BE498224A - - Google Patents

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BE498224A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F13/00Pressure exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D19/00Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
    • F28D19/04Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier

Description

       

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  PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX ECHANGEURS 'DE PRESSIONS   L'invention   est relative à des échangeurs de pressions rotatifs (pour des fluides gazeux) du genre de ceux comprenant   au   moins un groupe   annu- .   laire de cellules pour la compression ou la détente de gaz et dans lesquels, au cours du fonctionnement, c'est-à-dire quand il se produit une rotation re- lative entre le groupe de cellules et les parties adjacentes de la machine, certaines cellules contenant du gaz comprimé sont mises en communication avec d'autres cellules (du même groupe ou   d'un   autre) qui contiennent du gaz à une pression inférieure,

   les étages de compression et de détente ainsi obtenus agis- sant de pair avec des étages   d'apport   et d'évacuation de chaleur qui provoquent l'écoulement des gaz dans les cellules ou hors de celles-ci pour compenser les variations de volume résultant de la modification de 'leur état   thermique.,   
Pendant qu'une cellule de l'étage de compression est en   communica-     tion   avec une cellule de   1-'étage   de détente, il se produit nécessairement un écoulement de gaz (désigné ci-après par "gaz de transfert!!) depuis la   cellule,   dans laquelle le gaz se détend,, vers la   cellule   dans laquelle le gaz doit être comprimé,, 
Le courant gazeux, produit pour un étage d'apport de chaleur, ne doit, si   possible,

     pas dépasser celui.nécessaire à l'enlèvement, hors des cel- lules, du gaz en excès qui est produit par l'accroissement de volume résultant du chauffage. De même, le courant gazeux, produit pour un étage d'évacuation de la chaleur ne doit, si possible pas dépasser 1?addition de gaz aux   cellu-   les pour compenser la diminution de volume résultant du refroidissement. 



   En pratique, il est avantageux que l'évacuation de la chaleur tout au moins (et si possible également l'apport de chaleur) se fasse à l'extérieur des cellules et, à cet   effet.9   il a été proposé que les courants   gazeux   qui se produisent aux étages   dévacuation   et d'apport de la chaleur, soient obtenus par le procédé (désigné   ci-après.par   "balayage") par lequel le contenu de cha- que cellule),qui pénètre dans la zone pour   1-'apport   (ou   l'évacuation)   de la chaleur, est enlevé et remplacé par du gaz qui,, à   1.:

  1 extérieur   des cellules, a 

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 été spécialement chauffé (ou refroidi) ou qui, dans chaque cas,provient d'une source de gaz qui est déjà à la température élevée (ou basse) désirée. 



  Ce procédé pour l'enlèvement et le remplacement du gaz implique   l'interven-   tion d'un courant   contsnu   du gaz qui traverse les cellules intéressées. 



   Les points du cycle de travail, auxquels l'apport et   l'évacua-     tion   de la chaleur ont lieu, dépendent de l'usage auquel la machine est des- tinée. Si l'échangeur de pressions sert à fournir du gaz chaud et à pression élevée, qui doit être détendu par exemple dans une turbine à gaz ou toute autre machine pour fournir du travail mécanique, l'apport de la chaleur se fait à une pression élevée et   1-1 évacuation   de la chaleur à une pression ré- duite. Par contre, si l'échangeur de pressions est utilisé comme pompe de chaleur ou machine frigorifique, le contraire se produit, c'est-à-dire que   l'apport   de chaleur se fait à basse pression et son évacuation à haute pres- sion. 



   Avantageusement, chaque groupe annulaire de cellules forme un rotor. Quand on se sert de plus d'un de ces rotors, 1-'.ensemble peut être agencé de manière que l'écoulement du gaz de transfert se fasse depuis les cellules de détente   d'un   rotor vers les cellules de compression de   1-'autre.   



   Plusieurs échangeurs du genre général en question ont été décrits avec leur fonctionnement détaillé dans le brevet belge n    496.320   déposé le 13 juin   1950   au même nom et sous le titre "Perfectionnements apportés aux échangeurs de pressions". 



   L'invention a pour but général de réduire les pertes d'énergie qui sont inhérentes à de tels échangeurs de pressions. En particulier, il ar- rive, par suite de la construction même, que le gaz de transfert, en s'écou- lant d'une cellule vers une autre (au besoin par des conduits spéciaux), su- bit nécessairement une certaine détente libre qui ne produit aucun travail utile pour comprimer un gaz dans une cellule de compression, ce qui corres- pond donc à une perte   d'énergie,     L'invention   a pour objet un échangeur de chaleur du genre spé- cifié dans lequel le courant de gaz de transfert traverse des aubages de tur- bines ou analogues de sorte qu'une partie de l'énergie de ce gaz est extraite sous la forme d'un travail mécanique.

   Ce travail peut servir à faire tourner le ou les rotors de l'échangeur de pressions ou à aider pour obtenir cette rotation et il peut également être utilisé, si possible, pour fournir de l'é- nergie recueillie sur l'arbre de ce ou de ces rotors. 



   D'une manière générale, l'invention consiste également en un échangeur de pressions, du genre spécifié, qui comprend au moins un rotor pro- pre à former (au besoin de pair avec la partie non-tournante de la machine) un groupe annulaire de cellules, ledit rotor comportant des aubages de turbi- ne qui, au cours du fonctionnement, reçoivent le gaz de transfert qui s'écou- le depuis les cellules de détente vers les cellules de compression. On a alors recours, de préférence, à un dispositif à aubages fixes agencé de ma- nière telle que ces aubages puissent recueillir le gaz de transfert déchargé par les aubages tournants d'une cellule de détente et puissent guider conve- nablement le gaz recueilli vers les aubages tournants d9une cellule de com- pression du même rotor ou d'un autre. 



   L'agencement peut être tel que le travail   mécanique,   fourni par les aubages, soit seulement suffisant pour entraîner le ou les rotors. Il peut   également   convenir à la fois à   l'entraînement   du ou des rotors et à la four- niture d'une certaine puissance extérieure à l'aide de l'arbre du ou des ro- tors, la partie restante du travail utile de l'échangeur de pressions étant dépensée pour le débit d'un gaz à haute pression pour un usage extérieur, par exemple dans une turbine à gaz. L'agencement peut être tel que le travail to- tal, fourni par l'échangeur de pressions, soit subdivisé en toute proportion voulue entre la fourniture d'un débit de gaz comprimé pour un usage extérieur et la production de la puissance mécanique pour le gaz de transfert, cette puissance étant recueillie sur l'arbre.

   Dans un cas extrême, la totalité du travail utile extérieur peut être obtenue par de la puissance recueillie sur 

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 l'arbre alors que on ne produit, en substance, pas de gaz comprimé pour l'usa- ge extérieur. Il est toutefois préférable que l'échangeur de pressions four-   nisse   seulement une énergie mécanique telle qu'elle consomme la chaleur   qui,   sans   cela.,   serait perdue au cours de   l'échange   des pressions. Cette énergie peut servir à l'entraînement non seulement   du   ou des rotors à cellules mais également de certains accessoires tels que des ventilateurs ou compresseurs pour le balayage ou des compresseurs auxiliaires pour fournir le gaz de ba-   layage.   



   On   constitue,   de préférence, les échangeurs de pressions selon l'invention de   manière   telle que la communication entre une cellule de com- 
 EMI3.1 
 pression et une cellule de détente soit interrompue avant la fin de l'écou-   lement   du gaz de transfert,,, 
Les dessins schématiques ci-annexés montrent,, à titre d'exemples, plusieurs modes de réalisation de   l'invention.   On a admis, pour tous les ex- emples qui seront décrits, que chaque groupe annulaire de cellules fait par- 
 EMI3.2 
 tie d'un rotor a,tcp pu7seu e les cellules étant balayées à la fois pour l'étage   d'apport   de chaleur et pour' 1?étage d'évacuation de la chaleur.

   On. admet également dans ce qui suit que les machines décrites sont destinées à   fournir   du gaz chaud sous pression. 



   Les figs. 1 à 7 de ces dessins montrent,, respectivement en coupe 
 EMI3.3 
 axiale selon I-I fige 41J en coupe transversale selon II-II fig. z en coupe selon III-III fig. l, en coupe selon IV-IV frigo 1. en coupe selon V-V fige 1, en vue en bout et en coupe selon   VII-VII     fig.   4,   un   échangeur de pressions établi selon   l'invention.   



   La fig. 8 montre, en développement dans   un   plan circonférentiel, 
 EMI3.4 
 une partie de 1?appareil de la fig, 1. 



  La fig. 9 montre un diagramme des vitesses pour les aubages de 
 EMI3.5 
 turbine de la figo 80 La frigo 9a montre une variante de l'appareil de la fig. 1. 



  La fig. 10 montre, semblablement à la fige 4, une autre variante. 
 EMI3.6 
 



  La fig. 7L montre, semblablement à la i.go 3, une variante uti- lisée de pair avec celle de la fige 100 Les figes. 7a et lob montrent, en développement schématique, des exemples d'anbages de rotor qui conviennent au dispositif de la fig, 11. 



  La figo 12 montre, en coupe axiale comme celle de la fig. 7$ un échangeur de pressions avec deux rotors tournant dans des sens opposés. 



  La fig. l2a montre, semblablem.ent une variante pour une partie de 1"appareil de la fig. je pour y incorporer une caractéristique indiquée sur la fig. 1. 



  La ±go 13 montre,, en développement dans un plan circonférentie4 une partie de   l'appareil   de la fig. 12 
La fig. 14   montre   un diagramme des vitesses pour les aubages 
 EMI3.7 
 de turbine de la fig. I,3 La figo 15 montre, semblablement à la fig. 72, un échangeur de pressions avec deux rotors tournant dans des sens opposés et séparés par une cloison non-touluanteo 
La fig. 15a montre une combinaison des dispositifs des   figs.15   et 9a. 



   La fig. 16 montre, en développement dans un plan   circonféren-   
 EMI3.8 
 tiel, une partie de l'appareil de la fig. 15. 



   La fig. 17 montre un diagramme des vitesses pour les aubages de turbine de la fig. 160 
 EMI3.9 
 La fig, 18 montre, semblablement à la figo /, une antre variante. 

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   La fig. 19 montres en développement dans un plan circonférentiel de la fig. 12, une autre caractéristique de   1-'invention.   



   La fig.   20,   à peu près semblable à la fig. 19, montre l'utili- sation pour un appareil avec rotor unique de la caractéristique montrée sur la fige 19. 



   L' échangeur de pressions., montré sur les figs. 1 à   7,   comprend un rotor 1 formé par un cylindre interne 2 et un cylindre externe 3 et entre ces cylindres sont intercalées des cloisons radiales 4 séparant les cellules 5. Pour cet exemple particulier on se sert d'un balayage à contre-courant et pour cette raison le rotor comprend également une cloison cylindrique 6 qui subdivise les cellules en des parties radiales internes et externes. Le rotor comporte, à une de ses extrémités, un anneau 7 formé par des aubages d'un ro- tor de turbine, les cellules 5 étant fermées à cette extrémité à l' exception des passages prévus pour les aubages. A leur autre extrémité les cellules 5 sont ouvertes, comme montré sur la fig. 2. 



   Le rotor peut tourner dans une enveloppe 8 avec parois terminales 9 et 10, la paroi 9 portant des segments 11 et 12 formés par des aubages de stator et les passages pour les gaz entre les aubes communiquent avec des con- duits   13   pour l'écoulement du gaz de transfert;. Plusieurs passages entre les aubes peuvent communiquer avec une cellule et chaque conduit 13 peut   communi-   quer également avec plus d'un de ces passages du moment que, au cours du fonc-   tionnement   il n'existe aucune communication entre les cellules excepté aux endroits nécessaires pour l'échange des pressions. 



   Si l'on admet que'le rotor tourne dans le sens indirect (horlogi- que) par rapport à la fig. 4, le cycle opératoire est le suivante 
AD est l'étage de détente, DC est l'étage de balayage à basse pression et pendant lequel se fait l'évacuation de la chaleur, CD est l'étage de compression et BA est l'étage de balayage à haute pression pendant lequel se produit l'apport de chaleur. 



   Les lumières de balayage, ménagées dans la paroi terminale   10,   sont reliées à une tuyauterie appropriée pour laquelle, comme montré sur la fig. 7, le conduit 14 sert au balayage à haute pression et le conduit 15 au balayage à basse pression.. Pour   1-'exemple   montré on admet que les gaz, dé- chargés pour le balayage à une pression élevée, reçoivent un apport de chaleur depuis l'extérieur, par exemple en faisant brûler un combustible dans ces gaz dans une chambre de combustion, après quoi ces gaz sont partagés en deux par- ties dont une est ramenée à l'échangeur de pressions pour recharger les   cel-   lules par le balayage à haute pression et dont l'autre est fournie à un en- droit d'utilisation, par exemple une installation séparée avec turbine à gaz. 



   La fige 8 montre un exemple des aubages de turbine qui convien- nent à la machine montrée sur les figs. 1 à 7. On voit que les aubages de ro- tor 7 fonctionnent comme des aubes à réaction pour le gaz de transfert qui sort des cellules   I,   c'est-à-dire celles qui sont en détente, et comme des aubes à impulsion pour les gaz pénétrant dans les cellules II,   c'est-à-dire   celles qui sont en compression. Les aubages de stator 11 et 12 sont constitués de manière telle qu'ils reçoivent, avec un   minimum   de perte d'énergie, le gaz de transfert déchargé hors des cellules et dirigent convenablement le débit de ces gaz vers les aubages de rotor   d'une   cellule de compression. 



   La fig. 9 montre un diagramme typique des vitesses pour des au- bages de la fige 8, les indications étant les   suivantes  U est la vitesse pé-   riphériques   OA la vitesse des gaz par rapport au rotor, à la sortie des cel- lules I, OB la vitesse des gaz par rapport au stator à l'entrée des cellules I, OE la vitesse des gaz par rapport au stator quand les gaz quittent ce der- nier pour pénétrer dans les cellules II, 0F est la vitesse des gaz par rap- port au rotor à l'entrée des cellules II et OB est la vitesse des gaz par rapport au rotor' quand ces gaz pénètrent dans les cellules II après avoir quitté les aubes du rotor. 



   La fig. 9A montre une machine analogue à celle de la fig. 1 mais 

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 pour laquelle les cellules comportent des lumières de balayage aux deux ex- trémités pour permettre un balayage axial complet. Dans ce cas les aubes 7 du rotor se trouvent dans une partie de plus grand diamètre du rotor afin que le courant des gaz de balayage puisse contourner les aubes en   by-pass   en une zone radiale vers   l'intérieur..   Les aubages 11, 12 du stator se trouvent éga-   lement   et nécessairement dans une partie à plus grand diamètre. 



   Les   figso   10 et 11 montrent une variante qui permet   d'obtenir   un rendement plus grand pour les aubages pour la raison que dans un disposi- tif selon la fig. 8 le gaz de transfert traverse les aubages de rotor d'abord dans un sens et puis dans   le autre..   Pour obtenir ce résultat, les segments 11 et 12 de ces aubages peuvent être établis à des distances différentes de l'ar- bre, comme montré sur la fig.

   10, et le rotor comporte deux séries   concentri-   ques d'aubages 16 et 17, les aubages   11   du stator et ceux 16 du rotor étant agencés de manière à venir se placer en regard pour un écoulement du gaz dans un sens alors que les aubages 17 du rotor et ceux 12 du stator peuvent corres- pondre pour un écoulement du gaz dans   1-'autre   senso   On   comprend aisément qu'au cours du fonctionnement l'aubage particulier non utilisé est   recouvert   par une partie non perforée de la paroi 9. Les figso lla et 11b montrent des coupes schématiques des aubages 16 et 17 du rotor. 



   La machine, montrée sur la fig. 12, comprend deux rotors   1   et la tournant dans des sens opposés dans une enveloppe 8. Dans ce cas des conduits, analogues à ceux désignés par 13, n'existent pas et le gaz de transfert s'é- coule directement des cellules de détente   d'un   rotor dans les cellules de com- pression de l'autre rotor. Le   fonctionnement   de cette machine est décrit en détail dans le brevet belge n  496.320 dont question plus   haut.,   
Un conduit 14, pour le balayage à haute pression, est prévu à cha- que extrémité de la machine, de même qu'un conduit 15 pour le balayage à bas- se pression. Comme montrée on fait comporter à chaque rotor un aubage 7 de   ro- .   tor de turbine.

   Dans ce cas il n'existe pas un aubage de stator   correspon-   dant et somme le gaz doit s'écouler successivement suivant des directions op- posées entre des aubes de rotor ayant le même profil on ne doit pas   s'atten-   dre à un rendement élevée La fig. 13 montre, en coupe,   un   aubage typique qui convient   à   une machine de ce genre et sur la fig.

   14 on montre le diagramme des vitesses pour l'aubage de la fige 13, les indications ayant les signifi- cations   suivantes-.  U est la vitesse périphérique, OA la vitesse -du gaz par rapport au rotor I à la sortie de celui-ci,   OD   est la vitesse du gaz par rap- port au rotor II en entrant dans   celui-ci,   OB est la vitesse du gaz par rap- port au rotor II quand le gaz pénètre dans les cellules après avoir quitté les aubes   du   rotor. 



   La fig. 12a montre une variante de la fig. 12 avec   incorporation   de la caractéristique de la fige 9a c'est-à-dire que les aubes de rotor 7 sont logées dans des parties élargies, dans le sens diamétral, des tambours du   ro-   tor pour permettre un balayage axial sur toute la longueur des cellules.

   Une cloison fixe 16a, établie entre les rotors, comporte des lumières   permettant   l'écoulement du gaz de balayage   dans. le   sens indiqué par les flèches.! 
Pour obtenir un meilleur rendement pour les aubages dans une ma- chine à deux rotors, on peut adopter la disposition montrée sur la figo 15 pour laquelle les rotors 1 et la sont séparés par une cloison non tournante 16 qui porte des segments d'aubages de stator 17, 18 agissant   d'une   manière analogue à celle des aubages 11 et 12 de la fig. 4. Les aubages 17 et 18 peu- vent, comme montré sur la fig. 15,  'comporter   chacun deux rangées d'aubes. 



  On peut également se servir, dans chaque cas, d'une seule rangée d'aubes com- me sur la   fige .16.   La fig. 17 montre -un diagramme typique des vitesses pour les aubages de la figo 169 les indications ayant les significations suivan- tes:U est la vitesse périphérique, OA la vitesse du gaz par rapport au ro- tor I à la sortie de celui-ci, OB est la vitesse du gaz par rapport à une par- tie intermédiaire (stator) à la sortie du rotor I, OC est la vitesse du gaz par rapport à la partie intermédiaire à la-sortie de celle-ci et à l'entrée du rotor II, OA est la vitesse du gaz par rapport au rotor II à 1-'entrée de celui-ci et OB est la vitesse du gaz par rapport au rotor II à l'entrée des cellules et après avoir quitté les aubes du rotor. 

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   La fig. 15a montre une disposition qui a certains avantages pra- tiques et qui, en substance, comprend la combinaison du dispositif de la fige 15 avec la caractéristique de la figa 9a. 



   Dans le cas où l'on se sert d'aubages de stator, il est avanta- geux, pour des raisons résultant des différences existant entre les densi- tés du gaz., d'agencer l'ensemble de manière telle que les cellules de com- pression et de détente, adjacentes à la zone à haute pression, communiquent entre elles par des aubages de stator pour lesquels les passages des gaz ont une section transversale plus petite que ceux de la zone à basse pression. 



  Un exemple   d'un   tel agencement est montré sur la fig. 18 sur laquelle E cor- respond à l'étage de détente et C à l'étage de compression, la pression dans les cellules de détente allant en diminuant dans le sens de la flèche en C. 



  Comme montré., on obtient le résultat voulu en diminuant l'envergure des au- bages de stator 11 et 12 par gradins dans le sens périphérique depuis la zo- ne à basse pression vers la zone à haute pression. Suivant une variante on peut faire diminuer cette envergure d'une manière progressive et non pas par gradins. Pour augmenter   l'efficacité   des aubages on peut faire comporter aux aubes de rotor, coopérant avec ces aubages, des sections ayant des profils différents et établies en des endroits radiaux différents afin de,pouvoir coopérer, d'une   manière   plus   appropriée,,   avec des aubages de stator ayant une envergure particulière.

   Les différentes sections des aubages de rotor peuvent être séparées par des cloisons annulaires cylindriques ou analogues qui canalisent mieux le courant gazeux pour une section particulière de l' au- bage de rotor. 



   Diverses variantes possibles des exemples., décrits plus haut., peu- vent être aisément imaginés. En particulier la disposition selon la fig. 15 peut comporter avantageusement les dispositifs montrés sur les fige. 10 et 11. 



   A cause de l'énergie mécanique, obtenue par la détente du gaz de transfert dans les aubages de turbine, on peut construire des échangeurs de pressions dont les rotors sont auto-propulseurs. Il est, toutefois, possible qu'un surplus de puissance utile soit disponible et cette énergie peut être avantageusement utilisée pour entraîner des appareils auxiliaires tels que des ventilateurs de balayage. La constitution d'une machine particulière peut être telle que la puissance totale soit subdivisée dans des proportions vou- lues entre la fourniture de gaz comprimé pour un usage extérieur et une puis- sance recueillie sur l'arbre et fournie par les aubages de turbine dans les- quels le gaz de transfert se détend. Dans un cas extrême,, la totalité de la puissance peut être recueillie sur l'arbre sans que du gaz comprimé soit dé- bité pour un usage extérieur. 



   Les spécialistes se rendent compte   qu'il   existe nécessairement une différence entre la pression dans une cellule qui est sur le point d'être balayée et la pression du gaz frais, à pression élevée ou basse, qui sert au balayage. En d'autres mots, il n'est jamais possible de comprimer le gaz à traiter jusqu'à la pression la plus élevée du cycle pu de détendre ces gaz dans les cellules de détente jusqu'à la pression la plus basse du cycle. 



  Ceci signifie que pour les étages de balayage il se produit nécessairement une poussée de gaz (ce qui implique une détente libre et par conséquent une perte d'énergie) vers. les cellules ou à partir de celles-ci. En amplifiant l'idée fondamentale qui est à la base de   l'invention,   on propose d'agencer l' ensemble de manière telle que chaque cellule, après avoir quitté un étage de compression ou de détente et avant d'atteindre l'étage de balayage, soit mise en   communication,   à l'aide de l' aubage de turbine décret plus haut, avec le conduit de balayage (pour permettre l'admission de gaz frais à haute ou basse pression suivant le cas) afin que la pression dans cette cellule soit rendue égale à la pression de balayage avant que la cellule n'atteigne la cel- lule de balayage,

   cet équilibrage des pressions donnant lieu à une détente du gaz dans   l'aubage   de turbine -avec une production plus grande de travail utile. 



   La fig. 19 montre un dispositif qui permet d'obtenir ce résultat 

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 dans des machines du genre de celle montrée sur la fig. 12. On voit sur la fig. 19 que le conduit 14 pour le balayage à haute pression du rotor la est décalée dans le sens périphérique, par rapport au conduit correspondant 14 du rotor 1. On suppose que la cellule du rotor 1a, qui se trouve à   l'extrême   droite, a été amenée à une pression aussi élevée que possible par un trans- fert de gaz depuis les cellules de détente mais qu'elle est encore à une pression inférieure à celle du gaz frais et à pression élevée qui est four- ni au rotor par le conduit 14.

   La cellule, en se déplaçant vers la gauche depuis la position montrée   jusqu'à   la position pour laquelle elle est ba- layée,   vient   en   communication   par   l'aubage   7 avec des cellules du rotor 1 qui ont été balayées. La pression dans la cellule du rotor la est ainsi ren- due sensiblement égale à celle de   l'air   frais introduit par le conduit 14. 
 EMI7.1 
 



  Il se produit donc un écoulement du gaz par 11 aubage 7 depuis le rotor 1 jusque au rotor la et, par   conséquente   une détente de ce gaz dans l'aubage; De même, une cellule., du coté gauche du rotor 1 et quand elle-se déplace vers la droite   jusqu'à   une position pour laquelle elle est balayée, est ame- née à la pression la plus élevée du cycle par sa communication, à l'aide 
 EMI7.2 
 de 1-aubage 7. avec des cellules du rotor la qui doivent être balayées. Il en résulte que le gaz traverse l'aubage 7 depuis le rotor la vers le rotor 1 et est détendu dans cet aubage (voir les petites flèches de la fig.- 19 o . 



   Un effet similaire   peut,,   si on le   désire,   être obtenu pour le balayage à basse pression en   décalant   les   conduits   de balayage. Dans ce cas 
 EMI7.3 
 la pression dans les cellules, qui s2!approohent de l'étage de balayage doit être diminuée. 



   La fig. 20 montre   comment     on   peut obtenir le même résultat dans une machine avec rotor unique comme celui de la fige 1. On a recours à un conduit en by-pass 18 qui permet d'alimenter chaque cellule avec du gaz frais admis à haute pression avant que cette cellule   n'atteigne   la zone de 
 EMI7.4 
 balayage de sorte qu2lil se produit.un écoulement de gaz depuis 121extrémité du conduit 18 par l'aubage de rotor 7 jusque dans les cellules ce qui équi- libre les pressions et fournit du travail utile. L'aubage de stator 19 est logé dans 1lex,rémité ouverte du conduit 18. On peut remplacer le conduit 18 par   un   conduit 18a par lequel la cellule. qui est sur le point d'être balayées est amenée en regard   d'une     cellule   qui est en cours de balayage.



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  IMPROVEMENTS TO PRESSURE EXCHANGERS The invention relates to rotary pressure exchangers (for gaseous fluids) of the type comprising at least one annu- group. area of cells for the compression or expansion of gas and in which, during operation, that is to say when there is a relative rotation between the group of cells and the adjacent parts of the machine, some cells containing compressed gas are placed in communication with other cells (of the same group or of another) which contain gas at a lower pressure,

   the compression and expansion stages thus obtained acting in conjunction with heat supply and discharge stages which cause the gas to flow into the cells or out of them to compensate for the variations in volume resulting from the modification of their thermal state.,
While a compression stage cell is in communication with an expansion stage cell, there will necessarily be a flow of gas (hereinafter referred to as "transfer gas !!) from the flow. cell, in which the gas expands ,, to the cell in which the gas is to be compressed ,,
The gas stream produced for a heat input stage should not, if possible,

     not exceed that necessary for the removal from the cells of the excess gas which is produced by the increase in volume resulting from the heating. Likewise, the gas stream produced for a heat removal stage should, if possible not exceed the addition of gas to the cells to compensate for the decrease in volume resulting from cooling.



   In practice, it is advantageous that at least the removal of heat (and if possible also the supply of heat) takes place outside the cells and, for this purpose.9 it has been proposed that the gas streams which occur at the heat removal and supply stages, are obtained by the process (hereinafter referred to as "sweeping") by which the contents of each cell), which enter the zone for 1- ' supply (or discharge) of heat, is removed and replaced by gas which ,, to 1 .:

  1 outside of cells, has

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 been specially heated (or cooled) or which in each case comes from a gas source which is already at the desired high (or low) temperature.



  This process for the removal and replacement of gas involves the intervention of a continuous flow of gas which passes through the cells concerned.



   The points in the work cycle at which heat is supplied and dissipated depend on the use for which the machine is intended. If the pressure exchanger is used to supply hot gas at high pressure, which has to be expanded for example in a gas turbine or any other machine to provide mechanical work, the heat is supplied at a high pressure and 1-1 removing heat at reduced pressure. On the other hand, if the pressure exchanger is used as a heat pump or refrigeration machine, the opposite occurs, that is to say that the heat is supplied at low pressure and its discharge at high pressure. .



   Advantageously, each annular group of cells forms a rotor. When more than one of these rotors is used, the assembly may be arranged so that the flow of the transfer gas is from the expansion cells of one rotor to the compression cells of 1- 'other.



   Several exchangers of the general type in question have been described with their detailed operation in Belgian patent No. 496,320 filed on June 13, 1950 under the same name and under the title "Improvements made to pressure exchangers".



   The general object of the invention is to reduce the energy losses which are inherent in such pressure exchangers. In particular, it happens, as a result of the very construction, that the transfer gas, flowing from one cell to another (if necessary through special conduits), necessarily undergoes a certain expansion. free which does not produce any useful work for compressing a gas in a compression cell, which therefore corresponds to a loss of energy, The invention relates to a heat exchanger of the type specified in which the current of Transfer gas is passed through turbine blades or the like so that part of the energy of this gas is extracted in the form of mechanical work.

   This work can be used to rotate the rotor (s) of the pressure exchanger or to help achieve this rotation and it can also be used, if possible, to provide energy collected on the shaft of this or of these rotors.



   In general, the invention also consists of a pressure exchanger, of the type specified, which comprises at least one rotor suitable for forming (if necessary together with the non-rotating part of the machine) an annular group. cells, said rotor comprising turbine blades which, during operation, receive the transfer gas which flows from the expansion cells to the compression cells. Use is then preferably made of a device with fixed vanes arranged in such a way that these vanes can collect the transfer gas discharged by the rotating vanes of an expansion cell and can suitably guide the gas collected towards the rotating vanes of a compressor cell of the same rotor or of another.



   The arrangement may be such that the mechanical work, provided by the blades, is only sufficient to drive the rotor or rotors. It may also be suitable both for driving the rotor (s) and for supplying a certain external power using the shaft of the rotor (s), the remaining part of the useful work of the rotor. 'pressure exchanger being expended for the flow of a high pressure gas for outdoor use, for example in a gas turbine. The arrangement may be such that the total work, provided by the pressure exchanger, is subdivided in any desired proportion between the supply of a flow of compressed gas for external use and the production of the mechanical power for it. transfer gas, this power being collected on the shaft.

   In an extreme case, the totality of the useful external work can be obtained by the power collected on

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 the shaft while essentially no compressed gas is produced for external use. It is, however, preferable that the pressure exchanger only supplies such mechanical energy as to consume heat which would otherwise be lost during the exchange of pressures. This energy can be used to drive not only the cell rotor (s) but also certain accessories such as fans or compressors for the scavenging or auxiliary compressors to supply the scavenging gas.



   The pressure exchangers according to the invention are preferably constituted in such a way that the communication between a control cell
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 pressure and an expansion cell is interrupted before the end of the flow of the transfer gas ,,,
The accompanying schematic drawings show, by way of examples, several embodiments of the invention. It has been assumed, for all the examples which will be described, that each annular group of cells is
 EMI3.2
 As part of a rotor, the cells are scanned for both the heat supply stage and the heat discharge stage.

   We. also admits in what follows that the machines described are intended to supply hot gas under pressure.



   Figs. 1 to 7 of these drawings show ,, respectively in section
 EMI3.3
 axial along I-I pin 41J in cross section along II-II fig. z in section according to III-III fig. 1, in section according to IV-IV fridge 1. in section according to V-V fig 1, in end view and in section according to VII-VII fig. 4, a pressure exchanger established according to the invention.



   Fig. 8 shows, developing in a circumferential plane,
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 part of the apparatus of fig, 1.



  Fig. 9 shows a speed diagram for the blades of
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 turbine of figo 80 The fridge 9a shows a variant of the apparatus of fig. 1.



  Fig. 10 shows, similarly to fig 4, another variant.
 EMI3.6
 



  Fig. 7L shows, similar to i.go 3, a variant used in conjunction with that of fig 100 Figs. 7a and lob show, in schematic development, examples of rotor anbages which are suitable for the device of fig, 11.



  Figo 12 shows, in axial section like that of fig. $ 7 a pressure exchanger with two rotors rotating in opposite directions.



  Fig. 12a shows, similarly, a variation for a part of the apparatus of fig. 1 to incorporate therein a feature shown in fig. 1.



  The ± go 13 shows, in development in a circumferential plane4 a part of the apparatus of fig. 12
Fig. 14 shows a speed diagram for the blades
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 turbine of fig. I, 3 Fig. 15 shows, similarly to fig. 72, a pressure exchanger with two rotors rotating in opposite directions and separated by a non-touluanteo partition
Fig. 15a shows a combination of the devices of figs.15 and 9a.



   Fig. 16 shows, developing in a circumferential plane
 EMI3.8
 tiel, part of the apparatus of FIG. 15.



   Fig. 17 shows a speed diagram for the turbine blades of FIG. 160
 EMI3.9
 Fig, 18 shows, similar to figo /, another variant.

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   Fig. 19 watches developing in a circumferential plane of fig. 12, another feature of the invention.



   Fig. 20, roughly similar to fig. 19, shows the use for an apparatus with a single rotor of the characteristic shown in fig 19.



   The pressure exchanger, shown in figs. 1 to 7, comprises a rotor 1 formed by an internal cylinder 2 and an external cylinder 3 and between these cylinders are interposed radial partitions 4 separating the cells 5. For this particular example, a counter-current sweep is used and for this reason the rotor also comprises a cylindrical partition 6 which subdivides the cells into internal and external radial parts. The rotor comprises, at one of its ends, a ring 7 formed by blades of a turbine rotor, the cells 5 being closed at this end with the exception of the passages provided for the blades. At their other end the cells 5 are open, as shown in FIG. 2.



   The rotor can rotate in a casing 8 with end walls 9 and 10, the wall 9 carrying segments 11 and 12 formed by stator vanes and the gas passages between the vanes communicate with conduits 13 for the flow. transfer gas ;. Several passages between the vanes can communicate with a cell and each duct 13 can also communicate with more than one of these passages as long as during operation there is no communication between the cells except where necessary. for the exchange of pressures.



   Assuming that the rotor turns in the indirect (clockwise) direction with respect to FIG. 4, the duty cycle is as follows
AD is the expansion stage, DC is the low pressure sweep stage during which the heat is removed, CD is the compression stage and BA is the high pressure sweep stage during which heat input occurs.



   The scavenging slots, formed in the end wall 10, are connected to a suitable pipe for which, as shown in fig. 7, the conduit 14 serves for high pressure purging and the conduit 15 for low pressure purging. For the example shown, it is assumed that the gases discharged for the high pressure purging receive a heat input. from the outside, for example by burning a fuel in these gases in a combustion chamber, after which these gases are divided into two parts, one of which is returned to the pressure exchanger to recharge the cells by the high pressure sweeping and the other of which is supplied to a place of use, for example a separate installation with gas turbine.



   Fig. 8 shows an example of the turbine blades which are suitable for the machine shown in Figs. 1 to 7. It can be seen that the rotor blades 7 function as reaction vanes for the transfer gas which leaves the cells I, that is to say those which are in expansion, and as impulse vanes. for gases entering cells II, that is to say those which are in compression. The stator vanes 11 and 12 are constructed in such a way that they receive, with a minimum loss of energy, the transfer gas discharged from the cells and suitably direct the flow of these gases to the rotor vanes of a compression cell.



   Fig. 9 shows a typical diagram of the speeds for the blades of fig 8, the indications being the following U is the peripheral speed OA the speed of the gases with respect to the rotor, at the exit of the cells I, OB la speed of the gases with respect to the stator at the inlet of the cells I, OE the speed of the gases with respect to the stator when the gases leave the latter to enter the cells II, 0F is the speed of the gases with respect to the rotor at the inlet of cells II and OB is the speed of the gases with respect to the rotor when these gases enter cells II after leaving the rotor blades.



   Fig. 9A shows a machine similar to that of FIG. 1 but

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 where the cells have scan lumens at both ends to allow full axial scanning. In this case the blades 7 of the rotor are located in a part of larger diameter of the rotor so that the flow of the scavenging gases can bypass the blades in bypass in a radial zone towards the interior. The blades 11, 12 of the stator are also and necessarily in a part with a larger diameter.



   Figures 10 and 11 show a variant which makes it possible to obtain a greater efficiency for the blades for the reason that in a device according to fig. 8 the transfer gas passes through the rotor blades first in one direction and then in the other. To achieve this result, segments 11 and 12 of these blades can be set at different distances from the shaft, as shown in fig.

   10, and the rotor comprises two concentric series of blades 16 and 17, the blades 11 of the stator and those 16 of the rotor being arranged so as to come to face each other for a flow of gas in one direction while the blades 17 of the rotor and those 12 of the stator may correspond for a flow of gas in the other direction. It is easily understood that during operation the particular blade not used is covered by a non-perforated part of the wall 9. The figso 11a and 11b show schematic sections of the blades 16 and 17 of the rotor.



   The machine, shown in fig. 12, comprises two rotors 1 and rotating it in opposite directions in a casing 8. In this case, conduits, similar to those designated by 13, do not exist and the transfer gas flows directly from the expansion cells. of one rotor in the compression cells of the other rotor. The operation of this machine is described in detail in Belgian Patent No. 496,320 referred to above.,
A duct 14, for the high pressure sweeping, is provided at each end of the machine, as is a pipe 15 for the low pressure sweeping. As shown, each rotor is provided with a ro- blading 7. turbine tor.

   In this case, there is no corresponding stator blading and, after all, the gas must flow successively in opposite directions between rotor blades having the same profile. high efficiency Fig. 13 shows, in section, a typical blading which is suitable for a machine of this kind and in FIG.

   14 shows the speed diagram for the blade blade 13, the indications having the following meanings-. U is the peripheral speed, OA the speed of the gas with respect to the rotor I at the exit of the latter, OD is the speed of the gas with respect to the rotor II when entering it, OB is the speed of the gas with respect to rotor II when gas enters the cells after leaving the rotor blades.



   Fig. 12a shows a variant of FIG. 12 with incorporation of the feature of the pin 9a i.e. the rotor vanes 7 are housed in diametrically widened parts of the rotor drums to allow axial sweeping over the entire length cells.

   A fixed partition 16a, established between the rotors, has ports allowing the flow of the scavenging gas into. the direction indicated by the arrows.!
To obtain a better efficiency for the blades in a machine with two rotors, the arrangement shown in figo 15 can be adopted for which the rotors 1 and 1a are separated by a non-rotating partition 16 which carries segments of the blades. stator 17, 18 acting in a manner analogous to that of the blades 11 and 12 of FIG. 4. The blades 17 and 18 can, as shown in fig. 15, 'each have two rows of blades.



  It is also possible to use, in each case, a single row of vanes as in fig. 16. Fig. 17 shows a typical diagram of the speeds for the blades of fig. 169, the indications having the following meanings: U is the peripheral speed, OA the speed of the gas with respect to the rotor I at the exit of the latter, OB is the speed of the gas with respect to an intermediate part (stator) at the exit of the rotor I, OC is the speed of the gas with respect to the intermediate part at the exit of the latter and at the inlet of the rotor II, OA is the speed of the gas with respect to the rotor II at the inlet thereof and OB is the speed of the gas with respect to the rotor II at the inlet of the cells and after leaving the rotor blades.

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   Fig. 15a shows an arrangement which has certain practical advantages and which in substance comprises the combination of the device of fig 15 with the feature of fig 9a.



   In the case where stator blades are used, it is advantageous, for reasons resulting from the differences existing between the densities of the gas., To arrange the assembly in such a way that the cells of the gas. compression and expansion, adjacent to the high pressure zone, communicate with each other by stator vanes for which the gas passages have a smaller cross section than those of the low pressure zone.



  An example of such an arrangement is shown in fig. 18 on which E corresponds to the expansion stage and C to the compression stage, the pressure in the expansion cells decreasing in the direction of the arrow at C.



  As shown, the desired result is obtained by decreasing the span of the stator vanes 11 and 12 in steps in the peripheral direction from the low pressure area to the high pressure area. According to one variant, this span can be reduced in a progressive manner and not in steps. To increase the efficiency of the blades, the rotor blades, cooperating with these blades, can be made to include sections having different profiles and established at different radial locations in order to be able to cooperate, in a more suitable manner, with stator vanes having a particular span.

   The different sections of the rotor blades can be separated by cylindrical annular partitions or the like which better channel the gas stream for a particular section of the rotor blade.



   Various possible variations of the Examples, described above, can easily be imagined. In particular the arrangement according to FIG. 15 can advantageously comprise the devices shown on the figs. 10 and 11.



   Because of the mechanical energy, obtained by the expansion of the transfer gas in the turbine blades, it is possible to build pressure exchangers whose rotors are self-propelling. It is, however, possible that a surplus of useful power is available and this energy can be advantageously used to drive auxiliary devices such as sweeping fans. The constitution of a particular machine can be such that the total power is subdivided in desired proportions between the supply of compressed gas for external use and a power collected on the shaft and supplied by the turbine blades in which the transfer gas expands. In an extreme case, all of the power can be collected from the shaft without compressed gas being released for outdoor use.



   Those skilled in the art realize that there is necessarily a difference between the pressure in a cell which is about to be swept and the pressure of the fresh gas, at high or low pressure, which is used for the sweep. In other words, it is never possible to compress the gas to be treated up to the highest pressure of the cycle or to expand these gases in the expansion cells to the lowest pressure of the cycle.



  This means that for the scavenging stages there is necessarily a gas surge (which implies a free expansion and consequently a loss of energy) towards. cells or from them. By amplifying the fundamental idea which is the basis of the invention, it is proposed to arrange the assembly in such a way that each cell, after having left a compression or expansion stage and before reaching the stage of. sweep, or put in communication, using the turbine blading decree above, with the sweep duct (to allow the admission of fresh gas at high or low pressure as the case may be) so that the pressure in this cell is made equal to the sweep pressure before the cell reaches the sweep cell,

   this balancing of the pressures giving rise to an expansion of the gas in the turbine blade - with a greater production of useful work.



   Fig. 19 shows a device that achieves this result

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 in machines of the kind shown in FIG. 12. It can be seen in FIG. 19 that the duct 14 for the high pressure sweeping of the rotor 1a is offset in the peripheral direction, with respect to the corresponding duct 14 of the rotor 1. It is assumed that the cell of the rotor 1a, which is at the far right, has been brought to as high a pressure as possible by a transfer of gas from the expansion cells but still at a pressure lower than that of the fresh and high pressure gas which is supplied to the rotor through the duct 14.

   The cell, moving to the left from the position shown to the position for which it is scanned, comes into communication through the blading 7 with cells of the rotor 1 which have been scanned. The pressure in the cell of the rotor 1a is thus made substantially equal to that of the fresh air introduced through the duct 14.
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  There is therefore a flow of gas through 11 blading 7 from the rotor 1 to the rotor 1a and, consequently, an expansion of this gas in the blading; Likewise, a cell, on the left side of rotor 1 and when it moves to the right to a position for which it is swept, is brought to the highest pressure of the cycle by its communication, to ugly
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 1-vane 7. with rotor cells 1a which must be swept. As a result, the gas passes through the vane 7 from the rotor 1a to the rotor 1 and is relaxed in this vane (see the small arrows in fig. - 19 o.



   A similar effect can, if desired, be obtained for low pressure sweeping by shifting the sweep conduits. In that case
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 the pressure in the cells, which approaches the scanning stage, must be decreased.



   Fig. 20 shows how the same result can be obtained in a machine with a single rotor such as that in freeze 1. A bypass duct 18 is used which allows each cell to be supplied with fresh gas admitted at high pressure before this cell does not reach the area of
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 sweeping so that a flow of gas occurs from the end of the conduit 18 through the rotor blade 7 into the cells which balances the pressures and provides useful work. The stator blading 19 is housed in 1lex, closed with the duct 18. The duct 18 can be replaced by a duct 18a through which the cell. which is about to be scanned is brought next to a cell which is being scanned.


    

Claims (1)

Un aubage de stator approprié 19 est logé à chaque extrémité du conduit 18a RESUME. A suitable stator blade 19 is housed at each end of the conduit 18a SUMMARY. L'invention a pour objet des perfectionnements apportés aux éhan geurs de pressions rotatifs (pour des fluides gazeux) du genre de ceux com- prenant au moins un groupe annulaire de cellules pour la compression ou la EMI7.5 détente ae gaz et dans lesquels, au cours dia fonctionnement, c'est-à-dire quand il se produit une rotation relative entre le groupe de cellules et les parties adjacentes de la machine,, certaines cellules contenant du gaz com- primé sont mises en communication avec d'autres cellules (du même groupe ou d'un autre ) qui contiennent du gaz à une pression inférieure, les étages de compression et de détente ainsi-obtenus agissant de pair avec des étages EMI7.6 d3appo:r; The subject of the invention is improvements made to rotary pressure exchangers (for gaseous fluids) of the type comprising at least one annular group of cells for compression or compression. EMI7.5 gas expansion and in which, during operation, that is to say when there is a relative rotation between the group of cells and the adjacent parts of the machine, certain cells containing compressed gas are introduced. in communication with other cells (of the same group or of another) which contain gas at a lower pressure, the compression and expansion stages thus obtained acting in conjunction with stages EMI7.6 d3appo: r; t et de évacuation de chaleur qui provoquent 12 écoulement des gaz dans les semblés ou hors de celles-ci pour compenser les variations de vo- EMI7.7 lume résultant de la modification de leur état theiuiques lesquels perfec- tionnements, utilisés séparément ou en combinaison, consistent notamment-. t and heat dissipation which cause gases to flow into or out of the appearances to compensate for variations in vo- EMI7.7 lume resulting from the modification of their state theiuiques which improvements, used separately or in combination, consist in particular-. - à faire passer le courant de gaz de transfert dans un aubage de turbine ou analogue afin qu'une partie de l'énergie, contenue dans ce gaz, soit extraite pour fournir du travail mécanique; EMI7.8 - à faire comporter aux échangeurs, du genre en question", au moins un rotor qui (le cas échéant de pair avec des parties non tournantes)comprend un groupe annulaire de cellules en combinaison avec un aubage de turbine qui, au cours du fonctionnement, regoit du gaz de transfert qui sécoule depuis des cellules de détente vers des cellules de compression., - passing the flow of transfer gas through a turbine blade or the like so that part of the energy contained in this gas is extracted to provide mechanical work; EMI7.8 - to have the exchangers of the type in question include at least one rotor which (where appropriate in conjunction with non-rotating parts) comprises an annular group of cells in combination with a turbine blade which, during operation, receives transfer gas which flows from expansion cells to compression cells., <Desc/Clms Page number 8> - à avoir recours à des aubages de stator construits et agencés de manière telle qu'ils soient propres à recevoir du gaz de transfert déchar- gé par l'aubage de rotor d'une cellule de détente et à guider convenablement le débit de ce gaz vers l'aubage de rotor d'une cellule de compression (du même rotor ou d'un autre); - à faire communiquer les cellules de compression et de déten- te, adjacentes à la zone de haute pression, par l'intermédiaire de l'aubage de stator dont les passages pour le gaz ont une section transversale plus pe- tite que ceux de la zone de basse pression; <Desc / Clms Page number 8> - to have recourse to stator blades constructed and arranged in such a way that they are suitable for receiving transfer gas discharged by the rotor blade of an expansion cell and for properly guiding the flow of this gas to the rotor blade of a compression cell (of the same rotor or of another); - to communicate the compression and expansion cells, adjacent to the high pressure zone, by means of the stator blading, the passages for the gas of which have a smaller cross section than those of the low pressure area; - à faire comporter aux échangeurs, du genre en question, deux groupes distincts d'aubes de rotor à profils différents., ces groupes étant établis concentriquement dans le rotor ou dans chaque rotor et un groupe ser- vant à l'entrée et 1-'autre à la sortie du gaz, par rapport aux cellules, des groupes séparés d'aubes de stator étant également prévus dont un est consti- .tué et établi de manière qu'il puisse venir en regard d'un groupe d'aubes de rotor pour l'écoulement du gaz de transfert dans un sens alors que l'autre groupe est constitué et établi de manière qu'il puisse venir en regard de l'autre groupe d'aubes de rotor pour l'écoulement du gaz de transfert dans l'autre sens, l'agencement étant tel que,, pendant le fonctionnement, les au- bes de rotorqui ne conviennent pas à une direction d'écoulement particuliè- re, - to make the exchangers of the type in question comprise two distinct groups of rotor blades with different profiles, these groups being established concentrically in the rotor or in each rotor and a group serving at the inlet and 1- 'other at the outlet of the gas, relative to the cells, separate groups of stator vanes also being provided, one of which is constituted and established so that it can come opposite a group of stator vanes. rotor for the flow of the transfer gas in one direction while the other group is constituted and established so that it can face the other group of rotor blades for the flow of the transfer gas in the other direction, the arrangement being such that, during operation, the rotor blades which are not suitable for a particular direction of flow, soient masquées; - à diminuer par gradins l'envergure des aubages de stator dans le sens périphérique et depuis la zone à basse pression vers celle à haute pression; - à faire comporter aux aubages de rotor des cloisons annulaires ou analogues qui subdivisent les aubes en sections établies en différents points le long de l'envergure des aubages, ces sections pouvant avoir des profils dif- férents et les cloisons occupant des emplacements tels quelles forment des sections pour les aubages de rotor qui viennent se placer en regard des auba- ges de stator en un endroit particulier; - à constituer les deux séries d'aubages de rotor de manière qu'elles forment deux canaux ou arcs concentriques avec des rayons différents alors que les séries d'aubages de stator ont également des rayons différents en correspondance avec ceux des séries d'aubages de rotor; are masked; - To decrease by steps the span of the stator vanes in the peripheral direction and from the low pressure zone to the high pressure zone; - to make the rotor blades comprise annular partitions or the like which subdivide the blades into sections established at different points along the span of the blades, these sections possibly having different profiles and the partitions occupying locations as they are sections for the rotor blades which come to be placed opposite the stator blades at a particular location; - to constitute the two series of rotor blades so that they form two channels or concentric arcs with different radii, while the series of stator blades also have different radii in correspondence with those of the series of blades of rotor; - à interrompre la communication entre une cellule de compression et une cellule de détente avant que l'écoulement du gaz de transfert ait ces- sé; - à fournir la majeure partie de la puissance utile sous forme de travail mécanique par le gaz de transfert de sorte que pourl'étage d'ap- port de chaleur aucune quantité substantielle de gaz comprimé n'est extraite; - interrupting the communication between a compression cell and an expansion cell before the flow of the transfer gas has ceased; - to provide the major part of the useful power in the form of mechanical work by the transfer gas so that for the heat supply stage no substantial quantity of compressed gas is extracted; - à effectuer le balayage tout au moins pour 1-*étage d'évacuation de chaleur (et si possible également pour l'étage d'apport de chaleur), des moyens étant prévus pour faire communiquer chaque cellule, avant qu'elle n'at- teigne les lumières de balayage, avec un espace contenant du gaz à la pres- sion de balayage de sorte que les pressions dans la cellule et dans cet espa- ce deviennent sensiblement égales par suite d'un écoulement de gaz à travers l'aubage de turbine; - to perform the sweep at least for 1- * heat removal stage (and if possible also for the heat supply stage), means being provided to communicate each cell, before it does not reaches the sweep lumens, with a space containing gas at the sweep pressure so that the pressures in the cell and therein become substantially equal as a result of gas flow through the chamber. turbine blading; - et à constituer l'espace susdit par des cellules qui sont en cours de balayage et qui font partie du même rotor ou d'un autre rotor à cel- luleso L'invention vise., plus particulièrement, certains modes d'appli- cation ainsi que certains modes de réalisation desdits perfectionnements; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveauxles échangeurs de pressions du genre en question,, comportant ap- plication desdits perfectionnements, les éléments et outils spéciaux propres à leur établissement ainsi que les machines, appareils et installations com- prenant de semblables échangeurs. en annexe 5 dessins, - And to constitute the aforesaid space by cells which are being swept and which form part of the same rotor or of another rotor with cells. The invention relates, more particularly, to certain modes of application as well as certain embodiments of said improvements; and it aims more particularly still, and this as new industrial products, pressure exchangers of the kind in question, comprising the application of said improvements, the special elements and tools specific to their establishment as well as the machines, apparatus and installations com- taking similar exchangers. in appendix 5 drawings,
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