Installation thermique. L'invention a pour objet une installation thermique comportant, d'une part, un généra teur de gaz sous pression, constitué par au moins un moteur à combustion interne et au moins un compresseur actionné par ledit mo teur et, d'autre part, au moins un récepteur, par exemple une turbine, actionné par les gaz sous pression fournis par ledit générateur. Cette installation est caractérisée par le fait qu'au moins une partie des gaz comprimés par le compresseur est séparée des gaz de com bustion du moteur et réchauffée, en amont du récepteur, par la chaleur résiduelle des gaz de combustion après travail desdits gaz de combustion dans le récepteur.
Les dessins montrent, à titre d'exemples, plusieurs forment d'exécution de l'installation faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 montre, schématiquement, une première forme d'exécution de cette installa tion; Les fig. 2 et 8 montrent respectivement deux diagrammes du cycle moteur s'appli- quant aux moteurs de deux formes d'exécu tion différentes de l'installation; Les fig. 4 et 5 montrent, en coupe axiale, deux dispositifs d'obturation que compor tent respectivement les deux formes d'exécu tion susdites; La fig. 6 montre, en coupe longitudinale schématique, une autre forme d'exécution de l'installation selon l'invention, dans laquelle le dosage du fluide comprimé pour l'alimen tation et pour le balayage du moteur est au tomatiquement assuré en fonction de la pression dudit fluide;
La fig. 7 montre, partiellement, une va riante de la forme d'exécution de la fig. 6, suivant laquelle le dosage s'effectue en fonc tion de la température des gaz brûlés; La fig. 8 montre partiellement une autre variante de la forme d'exécution de la fig. 6; La fig. 9 montre une autre forme d'exé cution de l'installation selon l'invention, dans laquelle le compresseur est à deux étages de pression. Comme on le voit en fig. 1, l'installation selon la première forme d'exécution présente un générateur constitué par un moteur 1 à deux temps, du type à deux pistons opposés 21 et 22 et à circulation équicourant.
Ce mo teur agit sur des compresseurs d'air 31 et 32 dont les pistons 41 et 42 sont reliés aux pis tons moteurs susdits. L'air comprimé débité par les compresseurs est recueilli dans un conduit 5.
Ledit conduit 5 communique avec des lumières 6 ménagées dans la paroi du cylin dre du moteur 1, et qui sont découvertes vers la fin de la course motrice par le piston 21. Les gaz brûlés sont évacués par des lumières 7 découvertes par le piston 22 vers la fin de sa course motrice et l'air sous pression, assu rant le balayage, est évacué par des lumières 9. Pour éviter que les gaz brûlés s'échap pent également par les orifices 9, un clapet 10 est établi dans le conduit 8. Ce clapet 10 ne s'ouvre que lorsque la pression dans le cylin- est devenue voisine de celle de l'air débité par le conduit 5.
Les gaz brûlés, à température élevée, pro venant des orifices d'échappement 7, sont re cueillis dans un conduit 11 aboutissant à un récepteur constitué par une turbine 12 dans laquelle ils se détestent jusqu'à la pression extérieure, tout en conservant une tempéra ture supérieure à celle de l'air débité par le conduit 5, par conséquent de l'air ayant servi au balayage qui est recueilli par le conduit 8.
Une partie importante des calories des gaz brûlés, qui s'échappent de la turbine 12 par le conduit 13, est utilisée par le fait que ces gaz passent dans un échangeur de cha leur 14 dans lequel est logé le conduit 8 re cueillant l'air de balayage. Cet air est ainsi réchauffe avant d'être dirigé vers un récep teur qui est ici constitué par la même turbine 12, dans laquelle l'air se détend jusqu'à la pression extérieure.
Dans l'installation de la fig. 1, tout l'air comprimé débité par le conduit 5 passe par le moteur 1 et on dispose ainsi d'un grand excès d'air de balayage. Par contre, dans les ins tallations des fig. 6 à 9, le moteur est balayé et alimenté par une partie seulement de l'air comprimé produit par le compresseur, par le fait que sur un même réservoir 17 est branché un conduit 18 d'amenée d'air comprimé au moteur 1 et un conduit. 8 d'amenée d'air comprimé au récepteur 12.
Dans ces différentes formes d'exécution, l'air comprimé à basse température, ayant ou non assuré le balayage du moteur, est ré chauffé dans l'échangeur 1.4 par les gaz brf- lés détendus dans le récepteur 12.
Le gain de rendement ainsi obtenu est dû à la régénération thermique du fluide à basse température par les chaleurs perdues après l'échappement de la machine réceptrice. ce qui permet aux gaz brûlés de s'échapper à une température plus basse que s'ils avaient été mélangés audit fluide avant de pénétrer dans ladite machine réceptrice.
Le cycle du moteur 1 peut être à détente interrompue ou tronquée, comme visible sur le diagramme de la fig. 2, ou à détente pro longée, comme visible sur le diagramme de la fig. 3.
Dans le cas de la fig. 2, la détente est interrompue au point F par l'ouverture de orifices d'échappement 7 (supposés confondus avec les lumières de balayage 9). Dans une forme d'exécution spéciale, le séparation des gaz brûlés et de l'air de balayage est obtenue par un obturateur 15 (fig. 4), constitué par une vanne oscillante, dont le déplacement dans un sens ou dans l'autre est obtenu par un axe oscillant 16. Suivant la position occu pée par la vanne, les gaz chauds sont diri gés vers le conduit 11 et les gaz froids (air de balayage) vers le conduit 8.
A cet effet, ladite vanne peut ouvrir le conduit 11 pen dant la partie de la course FE et obturer le dit conduit, pour ouvrir le conduit 8 pendant la partie de la course EGA. Au point<I>A,</I> quand le piston 22 recouvre les orifices 7, la compression commence dans le cylindre du moteur 1.
On peut également utiliser la vanne 15 pour obturer plus ou moins tard le conduit 8 pour l'échappement de l'air de balayage et faire ainsi de la suralimentation. Dans une forme d'exécution dans laquelle la détente est prolongée (fig. 3), les gaz brû lés sont évacués par des orifices 7, séparés des orifices 9 pour l'air de balayage (comme sur la fig. 1), le conduit 8, dans lequel débou chent ces orifices 9, étant obturé, au moment voulu, par une soupape commandée 101. L'é chappement des gaz chauds, commencé au point E, quand le piston 22 démasque les ori fices 7, se poursuit pendant la partie de' la course EGE pendant laquelle la soupape 10' est fermée. Par contre, l'échappement dé l'air de balayage peut se faire pendant la partie de la course EA pendant laquelle la soupape 101 est ouverte et les orifices 7 masqués par le piston 22.
Au point A, le piston 22 masque également les orifices 9 et la compression commence dans le cylindre du moteur 1.
Dans les formes d'exécution des fig. 6, 7 et 8, le circuit d'air de balayage est en dé rivation sur le conduit d'air comprimé alimen tant le récepteur.
Dans ces installations, la quantité d'air de balayage est dosée automatiquement, par un registre 19 établi dans le conduit 18. Dans l'installation de la fig. 6, ce registre est com mandé par la pression du réservoir 17 agis sant par l'action de l'air comprimé sur un piston 21. Dans l'installation de la fig. 7, le registre est commandé par la température à l'entrée du récepteur 12, agissant sur un ther mostat 22. Ce dernier mode de réglage, d'a près la température, présente l'avantage de pouvoir faire de courtes pointes de puissance, sans modifier la quantité d'air de balayage. car l'élévation de température au récepteur ne s'éablit que lentement.
Dans l'installation selon la fig. 8, le re gistre 19 est supprimé et un simple passage calibré 23 est prévu entre le réservoir 17 et un réservoir de faible capacité 24.
L'installation représentée en fig. 9 coin- prend un compresseur étagé.
Dans cette installation, l'air de balayage et d'alimentation est prélevé à un réservoir 17' de refoulement du premier étage de com pression effectué dans des cylindres 31 et 32. A la sortie du moteur, les gaz brûlés sont dé- tendus dans le premier étage 12' d'une ma chine réceptrice et à la sortie dudit étage lesdits gaz chauds réchauffent, dans l'échan geur 14, les gaz froids, comprimés dans les cylindres du second étage 31.1 et 31.=, en amont du second étage 12' du récepteur, où lesdits gaz froids réchauffés vont finalement se dé tendre.
Dans le cas où la machine réceptrice est constituée par une turbine telle que 12, les gaz brûlés évacués par les orifices 7 et re cueillis par le conduit Il pourraient avoir une température trop élevée pour la bonne te nue des aubes.
On peut alors, avantageusement et comme montré sur les fig. 1. et 6, faire passer, par les mêmes cubages, alternativement les gaz chauds du conduit 11 et les gaz plus frais fournis par le conduit 8, de façon que lesdites aubes aient une température moyenne conve nable.