur dans la chambre 2, passant de ces ailettes de turbine dans les espaces compris entre les ailettes guides immobiles 47, d' où les gaz de combustion s'échappent à l'air libre.
    6- Un générateur de vapeur conformément à la revendication 5, caractérisé par le fait que l'eau dirigée du condensaur à la pompe 22 d'alimentation d'eau du générateur,est pré- <Desc/Clms Page number 19> chauffée par son écoulement à travers des conduits interposés dans ou entre les ailettes de guidage immobiles 47.
    7 - Un appareil échangeur de chaleur, conformément aux revendications 1-6, fonctionnant comme générateur de vapeur, caractérisé par une roue de turbine indépendante 11, disposée à l'intérieur du corps de générateur 5 et munie d'ailettes 12 contre lesquelles la vapeur produite et éventuellement surchauffée, dans les tubes recourbés 27, 28, s'écoule à travers des conduits spéciaux d'évacuation 9 et pour passer ensuite entre un certain nombre d'ailettes guides 15 dans le corps du générateur 5, ces ailettes 15 ayant une forme telle que la vapeur passant à travers celles-ci aura tendance à réduire la vitesse de rotation du corps du générateur.
    8 - Un générateur de vapeur conformément à la revendication 7,caractérisé par le fait que la vapeur produite dans les tubes recourbés 27, 28 est dirigée entre les ailettes 12 de la dite roue de la turbine 11 vers un condenseur et, de là, est de nouveau fournie à la pompe d'alimentation d'eau 22 du générateur, ce dernier agissant, de cette façon, comme une turbine à vapeur.
    9 Un générateur de vapeur conformément aux revendications 5-8, caractérisé par un certain nombre de conduits à évents 26, principalement disposés radialement, conduisant de la chambre de distribution d'eau d'alimentation 13 à un point proche de l'axe de rotation du corps de générateur 5, et servant à évacuer de l'eau d'alimentation les quantités d'air qui ont pu être absorbées par l'eau au cours de son passage vers la dite chambre de distribution 13, avant que l'eau soit dirigée dans les. tubes recourbés 27, 28.
    10 - Un générateur de vapeur conformément aux revendications 1-9, caractérisé par une pompe d'alimentation d'eau 22 <Desc/Clms Page number 20> solidaire du corps de générateur 5 ou rendu solidaire de celuici et recueillant, au moyen des ailettes 24, l'eau fournie à la pompe en face d'un nombre de conduits radiaux 25, par le moyen desquels l'eau est dirigée dans la chambre de distribution d'eau d'alimentation 13 dont le diamètre est plus grand que celui de la pompe d'alimentation d'eau.
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