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Installation de turbines à gaz à régénération.
Cette invention se rapporte à des installations de turbines à gaz à régénération. Il est bien connu que l'intro- duction de la régénération dans le cycle d'une turbine à gaz permet de réduire la quantité de combustible nécessaire pour élever l'air de la chambre de combustion aux températures vou- lues et admissibles. Ainsi, en général, dans le type connu d'installation, l'air venant de la sortie du compresseur est envoyé par un ou plusieurs tuyaux ou conduits à travers un échangeur de chaleur situé dans le passage d'échappement de la turbine, de manière à être chauffé par la transmission de cha- leur des gaz d'échappement avant l'admission dans l'entrée de la chambre de combustion, et peu de modifications ont été ap- portées à cette disposition.
Suivant la présente invention, l'action régénératrice dans une installation de turbines à gaz à régénération est assurée par des échangeurs de chaleur, dont l'un est situé dans l'échappement de la turbine et l'autre entre la sortie du com- presseur et l'entrée de la chambre de combustion, ces deux
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échangeurs de chaleur étant raccordés pour former un circuit de transmission de chaleur circulatoire commun dans lequel on peut faire circuler, par exemple au moyen d'une pompe, un fluide entièrement indépendant tel que l'un ou l'autre d'une série de gaz ou de liquides, ou bien, suivant une variante, l'agent en circulation est de l'air prélevé en un point du com- presseur à son extrémité ou près de son extrémité de sortie et qu'on peut, après qu'il a circulé,
décharger dans l'atmosphère ou en un point à basse pression du circuit.
Ainsi, la température de l'agent en circulation est augmentée dans l'échangeur de chaleur situé dans l'échappement et cette chaleur acquise est entraînée par l'agent dans l'échan- geur de chaleur situé entre le compresseur et la chambre de com- bustion, où la totalité ou une partie de cette chaleur acquise est transmise à l'air pénétrant dans la chambre de combustion.
Dans l'un ou l'autre cas, on peut employer un certain nombre de circuits de circulation en série ou en parallèle; ainsi, dans le cas où de l'air est prélevé du compresseur on peut faire passer cet air par un tuyau ou un conduit situé dans le passage d'échappement de la turbine et l'envoyer de là à travers l'entrée de la chambre de combustion en amont par rap- port aux jets de combustible, pour le faire repasser ensuite dans le passage d'échappement de la turbine et de là à nouveau dans la partie d'admission de la chambre de combustion, pour l'envoyer enfin dans l'atmosphère par exemple.
La circulation ou la recirculation de l'agent fluide de transmission de chaleur en circuit fermé assure non seule- ment la propreté de ce fluide, mais offre encore l'avantage évident que par suite de l'emploi d'un agent de circulation propre l'une au moins des surfaces d'échange de chaleur est toujours propre.
Un autre avantage est que les dimensions du réchauf- feur peuvent être plus faibles en raison de la plus grande n -
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capacité d'absorption de chaleur par unité de volume de l'agent de circulation en comparaison de celle de l'air ou d'un gaz à, basse température. Ceci s'applique plus particulièrement à la disposition en circuit fermé. Les dimensions plus faibles des serpentins ou tubes de chauffe peuvent d'autre part per- mettre une réduction de la chute de pression des gaz d'échap- pement qui y circulent.
Pour bien faire comprendre l'invention, on la dé- crira à titre d'exemple en se référant aux dessins purement schématiques annexés, qui montrent deux dispositions différen- tes conformes à l'invention.
Dans ces deux figures 1 désigne le compresseur d'air à entrée annulaire la, ce compresseur étant actionné par l'in- termédiaire de l'arbre 2 par une turbine 3, qui peut actionner uniquement le compresseur 1 ou qui peut accomplir un travail externe comme par exemple par l'intermédiaire d'un prolongement 2a de l'arbre, ou bien, l'installation peut être utilisée pour la propulsion par jets, entièrement ou partiellement, et l'ins- tallation peut comporter une turbine indépendante (non repré- sentée) actionnée par les gaz d'échappement de la turbine 3.
On a représenté en 4 la chambre à combustion interne alimentée à l'extrémité de gauche d'air comprimé venant du com- presseur 1 et recevant du combustible par la tuyère 4a.
Dans la disposition représentée sur la fig. 1, l'effet régénérateur (dont le principe est connu en soi) est pro- @ duit par les échangeurs de chaleur 11 et 12, dont le premier est situé dans le passage d'échappement'annulaire 7 de la turbine et le second à l'extrémité de gauche de la chambre de combustion 4, c'est-à-dire en amont du jet de combustible venant de la tuyère 4a. Les échangeurs de chaleur 11 et 12 sont reliés en série par une tuyauterie ou une canalisation 13 et ce circuit est rempli d'un fluide comme il a été men- tionné précédemment, qu'on fait circuler de toute manière con- @
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venable, comme par exemple au moyen d'une pompe indiquée en 14.
La disposition représentée sur la fig. 2 est sensible- ment la même que celle représentée sur la fig. 1, sauf que au lieu de faire circuler le fluide auxiliaire en cycle fermé dans les éléments 11, 12 et 13 de la fig. 1, on prélève le fluide actif auxiliaire du refoulement du compresseur 1 (fig.2) par un tuyau 15 représenté par une simple ligne, coudé, comme c'est représenté, pour former les sections constituant les éehan- geurs de chaleur 11a et 12a avec une décharge finale à l'at- mosphère ou autre région à basse pression, ainsi que c'est indiqué par la flèche 16.
L'installation décrite et représentée sur les dessins annexés est construite et destinée à fonctionner comme spécifié ci-dessus.
REVENDICATIONS ---------------------------
1) Installation de turbine à gaz à régénération, carac- térisée en ce que l'action régénératrice est obtenue par deux échangeurs de chaleur, dont l'un est situé dans l'échappement d'une turbine et l'autre entre la décharge du compresseur et l'extrémité d'entrée de la chambre de combustion, ces deux échangeurs de chaleur étant raccordés entre eux pour former un circuit de transmission de chaleur circulatoire commun dans lequel on fait circuler comme agent un fluide entièrement sépa- ré des gaz de combustion de l'installation.