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Perfectionnements aux compresseurs à gaz à pistons liquides
La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux compresseurs à gaz comportant un rotor muni de conduits au moyen desquels un liquide, traversant ces conduits en les remplissant, est ensuite projeté dans des canaux de compression fixes disposés à faible distance du rotor , la compression du gaz étant obtenue dans les canaux par les tronçons de jets liquides projetés.
Dans les compresseurs connus de ce genre, les canaux de compression ont un diamètre relativement grand, de sorte que ces compresseurs présentent entre autres incon- vénients, un mauvais rendement dû à ce que les tronçons de jets liquides ne peuvent obturer de façon étanche ces ca- naux de grande section, et ils ne permettent pas en consé- quence d'obtenir des pressions de refoulement élevées.
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donner à l'extrémité de sortie des conduits du rotor une section droite plus faible que celle de n'importe quelle autre partie de ces conduits. les principales forces agissant sur le liquide en un point donné d'un canal de compression sont :
la pesanteur, la force centrifuge, la force d'inertie, les forces exercées par le gaz sur les faces postérieure et antérieure du tron- çon de jet liquide contenant le point considéré, et les forces de frottement exercées par les parois du canal ou du. tube de compression. Lorsque l'axe des canaux est, en chaque point, sensiblement tangent à la résultante des forces agissant sur le liquide en ce point, les frottements du liquide sur les parois des canaux sont considérablement réduits et, d'autre part, on peut augmenter sensiblement la section intérieure des canaux sans risquer de détruire l'étanchéité des pistons liquides, oe qui réduit encore les frottements.
le rétrécissement des conduits du rotor à leur ori- fice de sortie permet de transformer, presque complètement, la pression du liquide en vitesse à sa sortie du rotor, de réduire au minimum la fuite au joint entre conduits et canaux, et enfin de diminuer la perte de charge dans les conduits du rotor par l'abaissement de la vitesse moyenne du liquide traversant ces conduits, triple cause d'amélioration du ren- dement.
En faisant abstraction de la pesanteur, les axes des canaux de compression peuvent être disposés : soit suivant les génératrices rectilignes d'un même système d'un hyperbo- loïde de révolution, dont l'axe est l'axe de rotation du rotor, soit dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor, tout en restant dirigés selon la direction du jet du liquide à sa sortie des conduits du rotor.
On peut prévoir plusieurs éléments de compresseur dont les rotors sont montés sur le même arbre. Dans une première disposition, l'ensemble des canaux de compression de chaque élément aspire le gaz dans une même enceinte et
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Lorsque,en outre, la disposition des conduits du rotor est telle que le jet liquide sorte parallèlement à l'axe de rotation, la vitesse absolue Wo de ce jet à la sortie du distributeur, qui est celle du jet à l'entrée des canaux de compression, est perpendiculaire à la vitesse péri- phérique U du rotor, de sorte que si l'on appelle V la vitesse relative de déplacement du liquide à la sortie des conduits du rotor, la vitesse Wo est donnée par la relation Wo2-V2- U2.
On doit alors donner au liquide, dans les conduits, une vitesse considérable pour obtenir une vitesse absolue Wo suffisante pour réaliser une compression déterminée, vitesse qui occasionne des frottements élevés dans les conduits, ce qui réduit très sensiblement le rendement. De plus, dans ce cas, l'encombrement dans le sens parallèle à l'axe est important, ce qui empêche notamment de monter un grand nombre d'éléments analogues sur le même axe.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus, et de créer un compresseur ayant notamment un meilleur rendement et un plus gros débit pour le même encombrement, et, si besoin est, permettant d'obtenir un taux de compression plus élevé.
Selon une première particularité de l'invention, les orifices d'entrée des canaux de compression sont disposés jointivement sur une même circonférence, et la section trans- versale de ces canaux est suffisamment petite pour que les tronçons de jets liquides, lancés par le rotor,constituent dans ces canaux une série de pistons étanches emprisonnant en- tre eux le gaz à comprimer.
Selon une autre particularité de l'invention, l'axe de chacun des canaux de compression est, en chaque point, sensiblement tangent à la résultante des forces agissant sur le liquide en ce point, lorsque le compresseur est en fonctionnement normal.
Une autre particularité de l'invention consiste à
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débite, en parallèle, le gaz et le liquide comprimés dans un même réservoir-séparateur, ce qui permet d'obtenir une machine de gros débit; dans une deuxième disposition, l'ensemble des canaux de compression de chaque élément débite dans des chambres distinctes qui sont reliées respectivement à l'aspiration de l'élément suivant. Ce montage en série des éléments de compres- sion permet de réaliser des taux de compression très élevés.
Enfin, la combinaison de ces deux systèmes peut être utilisée pour obtenir à la fois de très gros débits et de très hautes compressions.
Selon un perfectionnement pouvant s'appliquer à tous les modes de réalisation précédents, le rotor comporte deux groupes de conduits, les conduits du deuxième groupe projetant dans l'axe des canaux de compression un liquide différent de celui projeté par les canaux du premier groupe, par exemple un liquide servant à diminuer les frottements du premier liquide sur la paroi des canaux, ce second liquide pouvant, éventuelle- ment, ne pas constituer de pistons étanches. les conduits du deuxième groupe peuvent, éventuellement, ne pas avoir une sec- tion de sortie plus faible que celle de n'importe quelle autre partie de ces mêmes conduits.
Afin d'améliorer le coefficient de remplissage du compresseur et de diminuer la turbulence du gaz à l'entrée des canaux de compression, on peut, selon un autre perfectionnement, munir le rotor d'ailettes intercalées entre les conduits de liquide, ces ailettes aspirant le gaz à comprimer par une ouïe centrale et le lançant dans les canaux fixes en lui communiquant, lors de son entrée dans les canaux de compression, une certaine vitesse et une direction très voisine de celle du liquide injecté dans les mêmes canaux.
On peut également,pour diminuer la vitesse du gaz et du liquide à la sortie des canaux de compression et la parte d'éner- gie par vitesse restante correspondante, utiliser des canaux tels que leur section droite à la sortie soit plus grande que
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leur section droite à l'entrée, cette dernière étant, de préfé- rence, rectangulaire et se raccordant à une section de sortie ayant par exemple une forme circulaire ou rectangulaire à angles droits ou arrondis.
Enfin, il est préférable,pour faciliter la pénétration du liquide dans les canaux de compression, que la section de sortie des conduits du rotor soit légèrement inférieure à la section d'entrée de ces canaux.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig.l représente, en coupe verticale axiale, un compresseur à axe horizontal, à deux liquides et à un seul ensemble de canaux.
La fig.2 est une vue en bout du compresseur représenté sur la fig.l, le fond, coté aspiration, étant supposé enlevé pour faire voir le rotor et la couronne de distribution.
La fig.3 représente la composition des vitesses du liquide à la sortie d'un conduit du rotor.
La fig.4 représente en vue latérale les directions des axes des tubes d'un compresseur analogue à celui des figures 1 et 2.
La fig. 5 représente les mêmes directions, vues paral- lèlement à l'axe du rotor.
La fig.6 représente la couronne constituée par les orifices d'entrée des canaux d'un ensemble, vue parallèlement à l'axe.
La fig.7 est une coupe, par le plan VII-VII de la fig.6, passant par l'axe du rotor, de la couronne ci-dessus et de l'amorce des canaux qui y aboutissent.
La fig.8 montre comment déterminer la forme à donner aux canaux lorsque l'axe du rotor est vertical et que la densité du liquide est élevée.
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La fig.9 est une coupe axiale d'un compresseur dont les canaux ont la forme indiquée sur la fig.8.
La fig.10 représente, en coupe verticale axiale, une partie d'un compresseur à deux: étages de compression en série.
La fig.ll est une coupe verticale axiale d'un compres- seur à gros débit.
La fig.12 est une coupe perpendiculaire à l'axe du compresseur précédent passant par la ligne XII-XII de la fig.ll.
La fig.13 représente en perspective une forme préfé- rée de canal de compression.
La fig.14 est une coupe, par un plan passant par l'axe d'un compresseur dont le rotor comporte des ailettes améliorant le coefficient de remplissage.
La fig.15 est une coupe du même compresseur par un plan perpendiculaire à l'axe et passant par la ligne XV-XV de la fig.14.
Le compresseur représenté sur les fig.l et 8 comporte un rotor 7 et un stator 6. Le rotor 7, qui tourne dans une enceinte 14 contenant le gaz à comprimer, et alimentée en ce gaz par la tubulure 14a, est solidaire d'an arbre creux horizontal 15 entraînant dans sa rotation des conduits 16 qu'il alimente en liquide de compression. Sous l'action de la force centrifuge, la pression du liquide augmente dans les conduits 16 depuis leur raccordement à l'arbre creux 15 jusqu'à leur orifice de sortie.
Ces conduits 16, de diamètre relativement grand sur la majeure partie de leur longueur afin de diminuer les pertes de charge, sont terminés chacun par un ajutage convergent 18 dans lequel' la pression du liquide est transformée en vitesse ; lasection de sortie de ces ajutages est, de préférence, telle que la section droite du jet liquide produit soit égale, ou mieux un peu inférieure, à celle de chaque canal de compression, qui sera décrit ci-après, au voisinage de son orifice d'entrée. Dans l'exemple représenté, les axes de ces ajutages sont parallèles à l'axe du rotor.
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La rotor 7 comporte également des conduits 42 à ajutage 43 qui projettent dans les canaux de compression, et selon la même direction que les conduits 16, un second liquide.
Ce liquide, projeté sur la paroi interne des canaux, est des- tiné entre autres effets à diminuer le frottement, sur les parois des canaux de compression, du premier liquide, cette diminution du frottement étant obtenue par la présence, sur ces parois, de ce liquide de viscosité ou de tension interfa- oiale différentes. Il n'est pas nécessaire que ce second li- quide forme des pistons étanches dans les canaux de compression.
Les ajutages 43 ne sont pas non plus indispensables, car le débit du second liquide est généralement relativement faible et la section des conduits 42 également.
Le stator 6 comporte essentiellement des tubes 8 de faible section, formant les canaux de compression, disposés selon la direction des jets de liquide sortant des conduits du rotor. Leurs axes sont donc placés selon les génératrices rectilignes d'un même système d'un hyperboloïde de révolution dont l'axe est l'axe de rotation du rotor; la raison de cette disposition sera donnée plus loin à propos des figures 3, 4, 5.
Sur la fig.l, et pour ne pas compliquer le dessin, on n'a représenté que les tubes supérieur et inférieur, que l'on a représentés en coupe bien qu'ils soient inclinés sur le plan de la figure. les extrémités d'entrée de ces tubes, dont la section est approximativement rectangulaire, sont assemblées côte à cote et constituent une couronne,directrice 9 en forme d'anneau circulaire de même diamètre moyen que celui dessiné par les sections de sortie des conduits du rotor. La fig.6 représente cette couronne 9.A leur extrémité de sortie, les canaux 8 débouchent dans une chambre de séparation 10, dans laquelle le gaz, comprimé dans les canaux, se sépare du liquide qui l'a comprimé. Le liquide se rassemble dans le bas de la chambre 10 d'où une pompe 20 le ramène, par la canalisation 21, à l'intérieur de l'arbre 15.
La pompe 20
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n'est pas toujours nécessaire, la pression du liquide dans la chambre de séparation 10,étant égale à la pression du gaz dans cette chambre, est souvent suffisante pour le refouler dans l'arbre 15. Le stator comporte également un certain nombre de réfrigérants 11, 12, 13 lorsqu'on désire parfaire l'isdothermie de la compression.
Chaque jet liquide qui sort du rotor 7 par un des conduits 16 et tourne avec lui pénètre successivement et pendant un court espace de temps dans les extrémités des canaux constituant la couronne directrice 9 ; cestronçons forment autant de pistons liquides lancés dans ces canaux.
La couronne directrice 9 ayant sa face d'aspiration située dans l'enceinte 14 qui renferme le gaz à comprimer, l'espace compris entre les pistons successifs se remplit de ce gaz qui est ensuite comprimé par ces pistons grâce à l'énergie cinétique qu'ils possèdent.
La fig.3 représente l'extrémité 18 d'un conduit du rotor et les diverses vitesses du liquide qui en sort : la vitesse relative V par rapport au rotor est dirigée suivant l'axe de cette extrémité, donc parallèlement à l'axe du rotor ; la vitesse absolue Wo du liquide est la résultante de la vitesse précédente V et de la vitesse tangentielle U de l'extrémité 18 elle-même, U étant perpendiculaire à l'axe.
La vitesse Wo a donc une direction faisant avec l'axe un angle fixe ; lorsquele rotor tourne, la direction de cette vitesse Wo engendre un hyperbololde à une nappe de révolution autour de l'axe de ce rotor et ayant pour cercle de gorge la circonférence décrite par les orifices de sortie 18 des conduits. Les axes des canaux de compression 8 doivent,du coté de l'entrée 9, être dirigés selon la direction de cette vitesse Wo, afin d'éviter les chocs. Les canaux 8 sont rectilignes car les forces agissant sur le liquide qu'ils renferment sont dirigées parallèlement à leur axe, abstraction faite de la pesanteur dont on peut généralement négliger
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l'action.
Ces canaux sont donc orientés dans la direction de la vitesse Wo et doivent, par conséquent, être disposés suivant les génératrices d'un même système de l'hyperboloïde décrit par cette direction. Sur les fig.4 et 5 on a représenté les axes d'un certain nombre de canaux 8. La disposition en hyperboloïde est clairement visible sur la fig.4, elle est égalementvisible sur la fig.7, qui représente en coupe la partie du faisceau de canaux voisine du rotor.
L'axe du rotor représenté sur les fig.l et 2 est horizontal. Un tel compresseur peut également être utilisé avec son axe oblique ou vertical.
Il y a lieu de noter que la vitesse V étant dirigée parallèlement à l'axe, et U perpendiculairement à l'axe, la vitesse Wo avec laquelle le jet liquide pénètre dans les canaux de compression 8 est donnée par la relation Wo2- V2 + U2, condition éminemment favorable à l'obtention d'une compression élevée, l'action de la vitesse V du liquide à sa sortie des conduits s'ajoutant à celle produite par la vitesse U de rotation du rotor, tandis que dans le compresseur connu ces deux actions agissent en sens inverse.
Si l'on désire tenir compte de la pesanteur, par exemple si le liquide compresseur est du mercure, les canaux doivent être courbés, notamment vers leur extrémité de sortie où la vitesse du liquide est relativement faible. On a repré- sente sur la fig. 8 la partie d'un canal voisine de son extré- mité de sortie 8b; le poids P d'un piston liquide tend à faire dévier vers le bas la vitesse W de ce piston au point considéré. La fig.9 représente un compresseur à axe vertical utilisant le mercure comme liquide compresseur et dans lequel, comme dans le compresseur représenté par les fig.l à 7, les conduits du rotor sont terminés par un ajutage dont l'axe est parallèle à l'axe du rotor.
On voit que les canaux de compres- sion, sensiblement rectilignes au voisinage de la couronne directrice 9, sont nettement incurvés à leur extrémité terminale
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La fig.10 représente une machine composée de deux compresseurs montés en série. Le gaz à comprimer,introduit en 2.3 ,subit une légère surpression dans un élément de compres- seur centrifuge constitué par une roue à aubages 24 calée sur l'arbre 25 et une série de diffuseurs fixes 26. le gaz est refoulé dans une enceinte 27 dans laquelle tourne le pre- mier groupe de conduits 38,qui lancent le liquide dans les canaux 29 du premier ensemble,dans lesquels s'effectue la première compression. Ces canaux 29 sont entourés du réfri- gérant 30.
Le gaz et le liquide ainsi comprimés pénètrent dans le premier réservoir-séparateur 31; le liquide est ensuite ramené au rotor par une canalisation de retour prévue , la partie inférieure, et il est réintroduit en 32 dans le premier circuit, tandis que le gaz, traversant les tubes 33 d'un ré- frigérant, est conduit dans la deuxième enceinte 34, isolée de la première par la cloison 35, le joint 36 assurant l'étan- ohéitê avec l'arbre 25. Dans cette seconde enceinte 34 tournent un deuxième groupe de conduits 37, calés sur l'arbre unique 25, qui lancent le liquide dans les canaux 38 du deuxième faisceau compresseur dans lequel s'effectue une deuxième compression.
Finalement, le gaz est refoulé dans un second réservoir-sépa- rateur 39 d'où il sort par la canalisation 40 pour être utilisé à l'extérieur, et le liquide, ramené par une conduite de retour, est réintroduit en 41 dans les conduits du deuxième circuit.
Pour obtenir de gros débits, le stator peut comporter un certain nombre d'ensembles concentriques de canaux ou de tubes de compression, dont les extrémités peuvent être fixées dans une seule couronne directrice, ces divers ensembles aspi- rant le gaz dans la même enceinte. Le rotor comporte le même nombre d'ensembles de conduits qu'il y a d'ensembles de canaux.
On obtient ainsi une machine unique constituée par plusieurs compresseurs concentriques fonctionnant en parallèle. On peut, dans ce cas, compenser les légères différences de vitesse W à la sortie des distributeurs, différences de vitesse dues aux
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légères différences d'éloignement des orifices de sortie par rapport à l'axe des conduits des divers ensembles, par des diffé- rences de longueur et de diamètre des canaux de compression, ain- si que par le nombre différent de conduits constituant un élé- ment de rotor.
Les fig.ll et la représentent un compresseur à très gros débit, à canaux situés dans des plans perpendiculaires à l'axe de rotation. Cette disposition est préférable à celle déorite plus haut, car elle donne l'encombrement minimum dans le sens de l'axe.
Ce compresseur comprend une série d'éléments plats superposés constituant autant de compresseurs élémentaires fonctionnant en parallèle, actionnés par un arbre creux unique 55 et débitant dans un même réservoir-séparateur 53 qui entoure le compresseur. Le réservoir est prolongé à sa partie inférieure par une cuve 54 où se rassemble le liquide.
Chaque élément comporte un ou plusieurs conduits de rotor 50, calés sur l'arbre 55 et tournant à l'intérieur d'une couronne distributrice 51 normale à l'axe et sur laquelle sont fixés jointivement les canaux de compression 52 d'un même faisceau élémentaire. (Par raison de clarté, la fig.12 ne représente qu'un certain nombre de canaux de compression).
Le liquide compresseur introduit en 56 par l'arbre creux sort de l'ajutage 57 du conduit 50 en un jet dont l'axe engendre en tournant un plan perpendiculaire à l'arbre, de telle sorte que l'hyperboloïde qui représentait la surface du faisceau tubulaire dans les compresseurs précédents est réduit ici à une surface plane normale à l'axe. les axes des canaux compresseurs d'un même élément sont situés dans ce plan et orientés suivant la direction de la vitesse absolue Wo du jet à sa sortie de l'ajutage 57 du distributeur.
Dans le cas du compresseur représenté sur les 'fig.ll et 12, les conduits 50 étant radiaux, la vitesse relative V du liquide à la sortie de ces canaux est perpendiculaire à la vitesse périphérique U du
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rotor, de sorte que la relation Wo2 =V2 + U2 est encore satisfaite.
L'air ou le gaz à comprimer arrivant à la partie supérieure de l'appareil peut pénétrer aisément dans les canaux de compression en circulant autour des conduits du rotor.
On peut à volonté modifier la direction de cette vitesse Wo,et par conséquent l'orientation des tubes 52, en cintrant en plan les conduits distributeurs 50 comme on l'a représenté en pointillés sur la fig.12, Toutefois, lorsque las conduits distributeurs 50 ne sont plus radiaux, la relation précédente est modifiée et elle prend la forme
EMI12.1
W02 2 = v2 c o 92 + (U - V Sino02 en désignant par < l'angle fait par la vitesse relative V du jet à la sortie de l'ajutage 57 avec le rayon passant par l'extrémité de cet ajutage, Ó pouvant être positif, négatif ou nul.
Ces éléments plats dont l'épaisseur est très réduite sont empilés verticalement et leur nombre peut être relative- ment très grand pour une hauteur fixée de l'appareil dont le débit peut ainsi être considérable.
La fig.13 représente une forme préférée d'un canal de compression constitué par un tube. L'orifice d'entrée, de section droite s, a une forme rectangulaire afin que la couronne directrice ne présente, entre deux entrées consécutives de canaux, aucune surface sur laquelle se briserait le jet liquide.
La paroi du tube raccorde progressivement cet orifice d'entrée à l'orifice de sortie dont la section droite a une surface supérieure à s et une forme rectangulaire à coins arrondis, afin de diminuer les pertes par vitesse résiduelle et par frottement.
Les fig.14 et 15 représentent un compresseur dans lequel le rotor est muni d'ailettes pour améliorer le rem- plissage en gaz des tubes et guider les filets gazeux. Le liquide arrivant par l'arbre creux 55 est projeté par les
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ajutages 57 des conduits 50, dans les tubes successifs 52 d'un faisceau plan maintenu d'une part au moyen d'une cou- ronne directrice 51, et d'autre part par la paroi intérieure 58 du réservoir-séparateur 53. Les conduits du rotor sont logés entre deux flasques 60 et 61 perpendiculaires à l'axe 55 et rendus solidaires de celui-oi par tous moyens appropriés, l'un au moins des flasques comportant une ouïe 61a communi- quant avec l'enceinte contenant le gaz à comprimer.
Le bord extérieur des deux flasques est incurvé du côté Ses ajutages, de manière à présenter en coupe verti- cale une section en forme de tuyère convergente d'injection.
Des ailettes radiales 68 planes ou cintrées sont disposées entre les deux flasques, l'ensemble constituant une roue de compresseur centrifuge ordinaire dans laquelle sont emprisonnés les conduits du rotor. Le gaz admis par l'ouïe 61a est lancé dans les canaux de compression avec une vitesse voisine et dans la même direction que celle du liquide injecté. Dans ces conditions, le remplissage en gaz des canaux de compression est satisfaisant et la turbulence du gaz est réduite au minimum.
Ce dispositif remplace ou complète avantageusement l'étage de précompression centrifuge prévu sur la fig.10 ou peut à volonté être combiné avec cette précompressin.
Les compresseurs selon l'invention peuvent utiliser des liquides compresseurs très divers. Le choix de ce liquide est déterminé par ses propriétés physiques, notamment par sa densité, par son coefficient de viscosité (dont dépendent les frottements), par sa tension-de vapeur, et enfin par'ses propriétés chimiques dont il y a lieu de tenir compte pour éviter toute altération mutuelle du gaz et du liquide.
Le liquide utilisé peut être de l'eau, du mercure, de l'huile, de l'essence, de l'alcool ou tout autre corps liquide à la température de fonctionnement, y compris les eutectiques salins ou métalliques*
Le mode de construction du compresseur permet de
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effectuer aucun autre graissage que celui de l'arbre de la machine. Le gaz comprimé peut donc être complètement exempt de lubrifiant gras.
Il permet aussi de réaliser une compression très sensiblement isotherme en raison de l'excellent refroidissement du gaz pendant sa compression, qui est dû à la fois aux nombreuses surfaces de contact entre le gaz et le liquide, et aussi au faible diamètre des canaux de compression.
Par contre, l'utilisation de canaux très courts et calorifugés et de grandes vitesses initiales permet une compression très rapide et, par suite, se rapprochant de la compression adiabatique qui pourra être avantageusement uti- lisée dans les turbines à gaz.
Le rendement global de ces compresseurs est élevé, les pertes d'énergie se décomposant comme suit :
Rotor - Le rotor, constitué seulement par l'arbre et les conduits, n'a qu'une faible masse, les frottements aux paliers sont faibles, le rendement mécanique du nouveau compresseur est très élevé.
Les conduits ont une grande section comparativement à celle des canaux de compression, le liquide y circule lentement et le frottement du liquide dans ces canaux est peu important. Le rendement de l'ajutage convergent est voisin de 100%. La perte d'énergie due au choc du jet liquide et du gaz pénétrant dans la couronne directrice est petite lorsque le rotor tourne à sa vitesse de régime.
Stator - Les pertes d'énergie dans le stator pro- viennent :
1 ) Du frottement.du liquide-compresseur dans les canaux de compression. Ce frottement augmente rapidement lorsque le diamètre du canal diminue, ce qui justifie la forme donnée aux canaux de compression dont les axes sont constamment tangents à la résultante des forces agissant sur les pistons liquides. La composante normale aux parois de cette résultante étant nulle, le diamètre intérieur des canaux peut être légè-
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rement augmenté, ce qui diminue le frottement,
En outre, pour le liquide-compresseur, on tiendra compte essentiellement du coefficient de viscosité qui sera choisi pour réduire au minimum les frottements dans les tubes.
Lorsque la nature du liquide-compresseur sera déterminée obli- gatoirement par d'autres considérations, par exemple la nécessi- té de réaliser des taux de compression très élevés et de grandes puissances massiques à l'aide d'un liquide-compresseur de grande densité tel que le mercure, il sera avantageux d'effec- tuer, sur la paroi latérale intérieure des tubes de compression et préalablement à l'introduction du mercure, une projection d'une très faible quantité d'un autre liquide, de viscosité différente, eau, essence, alcool, etc... choisi expérimenta- lement pour réduire les frottements.
Ce procédé, qui est assimilable à une lubrification d'un liquide par un autre liquide, a été décrit à propos de la fig.l.
2 ) De réchauffement du liquide au cours de la compression, perte qui est petite lorsque la compression est .sensiblement isotherme.
3 ) De la vitesse restante du gaz et du liquide à leur sortie des canaux de compression ; vitesse restante étant faible en raison de la réduction du volume du gaz après compression et de l'accroissement de la section des canaux de compression, la perte correspondante est peu impor- tante.
4 ) Du travail nécessaire pour refouler le liquide sortant des canaux de compression et rassemblé dans la réser- voir-séparateur.
Cette perte serait importante si elle n'était à peu près complètement récupérable. Le liquide accumulé à la partie inférieure du réservoir est refoulé dans la canalisation de retour par la pression du gaz, il est réintroduit dans le rotor avec une vitesse et une pression qui s'ajoutent respec-
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tivement à celles qui sont engendrées par la rotation du rotor.
La perte d'énergie est donc simplement limitée à celle qui provient des frottements du liquide circulant dans la canalisa- tion de retour qui est très petite.
5 ) Enfin, la dernière perte d'énergie provient de l'action de la pesanteur. Elle correspond au travail néces- saire pour relever le liquide-compresseur de la partie infé- rieure du réservoir-séparateur jusqu'au niveau de l'axe du rotor. Cette perte, peu importante dans un compresseur à axe horizontal en raison du diamètre relativement faible du faisceau-compresseur, est pratiquement nulle dans un compres- seur à axe vertical (fig.9) où le liquide-compressur,rassem- blé en 44 à la partie inférieure du réservoir-séparateur 10, est relevé jusqu'au rotor 45 par la pression du gaz, en traversant l'arbre vertical creux 15, par exemple. le travail nécessaire à l'élévation du liquide dans le rotor 45 est en effet à peu près complètement compensé par la travail utile de la pesanteur agissant sur le liquide qui descend dans le stator 46 du compresseur.
Odtre ses applications à la liquéfaction ou à la compression industrielle des gaz, le nouveau compresseur, qui est du type rotatif et dont le rendement et la puissance massique sont élevés, remplit les conditions voulues pour être utilisé avantageusement à la compression isotherme ou adiabatique des gaz destinés à alimenter une turbine à gaz.
Par exemple : dans la turbine à gaz à circuit fermé dans laquelle le fluide moteur choisi est l'air, on pourra utiliser l'eau comme liquide compresseur, ou mieux un liquide de densité plus élevée, le mercure par exemple, et l'eau comme second liquide.
Dans la turbine à gaz à circuit ouvert, on pourra par exemple utiliser le mercure comme liquide compresseur et l'essence comme liquide lubrifiant. La petite quantité d'es- sence vaporisée pendant la compression sert à carburer l'air et est brûlée utilement dans la chambre de combustion de la .turbins.
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Il va de soi que des modifications peuvent être appor- tées aux compresseurs qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de l'invention.