BE875277A - Machine motrice - Google Patents

Description

  Brevet d'invention

  
Machine motrice

  
Le présent brevet a pour objet une machine motrice qui, conformément aux principes de la thermodynamique, travaille entre une source chaude et une source froide. Toutefois, étant accouplée à une machine frigorifique à absorption ou, mieux encore, à un frigo à diffusion dont l'évaporateur lui servira de source froide, cette machine motrice pourra,

  
en fait, être considérée comme une machine mono-source et convertir, en énergie mécanique,. les calories aux températures les plus basses.

  
Bien que le, frigo à diffusion soit connu depuis un siècle, il peut être utile de rappeler qu'il fonctionne sans apport d'énergie mécanique,mais simplement par la dégradation d'une source de chaleur qui peut être à basse température puisque les vapeurs d'amoniac, contenues dans une solution riche, sont libérées- de cette solution riche, même si la

  
 <EMI ID=1.1>  

  
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n'est donnée qu'à titre exemptât if et non limitatif. Dans une conduite d'eau à basse température considérée comme

  
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du frigo à diffusion. La solution riche, en provenance

  
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sant l'eau de la source chaude .

  
Les vapeurs d'amoniac montent dans la colonne de rectification "Cr" où se condensent les vapeurs d'eau, ce qui provoque un premier dégagement de chaleur au sein de l'agré-

  
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l'avaporateur "E" en prélevant une chaleur latente de vaporisation qui est pratiquement égale à celle qui est dégagée .par le condenseur.

  
Les vapeurs d'amoniac retournent enfin à l'absorbeur où elles sont dissoutes ce qui provoque en troisième dégagement de chal eur .

  
Il existe également, toujours au sein de l'agrégat, une quatrième source de chaleur qui est libérée par le retour

  
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Il est essentiel de noter que la chaleur prélevée par le  bouilleur, au sein de la source chaude, est égale à la somme des calories dégagées par la colonne de rectification, par l'absorbeur et par le retour de la solution ..pauvre. Pour la facilité de l'exposé, nous appelerons "source de chaleur de l'agrégat" cet ensemble de calories dont le niveau thermique est compris entre celui de l'évaporateur et celui

  
de la source chaude. Les températures les plus hautes, que l'on trouve à la sortie du bouilleur étant, en fait, pratiquement les mêmes que celle de la source chaude. 

  
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leur pratiquement égale à celle dégagée par le condenseur, et une source chaude que noua appelons "source de chaleur

  
 <EMI ID=10.1> 

  
 <EMI ID=11.1> 

  
L'on pourra donc faire travailler une machine motrice qui  suivant le deuxième principe de la Thermodynamique, sera située entre une source froide et une source chaude.

  
Cette machine motrice est représentée sur la figure 1 par une turbine "T". Différents fluide moteurs, qui vaporisent à.basse température, peuvent être utilisés, amoniac, fréons

  
 <EMI ID=12.1> 

  
Par unité de temps, la quantité de propane qui sera vaporisé sera égale, à la quantité de propane que l'évaporateur du' frigo pourra condenser.

  
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quantité de chaleur sensible pour porter sa température à 

  
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sation dont il a besoin pour changer détat. 

  
Cette quantité de chaleur, le propane, ou le butane, pourra

  
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seur, à lui seul fournit déjà autant. de calories que n'en

  
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Quant à la chaleur sensible qui est nécessaire pour porter le butane à- son point débullition, deux solutions sont possibles comme le montrant les deux figures en annexe.

  
La première solution consiste à prélever les calories nécessaires au sein de la source chaude, en aval du bouilleur ce qui aura l'avantage de refroidir encore davantage la source chaude. 

  
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retendre dans la turbine. 

  
On. aura ainsi refroidi une seconde fois la source

  
chaude - et on aura diminué la quantité de calories à prélever aux quatre sources.de chaleur le l'agrégat pour qu'il puisse fonctionner. Le solde des calories dégagées par l'agrégat pourra être absorbé par un troisième échangeur de chaleur situé en aval de celui qui aura préchauffé le butane.

  
Une deuxième solution consiste à ne prélever les calories nécessaires au butane, qu'au sein de l'agrégat. Dans ce cas.,. on y aura prélevé la chaleur sensible, la chaleur latente de vaporisation et la chaleur de surchauffe du butane. La quantité de chaleur que l'on devra faire "sortir" de l'agégat, pour le faire fonctionner, sera donc très nettement inférieure à la quantité de chaleur que le bouilleur aura prélevée à la source chaude. Grâce à un échangeur de chaleur approprié, situé en aval du bouilleur, la source chaude aura donc été refroidie suffisamment pour pourvoir servir de source froide et absorber les calories de l'agré-

  
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Ce transfert de calories s'opérera d'autant plus facilement que toutes les calories de l'agrégat, qui devront être éliminées, seront à une température supérieure à la température de la source chaude en aval du bouilleur.

  
Il n'est pas possible de prévoir toutes les formes de réalisation possible d'une telle machine et ce compte tenu du fait que chaque installation sera fonction de la température de la source chaude, de son importance quantitative, du fluide moteur que l'on aura intérêt à utiliser, du système binaire (eua-amoniac, glycol-fréon, eau-bromure de lithium, etc) qui conviendra le mieux. 

  
Dans certains cas, on pourra avoir^. intérêt à utiliser une

  
 <EMI ID=22.1>  température ou pour améliiorer le rendement de la machine .

  
On pourra également concevoir au moins deux machines .travail-

  
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tèmes binaires différents. 

  
Il est utile de noter que, au rendement près de la turbine et

  
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la source chaude auront été converties en énergie mécanique.

  
Ce rendement est d'autant plus important que, même si l'on ne dispose comme source chaude que d'eau à zéro degré, on pourra encore faire fonctionner cette machine motrice en prélevant à l'eau une partie de sa chaleur de solidification. 

  
 <EMI ID=25.1> 

Claims (1)

1. <EMI ID=26.1>

   <EMI ID=27.1>

   <EMI ID=28.1>

   par l'agrégat servant à assurer la vaporisation et/ou la surchauffe du fluide moteur de ladite machine motrice.

   <EMI ID=29.1>

   cédentes, caractérisée en ce que l'évaporateur de la machine frigorifique condensera, directement ou indirectement, les vapeurs détendues du fluide moteur de la machine motrice.

   <EMI ID=30.1>

   cédentes, caractérisée en ce que la source chaude qui alimente le bouilleur de la machine frigorifique est constituée par la circulation d'un fluide qui, une fois refroidi par ledit bouilleur, pourra, directement ou indirectement, refroidir les différentes parties de l'agrégat telles que la colonne de rectification, le condenseur, l'absorbeur et/ ou la solution pauvr e.

   5[deg.] Machine motrice suivant au moins une des revendications

   précédentes, caractérisée en ce que le fluide moteur prélève tout ou partie des calories nécessaires pour atteindre son point d'ébullition à la source chaude, après . que celle-ci ait été refroidie par le bouilleur, et/ou à au moins 'une des sources de chaleur de l'agrégat citées à la revendication précédente.

   6[deg.] Machine motrice suivant au moins une des revendications précédentes, caractérisée en,\ce qu'un pompe à chaleur auxiliaire permet d'accroître les écarts de température. <EMI ID=31.1>

   précédentes, caractérisée en ce qu'elle convertit en énergie mécanique tout ou partie de la chaleur latente de solidification d'un corps.