PL27642B1 - Sposób wyzyskania energii cieplnej i energii kinetycznej rozprezania sie gazów w obiegu zamknietym oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu. - Google Patents

Sposób wyzyskania energii cieplnej i energii kinetycznej rozprezania sie gazów w obiegu zamknietym oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu. Download PDF

Info

Publication number
PL27642B1
PL27642B1 PL27642A PL2764234A PL27642B1 PL 27642 B1 PL27642 B1 PL 27642B1 PL 27642 A PL27642 A PL 27642A PL 2764234 A PL2764234 A PL 2764234A PL 27642 B1 PL27642 B1 PL 27642B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
gas
rotor
chambers
stream
pressure
Prior art date
Application number
PL27642A
Other languages
English (en)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL27642B1 publication Critical patent/PL27642B1/pl

Links

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobów i urzadzen, sluzacych do wyzyskiwania e- nergii kinetycznej rozprezania sie gazów w procesach, polegajacych na wykonywaniu zamknietego przebiegu roboczego, sklada¬ jacego sie ze sprezania, wymiany ciepla przy stalym i stosunkowo duzym cisnieniu, rozprezania oraz wymiany ciepla przy sto¬ sunkowo malym cisnieniu, w celu np. wy¬ twarzania ciepla lub chlodzenia.Poniewaz gaz pochlania energie pod¬ czas sprezania go i wydziela ja podczas rozprezania sie, jest rzecza istotna w ter¬ modynamicznych zamknietych przebiegach roboczych, aby zapas energii, zawartej w gazie, poddawanym nastepnie rozprezaniu, mozna bylo mozliwie z najmniejszymi stra¬ tami wykorzystac, w celu ulatwienia sobie nastepnego sprezania gazu.Sposoby i urzadzenia, sluzace do tego celu i proponowane juz dotychczas, nie da¬ waly calkowicie zadowalajacych wyników, ze wzgledu na znaczne straty energii, u- jawniajace sie podczas sprezania i rozpre¬ zania gazu.W znanych sposobach uskuteczniania procesów sprezania oraz rozprezania ga¬ zu, stosuje sie dwa niezalezne od siebie u- rzadzenia mechaniczne.Wykonywanie sposobów tego rodzaju wymaga calkowitego oddzielenia od siebie strumieni gazów, poddawanych sprezaniu irozprezaniu, za pomoca specjalnych narzA^ dów, jak np* tloków, przesuwajacych sie w cylindrach urzadzcpia. otjLty energii, zwia¬ zane z uzyciem takich narzadów, wywoly¬ wane zwlaszcza tarciem, sa zbyt duze w stosunku do korzysci, uzyskiwanych przez uzycie tych narzadów (w porównaniu z cal¬ kowita iloscia pracy sprezania lub rozpre¬ zania gazów).Jest rzecza pozadana powodowac od¬ dzialywanie gazu rozprezajacego sie na gaz sprezany, rozdzielajac te gazy za pomoca mozliwie jak najmniejszej liczby rucho¬ mych czesci urzadzenia. W zwiazku z tym proponowano juz obchodzenie sie w ogóle bez jakichkolwiek ruchomych narzadów, rozdzielajacych gazy, i przekazywanie preznosci gazu rozprezajacego sie bezpo¬ srednio gazowi sprezanemu.W tym celu proponowano juz w sposo¬ bach innego rodzaju uskuteczniac rozpre¬ zanie gazów, zawartych w zamknietej ko¬ morze roboczej, przez usuwanie z tej ko¬ mory czesci tych gazów z jednoczesnym zmniejszaniem ich preznosci oraz uskutecz¬ niac sprezanie gazów, zawartych w innej zamknietej komorze roboczej, przez stop¬ niowe wprowadzenie do niej gazów pod coraz to wiekszym cisnieniem, które bylo zawsze wieksze od cisnienia, panujacego w komorze, do której gazy te byly wprowa¬ dzane. Powyzsze zabiegi uskuteczniano, la¬ czac kanalami lub przewodami komore, za¬ wierajaca gazy, podlegajace rozprezaniu, z komora, zawierajaca gazy, podlegajace sprezaniu. Przewody te, które wykonywa¬ ly ruchy wzgledne w stosunku do wzmian¬ kowanych komór roboczych lub odwrotnie, dzialaly jako narzady rozdzielcze, powo¬ dujace stopniowe i kolejne zmniejszanie sie preznosci gazu, podlegajacego rozprezaniu i zawartego w calym szeregu komór robo¬ czych gdzie odbywa sie rozprezanie oraz powodujace stopniowe i kolejne zwieksza¬ nie sie preznosci gazów, podlegajacych sprezaniu \ zawartych w innym szeregu ko¬ mór roboczych, zapewniajac w ten sposób racjonalny przebieg wyrównywania prez¬ nosci gazów.Otwieranie komór roboczych, uskutecz¬ niane nastepnie, i laczenie ich z komora o odpowiednim cisnieniu, umozliwialo ucho¬ dzenie, ze wzmiankowanych komór robo¬ czych, sprezonego gazu i przeprowadzanie tego gazu do wymiennicy ciepla, dzialaja¬ cej pod stalym cisnieniem. Wzmiankowane przeprowadzenie gazu do powyzszej wy¬ miennicy uskuteczniano przez wytlaczanie tego gazu z komór roboczych gazem, do¬ plywajacym z wymienionej powyzej wy¬ miennicy ciepla, na co trzeba bylo zuzyc tylko tyle energii, ile jej trzeba bylo na po¬ krycie strat cisnienia, ujawniajacych sie w tym obiegu roboczym, przy czym proces powyzszy mozna bylo wykonywac za po¬ moca wentylatora.W taki wiec sposób próbowano wyko¬ rzystywac energie, wyzwalajaca sie pod¬ czas rozprezania gazu, do sprezania takiej- ze objetosci gazu do takiej ze preznosci po¬ czatkowej, dazac jednoczesnie do ograni¬ czenia zuzywanej energii mechanicznej do tej tylko ilosci, jaka jest niezbedna do wy¬ równywania zmian objetosci gazów, powo¬ dowanych przez wymiane ciepla oraz do wyrównywania strat, powodowanych zwla¬ szcza przez uchodzenie gazów z jednych komór do drugich wskutek ich nieszczelno¬ sci. O ile przy stosowaniu sposobów tego drugiego rodzaju wykluczone zostaly stra¬ ty, powodowane tarciem ruchomych narza¬ dów, rozdzielajacych gazy, o tyle z drugiej strony, powodowane byly straty innego ro¬ dzaju, które prowadzily do nieosiagania zadnych wyników dodatnich wskutek mie¬ szania sie gazów, podlegajacych sprezeniu z gazami, podlegajacymi rozprezeniu oraz wskutek nieuniknionego uchodzenia gazów z jednych komór do drugich, powstajacego zwlaszcza wskutek oddzielenia od siebie strumieni gazów, znajdujacych sie w komo¬ rach roboczych, przegródkami, ciagnacymi - 2 -~Sie na calej powierzchni, oddzielajacej je¬ dne komory od drugich.Celem wynalazku niniejszego jest wla¬ snie unikniecie wszystkich wad, zwiaza¬ nych z opisanymi powyzej sposobami obu rodzajów oraz skojarzenie korzysci, wyni¬ kajacych z oddzielania od siebie gazów sprezanych i gazów rozprezanych z korzy¬ sciami, wynikajacymi z bezposredniego od¬ dzialywania na siebie wzmiankowanych ga¬ zów.Wynalazek jest oparty na spostrzezeniu tej okolicznosci, ze idealnym srodkiem do oddzielania od siebie dwóch glównych stru¬ mieni gazów (to jest strumienia gazu, pod¬ legajacego sprezeniu od strumienia gazu, podlegajacego rozprezeniu) jest strumien (czyli ciag) gazu, wytwarzajacy sie wsku¬ tek wyrównywania sie preznosci gazu roz¬ prezajacego sie i preznosci gazu, podda¬ wanego sprezaniu, z tym jednak zastrzeze¬ niem, ze okaze sie mozliwe zapobiezenie mieszaniu sie tego strumienia czyli ciagu gazu ze wzmiankowanymi glównymi stru¬ mieniami gazu, w czasie przeplywu tego pomocniczego strumienia gazu poza obre¬ bem wzmiankowanych przewodów lacza¬ cych.W tym celu sposób wedlug wynalaz¬ ku niniejszego polega na takim wytwarza¬ niu, podtrzymywaniu i prowadzeniu po¬ mocniczego strumienia (czyli ciagu) gazu, aby ten strumien pomocniczy plynal w tym¬ ze kierunku, co i obydwa glówne strumie¬ nie gazów, lecz, rózniac sie od tych stru¬ mieni, tworzyl, plynac miedzy tymi stru¬ mieniami, swoista przegrode gazowa, od¬ dzielajaca od siebie wzmiankowane dwa strumienie glówne, posiadajace rózne tem¬ peratury i plynace do lub z wymiennicy ciepla.Jezeli do wykonywania powyzszego sposobu stosowany jest narzad obracajacy sie, zawierajacy ulozony w kolisty pierscien szereg komór roboczych, przesuwajacych 6ie przed nieruchomym urzadzeniem roz¬ dzielczym lub tez stosowane jest urzaclzc- nie, zawierajace szereg nieruchomych ko¬ mór roboczych oraz obracajace sie urza¬ dzenie rozdzielcze, to szybkosc przeplywa¬ nia, kierunek ruchu oraz droga lub poloze* nie pomocniczego strumienia gazu moga byc dobrane tak, aby wzmiankowany stru¬ mien pomocniczy przeplywal pomiedzy masami gazu sprezanego i masami gazu rozprezanego, nie wyplywajac wcale z ob¬ rebu wzmiankowanego zespolu komór i u- rzadzenia rozdzielczego, a wiec nie biorac udzialu w wymianie ciepla.Aby pomocniczy strumien gazów mógl dzialac jako swoista przegroda gazowa, jest rzecza niezbedna, w przeciwienstwie do wykonywania znanych sposobów, nale¬ zacych do drugiej z opisanych powyzej grup, aby strumien gazu, plynacy z komór, w których odbywa sie rozprezanie, do ko¬ mór, w których odbywa sie sprezanie, byl, o ile to okaze sie mozliwe, niezmienny pod wzgledem szybkosci przeplywu, kierunku ruchu i swego polozenia.Zwlaszcza przewody laczace musza za¬ wsze byc polaczone co najmniej z jedna ze wzmiankowanych powyzej grup komór ro¬ boczych, a wyloty wzglednie wloty tych przewodów powinny byc rozmieszczone wzgledem komór roboczych tak, aby unie¬ mozliwione bylo wszelkie bezposrednie (po¬ wodujace bezposredni przeplyw gazów) polaczenie sasiadujacych ze soba komór roboczych podczas sprezania wzglednie rozprezania gazu. W tym celu otworom wylotowym lub wlotowym przewodów la¬ czacych nadaje sie szerokosc równa grubo^ sci przegródek, mieszczacych sie pomiedzy otworami wlotowymi komór roboczych, dzieki czemu otwory wzmiankowanych przewodów zostaja przesloniete calkowicie podczas ich przesuwania sie od jednej ko¬ mory roboczej do drugiej, przez co zapo¬ biega sie bezposredniemu laczeniu sie sa¬ siadujacych ze soba komór roboczych. Po¬ nadto przewody laczace sa rozmieszczone - 3 -tak, ze gdy jeden otwór koncowy którego¬ kolwiek z przewodów jest przesloniety wzmiankowana przegródka, to drugi jego otwór jest ustawiony naprzeciw srodka od¬ powiedniej komory roboczej; wskutek tego unika sie równiez zatrzymywania sie biegu procesu oraz wahadlowych ruchów stru¬ mieni, sprzyjajacych mieszaniu sie tych strumieni ze soba oraz stwarza sie warunki, sprzyjajace wyrównywaniu sie preznosci gazów w sposób ciagly.Strumieniowi pomocniczemu, czyli cia¬ gowi gazów, majacemu na celu to wyrów¬ nywanie preznosci i przeplywajacemu w ciagly zasadniczo sposób przez przewody laczace, nadaje sie niezmienny zasadniczo kierunek w stosunku do kierunku glównych strumieni gazów rozprezajacych sie lub sprezanych przez odpowiednie rozmieszcze¬ nie otworów wlotowych oraz wylotowych przewodów, laczacych ze soba odpowied¬ nie komory robocze, przez które przeply¬ waja wzmiankowane glówne strumienie ga¬ zu lub gazów.Otwory powyzszych przewodów lacza¬ cych sa rozmieszczone wylacznie na tej czesci obwodu oslony urzadzenia, która otacza komory robocze i znajduje sie tuz przy nich, co ma na celu unikniecie okre¬ sowego laczenia sie przewodów laczacych z rurami wpustowymi i wypustowymi u- rzadzenia. Pod rurami wpustowymi i wy¬ pustowymi nalezy rozumiec rury, przez które gaz wchodzi lub wychodzi z wymien¬ nie ciepla.Poniewaz pomocniczy strumien czyli ciag gazu przeplywa przez komory robo¬ cze, w których nagrzany gaz sprezony jest wytlaczany za pomoca strumienia chlodzo¬ nego gazu sprezonego, podlegajacego po wyjsciu z wymiennicy ciepla rozprezaniu, podczas wchodzenia wzmiankowanego na¬ grzewanego gazu sprezonego do wymien¬ nicy ciepla, otworom rur wpustowych i wy- pustowych urzadzenia nadaje sie taki ksztalt i tak sie je rozmieszcza, aby zapew¬ nie ciaglosc strumienia pomocniczego OtAt zmniejszyc szybkosc, z która stirumienie glówne gazu sa wprowadzane do urzadze¬ nia lub wyprowadzane z niego, co ma na celu unikniecie zbyt raptownych zmian przy przechodzeniu masy gazu ze stanu rozprezania do stanu sprezania i odwrot¬ nie.Ciag gazu, wytwarzajacy sie pomiedzy strumieniem glównym gazu rozprezajace¬ go sie a strumieniem glównym gazu, podle¬ gajacego sprezaniu, czyli strumien pomoc¬ niczy moze byc wytwarzany tak, aby sta¬ nowil swego rodzaju uzupelnienie przegró¬ dek, oddzielajacych od siebie sasiadujace ze soba komory robocze i zapobiegal prze¬ plywaniu gazu z jednej komory roboczej do drugiej po powierzchni wewnetrznej scianki oslony.W tym celu lopatki wirnika czyli wzmiankowane powyzej przegródki, od¬ dzielajace od siebie poszczególne komory robocze, wykonywa sie puste wewnatrz, przy czym wnetrza tych lopatek czyli prze¬ gródek laczy sie z przewodami laczacymi, wskutek czego we wnetrzach lopatek wy¬ twarza sie cisnienie, rózniace sie nieco od cisnienia, panujacego w komorach robo¬ czych.Po stronie rozprezania cisnienie to be¬ dzie nieco nizsze od cisnienia, panujacego po obydwóch stronach danej przegródki (w komorach roboczych), po stronie zas sprezania — nieco wyzsze, co ma na celu umozliwienie wytworzenia pewnego pobocz- nego strumienia pomocniczego, przeplywa¬ jacego od wnetrza przegródek do przewo¬ dów laczacych wzglednie odwrotnie, bez niepozadanego oddzialywania na ciaglosc zasadniczego strumienia pomocniczego, oraz swoiste uzupelnienie przegródek lub lopatek za pomoca pobocznych strumieni pomocniczych, przeplywajacych przy kra¬ wedziach tych lopatek.Do glównych strumieni gazu, posiada¬ jacych rózne temperatury i podlegajacych — 4-oddzieleniu od siebie, oraz do strumienia pomocniczego, majacego zapewniac to roz¬ dzielenie strumieni glównych, nalezy do¬ dac wewnatrz urzadzenia strumien dodat¬ kowy, przeznaczony do równowazenia skut¬ ków zmian objetosci gazu, powodowanych zmianami temperatury, którym podlega gaz w wymiennicach ciepla, umieszczonych po¬ za obrebem urzadzenia, to jest od chwili, w której gaz opuszcza urzadzenie, do chwi¬ li, w której gaz ponownie wplywa do u- rzadzenia po wzieciu udzialu w procesie wymiany ciepla.Wedlug wynalazku ten dodatkowy strumien uzupelniajacy zostaje równiez wykorzystany do zapewnienia ciaglosci strumienia pomocniczego.Podobnie do strumienia pomocniczego wzmiankowany dodatkowy strumien uzu¬ pelniajacy przeplywa równolegle do stru¬ mieni glównych, co osiaga sie z pomysl¬ nym wynikiem przez skojarzenie komór o niezmiennej objetosci z komorami, posia¬ dajacymi objetosc zmienna, które moga byc przylaczone do komór o objetosci sta¬ lej lub od nich odlaczane w miare potrze- by.Jedna z praktycznych i posiadajacych niezlozona budowe odmian wykonania wy¬ nalazku niniejszego posiada postac wirni¬ ka, w którym komory robocze tworza pier¬ scien, osadzony obrotowo dookola osi tego pierscienia, i sa podczas procesu rozpre¬ zania wzglednie sprezania gazu otoczone oslona, która w dwóch srednicowo prze¬ ciwleglych sobie miejscach przechodzi w styczne przewody, odprowadzajace gazy z urzadzenia podczas przetlaczania gazów pod niezmiennym cisnieniem.Strefa sprezania (czesc urzadzenia, w której odbywa sie sprezanie gazu) z jednej strony oraz strefa rozprezania z drugiej strony lacza sie ze soba za pomoca prze¬ wodów laczacych lub kanalów, zespolo¬ nych z oslona urzadzenia.Lopatki wirnika, czyli przegródki, od¬ dzielajace sasiadujace ze soba komory ro¬ bocze wirnika, sa puste wewnatrz, przy czym wzmiankowany strumien pomocni¬ czy przeplywa przez nie, gdy lopatki prze¬ suwaja sie przez opisane powyzej strefy.Drugi wirnik, zaopatrzony równiez w umocowane na nim lopatki, jest umieszczo¬ ny mimosrodowo wzgledem pierscienia ko¬ mór roboczych pierwszego wirnika, przy czym przestrzen o zmiennej objetosci, nie¬ zbedna do wytworzenia dodatkowego stru¬ mienia uzupelniajacego, stanowi prze¬ strzen, znajdujaca sie pomiedzy poszcze¬ gólnymi lopatkami tego drugiego wirnika.Wynalazek niniejszy opisany ponizej bardziej szczególowo z zwiazku z rysun¬ kiem, który wyjasnia schematycznie pod¬ stawy wynalazku, niektóre przyklady wy¬ konania urzadzenia oraz przedstawia wy¬ kresy wyjasniajace.Fig. 1 przedstawia schematycznie pod¬ stawowa czesc urzadzenia; fig. 2 — sche¬ mat, wyjasniajacy dzialanie strumienia po¬ mocniczego, wyrównywajacego preznosc strumieni gazu; fig. 3 — 4 — schematycz¬ nie przekroje prostopadle do osi obrotu wirnika, wykonane wzdluz linii /// — /// i IV — IV na fig. 6-ej; fig. 5 przedstawia przekrój odmiennego urzadzenia; fig. 6 — schematycznie przekrój wzdluz linii VI — VI na fig. 4-ej; fig. 7, 8 i 9 sa to przekroje wyjasniajace komory, która jest uwidocz¬ niona na fig. 6-ej; fig. 10 przedstawia przekrój prostopadly do osi obrotu wirni¬ ka, urzadzenia zaopatrzonego w odgale¬ zienia czesci strumienia pomocniczego, do wnetrz pustych wewnatrz lopatek wirnika, czyli przegródek; fig. 11 — przekrój wzdluz linii XI — XI na fig. 10-ej; fig. 12 — rozwiniecie powierzchni oslony oraz przewodów laczacych urzadzenia, uwi¬ docznionego na fig. 10-ej; fig. 13 — prze¬ krój podobny do fig. 4-ej, wyjasniajacy bu¬ dowe wirnika, przeznaczonego do wytwa¬ rzania dodatkowego strumienia uzupelnia¬ jacego, wspóldzialajacego ze strumieniem - 5 -pomocniczym; fig. 14-^ przekrój wzdluz linii XIV ^- XIV na fig. 13-ej; fig. 15 — widok oraz czesciowy przekrój wzdluz li¬ nii XV *— XV na fig. 17-ej, przedstawiaja¬ cy inny przyklad wykonania urzadzenia; fig. 16 — przekrój wzdluz linii XVI —XVV na fig. 17-ej; fig. 17 — przekrój wzdluz li¬ nii XVII — XVIV na fig. 15-ej, a fig. 18 — przekrój wzdluz linii XVIII — XVIII' na fig. 15-ej.Na rysunku cyfra 1 oznacza wirnik, wy¬ posazony w pierscieniowy szereg komór ro¬ boczych 2, oddzielonych jedna od drugiej przegródkami czyli lopatkami 3. Wirnik ten obraca sie w oslonie 4, zaopatrzonej w rury wpustowe 5, 5' i rury wpustowe 6, 6', polaczone odpowiednio z wysokoprezna wymiennica ciepla 7 i niskoprezna wymien- nica ciepla 7\ Niech wirnik obraca sie w kierunku strzalki (fig. 1) i sprezanie gazu odbywa sie w czesci A — B wirnika (strefa spre¬ zania), przetlaczanie sprezonego gazu w czesci B — C' (strefa przetlaczania), po czym nagrzany i sprezony gaz ochladza sie pod stalym cisnieniem w wymiennicy ciepla 7, wraca do wirnika w czesci B — C i rozpreza sie w czesci C — D (strefa roz¬ prezania) do swej preznosci poczatkowej^ Ochlodzony gaz przeplywa w strefie D — A do wymiennicy cieplnej 7', w której zo¬ staje podgrzany przy niezmiennym cisnie¬ niu, po czym wraca do wirnika, zostaje sprezony ponownie w strefie A -— Bi roz¬ poczyna swój nastepny zamkniety obieg pracy.Podczas jednego calkowitego obrotu kaz¬ dej komory roboczej zachodza w niej ko¬ lejno nastepujace przebiegi: sprezanie ga¬ zu (A — B), przetlaczanie (B — C), roz¬ prezanie (C — D) i przetlaczanie (D — A).Przewody, laczace strefe rozprezania C — D ze strefa sprezania A — fi, sa o- znaczone cyfra 8. Kady z tych przewodów jest umieszczony tak, iz laczy chwilowo komore robocza, przesuwajaca sie przez strefe rozprezania, z odpowiednia komora robocza, przesuwajaca sie przez strefe sprezania pod nizszym cisnieniem. Wsku¬ tek tego odbywa sie pewien przeplyw ga* zu przez wzmiankowane przewody lacza¬ ce z komór, w których odbywa sie rozpre¬ zanie gazów, do komór, w których gaz jest sprezany, przy czym przewody te lacza sie kolejno, z coraz to inna podsuwajaca sie komora robocza wirnika.Podczas przesuwania sie po luku A — B komory roboczej, zawierajacej gaz podlegajacy sprezeniu, do komory tej wplywa pewna ilosc gazu z kazdego na¬ potkanego kolejno przewodu laczacego 8, wskutek czego w komorze tej bedzie zacho¬ dzil caly szereg przebiegów czesciowego sprezania gazu, prowadzacy do zwieksze¬ nia preznosci gazu, zawartego w tej komo¬ rze, do pozadanej wartosci koncowej.Podczas przesuwania sie komory robo¬ czej po luku C — D, pewna ilosc gazu roz¬ prezajacego sie bedzie uchodzila do kaz¬ dego napotkanego kolejno przewodu lacza¬ cego, az do osiagniecia przez gaz, znajdu¬ jacy sie w tej komorze, jego preznosci najmniejszej t. j. poczatkowej.Poniewaz gazy, znajdujace sie w stre¬ fach A — B i C — D, posiadaja rózne tem¬ peratury, jest wiec rzecza istotna, aby ga¬ zy te nie mieszaly sie ze soba w którejkol¬ wiek z komór roboczych 2, jak równiez w strefie przetlaczania B — C, w której jed¬ noczesnie uskuteczniane jest,' pod stalym cisnieniem, zarówno doprowadzanie gazu do urzadzenia, jak i odprowadzenie gazu z tego urzadzenia.Wedlug wynalazku wynik ten osiaga sie przez podtrzymywanie w przewodach laczacych 8 oraz komorach roboczych 2 ciaglego strumienia pomocniczego, oddzie¬ lajacego od siebie te dwa glówne strumie¬ nie gazów, a plynacego wraz z nimi przez strefy A — B, B — CiC — D oraz dzia¬ lajacego na podobienstwo zaslony gazowej - 6 -lub przegrody, umieszczonej pomiedzy ty¬ mi glównymi strumieniami gazów, lecz nie- wplywajacej do wymiennicy cieplnej 7/ Rola, odgrywana przez te zaslone ga¬ zowa, wynika jasno z rozwazenia fig. 1 i 2, na których kreskowanie poziome oznacza droge, odbywana przez gaz x, podlegajacy sprezeniu, — kreskowanie pionowe, droge gazu y, podlegajacego rozprezeniu, a kre¬ skowanie pochyle oznacza strumien pomoc¬ niczy z. Jak to przedstawiono najbardziej jasno na fig. 2, w której rozwiniecia luków A — B, B — CiC — D stanowia odciete, a szerokosc pierscienia komór roboczych stanowi rzedne, urzadzenie, wedlug wyna¬ lazku, jest wykonane tak, iz strumien po¬ mocniczy z przeplywa przez przewody la¬ czace 8, stlacza stopniowo gaz, podlegaja¬ cy sprezeniu, do komór, przesuwajacych sie przez strefe A — B, oddziela w stre¬ fie B — C nagrzany gaz sprezony, ucho¬ dzacy do wymiennicy 7, od naplywajace¬ go z wymiennicy T do wirnika gazu, rów¬ niez sprezonego, lecz ochlodzonego, i wply¬ wa z powrotem do przewodów 8 pod ci¬ snieniem, równym cisnieniu gazu, podlega¬ jacego rozprezeniu w strefie C — D.Strumien gazu moze przeplywac przez pierscien komór roboczych w kierunku od srodka pierscienia ku jego obwodowi, lub od jego obwodu ku srodkowi, lub tez w kierunku, równoleglym do osi obrotu wir¬ nika. Ostatnio wymieniony sposób skiero¬ wania strumienia gazów, do stosowania którego sluza dwie odmiany wykonania urzadzenia, przedstawione na fig. 5 i 6, wy¬ kazuje pewne zalety pod wzgledem prosto¬ ty budowy tych urzadzen. Jest rzecza ja¬ sna, iz wynalazek niniejszy nie jest bynaj¬ mniej ograniczony do tych przykladów.W przykladzie wykonania, przedsta¬ wionym na fig. 5 i 6, krazenie strumieni ga¬ zu przez wymiennice ciepla, rury wpusto¬ we, wypustowe oraz pozostale czesci urza¬ dzenia zapewniaja odpowiednio umiesz¬ czone wentylatory 9, 9' (fig. 1).Otwory nir wpustowych i wypustowych 5, 5', 6, 6' ciagna sie na calej dlugosci tu¬ ków B — C i D—¦ A. Na fig. 5 rury te do¬ chodza do stref B — C i D — A pierscie¬ niowego szeregu komór roboczych i sa ulo¬ zone w kierunku równoleglym do osi obro¬ tu wirnika, podczas gdy na fig- 6-ej wylo¬ ty tych rur znajduja sie przy bocznych kra¬ wedziach lopatek wirnika i odchodza ód o- slony w kierunku stycznej, jak uwidocz¬ niono na fig. 4.Przewody laczace 8 znajduja sie na zewnatrz wirnika. Przewody te równiez, uchodza do oslony 4 i sa rozmieszczone po jednej lub obydwóch stronach tej oslo¬ ny.Komory robocze 2 sa wyposazone po jednej stronie we wloty 11, po drugiej zas stronie w wyloty IV ograniczone scianka¬ mi o ksztalcie np. lyzkowatym, przy czym wloty 11, przesuwajac sie przed przewo¬ dami 8, lacza kolejno otwory 81, 82, 83, 84 tych przewodów (fig. 3) z komorami ror boczymi, przesuwajacymi sie przez strefe A — B, która jest strefa sprezania a otwo¬ ry 81', 82', 83' i 84', znajdujace sie na przeciwleglych koncach tych przewodów, lacza sie za pomoca wylotów IV z komo¬ rami, przesuwajacymi sie przez strefe C — D, która jest strefa rozprezania sie.Aby przeplyw strumieni gazu byl bar¬ dziej równomierny, otworom 81 — 84 i 81' — 84', przewodów laczacych 8, nadaje sie szerokosc równa szerokosci (grubosci) lo¬ patek czyli przegródek 3 wirnika (fig. 3), przez co zapobiega sie bezposredniemu la- laczeniu sie sasiadujacych ze soba komór roboczych, co. musialoby miec miejsce, gdy¬ by otwory te posiadaly wiekszy przekrój poprzeczny.Zasloniecie kazdego z otworów prze¬ wodów 8 przesuwajacymi sie przed nimi lopatkami, które sa wtedy przedmuchiwa¬ ne, trwa zaledwie ulamek sekundy i skutki tego moga byc zmniejszone, jezeli zapewni sie to, aby przeciwlegly otwór przewodu — 7 —laczacego, którego jeden otwór koncowy jest zasloniety w danej chwili lopatka 3, znajdowal sie w tym czasie naprzeciw srodka odpowiedniej przeciwleglej komory roboczej, W ten sposób oba konce danego przewodu laczacego nigdy nie moga byc zasloniete jednoczesnie, dzieki czemu na¬ stepuja mniejsze przerwy ciaglosci stru¬ mieni, W samej rzeczy, gdy komora robocza, znajdujaca sie w strefie rozprezania (na luku C — D), laczy sie z danym przewo¬ dem laczacym, to drugi jego koniec laczy sie kolejno z dwiema nastepujacymi ko¬ lejno po sobie komorami roboczymi, znaj¬ dujacymi sie w strefie A — B, wskutek czego wykonywa sie dwa przebiegi czescio¬ wego sprezania gazu, odpowiadajace jed¬ nemu/ czesciowemu, spadkowi cisnienia w strefie C — D. Przy takim rozmieszczeniu przewodów laczacych kazde dwie komory robocze, znajdujace sie w strefie rozpreza¬ nia, beda zasilaly kolejno ten sam prze¬ wód laczacy wtedy, gdy jest on polaczony drugim koncem z jedna komora robocza, znajdujaca sie w strefie sprezania. Wsku¬ tek tego liczba przebiegów czesciowego sprezania wzglednie rozprezania jest dwu¬ krotnie wieksza od liczby uzytych do tego celu przewodów laczacych, t. ). osiem prze¬ biegów w przypadku zastosowania odmia¬ ny uwidocznionej na rysunku, W zwiazku z tym zmniejszone zostaja straty energii oraz straty na szybkosci krazenia gazu.Jak uwidoczniono na rysunku, otwory przewodów 8 ciagna sie tylko na tych cze¬ sciach luków A — B i C — D, które znaj¬ duja sie w bezposredniej bliskosci oslony 4, co zapobiega laczeniu sie tych przewo¬ dów z komorami, nieprzeslonietymi jeszcze scianka oslony. Ponadto takie umieszcze¬ nie konców przewodów 8 umozliwia opóz¬ nianie doplywu gazu z przewodów do ko¬ mór roboczych lub odwrotnie.Aby stopniowy przeplyw gazu z jednej strefy do nastepnej,z kolei strefy odbywal sie bez przerw miedzy poszczególnymi dawkami gazu, szybkosc gazu doplywaja¬ cego do komór roboczych 2 z jednej stro¬ ny, oraz szybkosc gazu, wyplywajacego z nich, z drugiej strony, powinna byc jednakowa, co do wielkosci i kierunku, z szybkoscia jaka gaz przybiera w komorach roboczych, wskutek kojarzenia sie jego przeplywu przez komory, ze skutkami ru¬ chu obrotowego tych komór. Aby zapew¬ nic osiagniecie takich wyników, rury wpu¬ stowe i wypustowe doprowadza sie do pierscieniowego zespolu komór roboczych w kierunku stycznym, a przekrojom po¬ przecznym tych rur nadaje sie wielkosc, zmieniajaca sie zgodnie z funkcja parabo¬ liczna.Gaz, wprowadzany do komory roboczej, przy koncu przebiegu przetlaczania B — C lub D — A posiada pewna szybkosc.Oslona jednak musi zaslonic (zamknac) te komore, aby mógl sie zaczac przebieg na¬ stepny (rozprezanie lub sprezanie sie ga¬ zu).Aby uniknac przerw w strumieniu gazu, wewnetrznej krawedzi rury wpustowej na¬ dany zostal, wedlug wynalazku, ksztalt dziobka 10 (fig 4), którego koniec zna {.du¬ je sie w niewielkiej tylko odleglosci od ob¬ wodu zespolu komór roboczych i jest skie¬ rowany zgodnie do kierunku wypadkowej szybkosci strumienia gazu, wyplywajacego z urzadzenia, a powierzchnia wewnetrzna stopniowo przechodzi w styczna do obwo¬ du zespolu komór roboczych.Zamiast stosowania dziobka 10, mozna równiez zmniejszyc szybkosc gazu, przed zamknieciem komory, przez zamykanie tej komory za pomoca narzadu, wyposazone¬ go w dwie równolegle plytki, za pomoca których powoduje sie spadek cisnienia.Podobniez, aby zmniejszyc szybkosc gazu przy koncu zabiegu przetlaczania, jest rzecza pozadana, aby rura wpustowa 5 zostawala zamknieta przez rure wypu- stowa 6. To wyprzedzenie, uwidocznione w — 8 —postaci kata a na fig, 4, posiada zwykle wielkosc równa katowo, w przyblizeniu, katowi objetemu dziobkiem 10.Jak widac z fig/ 6-ej komory robocze sa uksztaltowane tak, iz przekrój poprzeczny a^w plaszczyznie prostopadlej do kierun¬ ku przeplywu gazu, jest w przyblizeniu równy przekrojowi otworu wpustowego 6 wzglednie przekrojowi otworu wypustowe- go c. Doplyw i odplyw gazu odbywa sie przez odcinek obwodu zespolu komór roboczych, lecz moze równiez odbywac sie z boku pierscienia komór roboczych lub od wewnatrz tego pierscienia.Podczas dzialania urzadzenia wytwa¬ rzany zostaje strumien gazu, nazywany po¬ przednio strumieniem pomocniczym, sluza¬ cy do przenoszenia preznosci gazu; stru¬ mien ten plynie wzdluz obwodu oslony w kierunku przesuwania sie glównych stru¬ mieni gazu na wiekszej czesci ich drogi, dzieki ciaglosci procesu krazenia gazu, o- raz dzieki zastosowaniu narzadów, kieru¬ jacych te strumienie.Niech komora robocza 2 (fig. 7) znaj¬ duje sie w polozeniu, odpowiadajacym do¬ piero co zakonczonemu sprezeniu gazu w tej komorze, przy czym kreskowanie po¬ ziome oznacza nagrzany gaz sprezony, za¬ czynajacy odplywac z komory roboczej do rury wypustowej 6, kreskowanie pionowe — sprezony, lecz ochlodzony gaz doply¬ wajacy rura 5, a kreskowanie pochyle — strumien pomocniczy z, który zostal do¬ prowadzony do komory, przewodami la* czacymi 8, w strefie sprezania A — B i wy¬ wolal sprezenie a zarazem oddzielenie ga¬ zu w tej komorze.Podczas przesuwania sie komory tej przez strefe przetlaczania B — C, strumien z przesuwa sie wytlaczajac gaz sprezony do wymiennicy 7, z jednego konca (boku] komory do drugiego, pozostajac ciagle pomiedzy nagrzana wzglednie sprezona masa gazu uchodzacego i ochlodzona ma¬ sa gazu doplywajacego do komory.Szybkosci tych mas sa obrane tak, ze rura 6 zostaje zamknieta, gdy strumien pomocniczy z, wytlaczajac gaz sprezony do wymiennicy 7 (masa gazu wstepujaca do komory ze strumienia pomocniczego), dosiegnie drugiego konca tejze komory (fig. 8), po czym naprzeciw wlotu IV ustawiaja sie kolejno otwory 81', 82', 83', 84' prze¬ wodów laczacych 8, wskutek czego przez kazdy z tych otworów uchodzi do przewo¬ dów 8 czesc masy gazu dla strumienia po¬ mocniczego z. Poniewaz przeciwlegle kon¬ ce tych przewodów 8 sa polaczone z komo¬ rami roboczymi, w których panuje cisnie¬ nie mniejsze, rozprezanie sie gazu w stre¬ fie C — D powoduje przeplyw strumienia z przez przewody laczace 8 do komór ro¬ boczych, znajdujacych sie w strefie A — B.Fig. 9 przedstawia komore robocza, która znajduje sie w strefie A — B i do której przez wlot U wplywa strumien z, spreza¬ jacy stopniowo gaz, znajdujacy sie w ko¬ morze, az do chwili, w której gaz ten ucho¬ dzi (fig. 7) z komory i w której rozpoczy¬ na sie na nowo przetlaczanie gazów.Na fig. 7 — 9 przeciwlegle konce prze¬ wodów laczacych 8 sa umieszczone po przeciwleglych sobie stronach wirnika, w celu doprowadzania strumienia pomocni¬ czego do jego polozenia wyjsciowego. W rzeczywistosci jednak mozna przewody la¬ czace umiescic równiez po jednej tylko stronie wirnika, stosujac jeden tylko sze¬ reg wlotów 11 (fig. 6), wtedy strumien Z przeplywa komory robocze najpierw w jednym, a nastepnie w odwrotnym do po¬ przedniego kierunku.W pewnych okolicznosciach jest rzecza korzystna ustalic z góry polozenie (droge) strumienia pomocniczego i kierowac nim przez komory 2 przymusowo za pomoca przegródek, zachodzacych do wnetrza wzmiankowanych komór, aby skuteczniej zapobiegac mieszaniu sie strumieni gazów, o róznych temperaturach.Przegródki te wytwarzaja w kazdej ko^ — 9 —morze strefe, specjalnie przystosowana do przyjmowania i umiejscowiania strumienia pomocniczego, W dogodnej do zastosowania odmianie urzadzenia wedlug wynalazku, przedsta¬ wionej na fig. 15 — 18f wzmiankowane przegródki, oznaczone cyfra 21, ciagna sie wspólosiowo wzgledem wirnika 1 w kie¬ runku równoleglym do kierunku przeplywu gazów podczas przetlaczania ich.W tej odmianie wykonania urzadzenia, ogólne rozmieszczenie rur wpustowych i wypustowych 5, 6 i 5', 6' jest podobne do rozmieszczenia Wedlug fig. 5.W kazdej komorze roboczej znajduje sie przegródka 21, która dzieli te komore na komore glówna 2a, laczona okresowo z rurami wpustowymi i wypustowymi 5, 6 i 5', 6\ oraz komore dodatkowa 26, przezna¬ czona specjalnie do obslugiwania strumie¬ nia pomocniczego. W tym celu kazda z komór dodatkowych 2b jest zaopatrzona na jednym swym boku we wlot 11, umozli¬ wiajacy doplyw lub wyplyw z niej strumie¬ nia pomocniczego, a na drugim boku — w otwór 22, laczacy ja z przylegla do niej komora glówna 2a.Jest rzecza pozadana, aby w strefie B -— C, to jest podczas przetlaczania gazu do wymiennicy ciepla, czesc strumienia pomocniczego z, znajdujaca sie we wzmian¬ kowanej komorze dodatkowej, nie brala udzialu w tym przetlaczaniu, to jest aby do wymiennicy ciepla 7 wplywal tylko na¬ grzany gaz sprezony x. W tym celu, ru¬ rom, wpustowej 5 i wypustowej 6, przyla¬ czonym do wysokopreznej wymiennicy cie¬ pla 7 w sposób wyjasniony na fig. 1, nada¬ je sie wysokosc nieco mniejsza, niz rurom 5' i 6', odpowiadajaca wysokosci komory glównej 2a (fig. 15, 17) tak, iz gaz jest przetlaczany tylko przez komory 2a pod¬ czas przesuwania sie tych komór przez strefe B — C, to jest podczas przetlacza¬ nia gazów do wymiennicy ciepla.Przeciwnie, niskoprezne rury wpusto¬ we i wypustowe 5' i 6" moga posiadac wy¬ sokosc, odpowiadajaca lacznej wysokosci komór 2a i 26, poniewaz jest rzecza ko¬ rzystna, aby w strefie D —A, to jest pod¬ czas przetlaczania pod mniejszym cisnie¬ niem, masa gazu, tworzaca strumien po¬ mocniczy, byla usuwana z urzadzenia i od¬ dawala poza obrebem urzadzenia zimno, wytwarzajace sie wskutek rozprezania sie tego gazu.Nalezy zauwazyc, ze jest rzecza poza¬ dana, aby kierunek przeplywu gazu w ru¬ rach 5' i 6' byl odwrotny do kierunku prze¬ plywu w rurach 5 i 6, w tym celu, aby tyl¬ ko masa z gazu, usuwana z komory do¬ datkowej 26, tworzyla kazdorazowo pod¬ czas przetlaczania poduszke gazowa, od¬ dzielajaca mase nagrzanego gazu x od ma¬ sy ochlodzonego gazu y, przy czym prze¬ bieg przetlaczania pod duzym cisnieniem jest regulowany tak, aby uniknac w miare moznosci lub potrzeby usuwania sie tej poduszki gazowej z wirnika urzadzenia.Jest rzecza jasna, ze dzialanie strumie¬ nia pomocniczego pozostaje takie samo, jak poprzednio, co wynika jasno z fig. 17 i 18.Podczas sprezania gazu (strefa A — B) strumien pomocniczy z, doprowadzony do komory dodatkowej 26 przez podsuwaja¬ ce sie kolejno otwory 81, 82, 83 i 84 prze¬ wodów laczacych 8, spreza stopniowo gaz, znajdujacy sie w przyleglej komorze glów¬ nej 2a (górna czesc fig. 18). Wymiary ko¬ mór 2a i 26 sa w stosunku do siebie dobra¬ ne tak, ze na poczatku przetlaczania (stre¬ fa B —i C) czesc z strumienia pomocni¬ czego z, fig. 17, przesuwa sie w miejsce, znajdujace sie naprzeciw otworu rury wpustowej 5 i oddziela nagrzany gaz x* uchodzacy z wirnika, od naplywajacego don gazu ochlodzonego y (górna czesc fig. 17).Podczas rozprezania gazu (strefa C — D) strumien pomocniczy z jest odprowa¬ dzany przez otwory 81', 82', 83' i 84' prze- — 10 —wodów 8 (fig. 18—- czesc dolna) w kierun¬ ku komór roboczych wirnika, znajdujacych sie w strefie sprezania gazu. Wtedy prze¬ bieg przetlaczania pod malym cisnieniem, uskuteczniony w strefie D — A (dolna czesc fig. 17), usuwa z wirnika równiez o- chlodzony gaz, który napelnial komory 2a i 26, i zastepuje go gazem nagrzanym w wymiennicy T, podlegajacym sprezeniu.Zgodnie z inna cecha wynalazku ni- niejszego, zaslonie czyli przegrodzie gazo¬ wej ze strumienia pomocniczego, umie¬ szczonej miedzy masa gazu rozprezajace¬ go sie i masa gazu sprezanego, nadaje sie takie wymiary, aby oddzielala ona calko¬ wicie przylegajace do siebie komory robo¬ cze wirnika, w celu zapobiezenia bezpo¬ sredniemu przeplywaniu gazu z jednej ko¬ mory do drugiej po wewnetrznej stronie scianki oslony wirnika. Osiaga sie powyz¬ sze przez odgalezianie czesci strumienia pomocniczego 8 i przeprowadzanie tej cze¬ sci przez lopatki czyli przegródki 3, które wykonywa sie, w tym wypadku, wewnatrz puste.W tym celu, jak przedstawiono na fig. 10 — 12-ej, puste wewnatrz przegródki czyli lopatki 3 wyposaza sie w przedluze¬ nie 30, 30', skierowane na zewnatrz i mie¬ szczace sie z jednej strony pomiedzy wlo¬ tami 11, a z drugiej — pomiedzy wylota¬ mi 11\ Przedluzenia te sa przylaczone do wysunietych ku przodowi dodatkowych wlotów i wylotów 12, 12', podczas gdy przewody 8 wyposaza sie równiez w odga¬ lezienia, których otwory koncowe 85, 86, 87 i 88 oraz 85', 86', 87' i 88' sa przesunie¬ te w stosunku do normalnych otworów 81, 82, 83, 84 oraz 81', 82', 83' i 84' wstecz, o luk, odpowiadajacy na obwodzie jednej komorze roboczej wirnika.Wskutek tego, od chwili polaczenia wylotów 12' z podsuwajacymi sie kolejno otworami 85', 86', 87' i 88', odgalezienia przewodów 8, podczas rozprezania sie ga¬ zu, cisnienie wewnatrz lopatki 3 w strefie C — D bedzie nieco mniejsze od cisnienia, panujacego w tym czasie w obydwóch ko¬ morach roboczych wirnika, oddzielonych od siebie ta wlasnie lopatka.Wskutek tego tez czesc strumienia z zostanie odgaleziona z kazdej komory, przesuwajacej sie przez strefe rozpreza¬ nia, poprzez wnetrze lopatki, do tej cze¬ sci przewodu 8, przed która przesuwa sie w danej chwili lopatka, przy czym ta czesc strumienia z przylacza sie do pozostalej jego czesci w przewodzie 8.Podczas przebiegu sprezania gazu wlo¬ ty 12 w podobny sposób zostaja polaczo¬ ne kolejno z otworami 85, 86, 87 i 88 odga¬ lezien przewodów 8, przesunietymi wzgle¬ dem otworów 81, 82, 83 i 84 wstecz o luk, odpowiadajacy jednej komorze roboczej wirnika, tak iz cisnienie wewnatrz lopatki dzieki wlasnie temu przesunieciu jest nie¬ co wieksze od panujacego w dwóch komo¬ rach, przylegajacych do tej lopatki. ' Czesc strumienia z bedzie sie wiec od¬ galeziala, wskutek powyzszego, z kazdego odgalezienia przewodu 8, nastepnie bedzie podchwytywana wlotami 12 podsuwaja¬ cych sie kolejno lopatek, z kolei przeply¬ nie przez te lopatki, w koncu zas po wewnetrznej powierzchni oslony, celem doplywu do komór roboczych, przesuwa¬ jacych sie przez strefe sprezania.Ilosci gazu, w ten sposób odprowadza¬ ne ze strefy rozprezania, z jednej strony, oraz doprowadzane do strefy sprezania, z drugiej strony, moga byc zmienne, lecz musza byc wystarczajace do zapobiezenia bezposredniemu przeplywaniu gazu z jed¬ nej komory do przylegajacych do niej komór sasiednich.Jest rzecza jasnav ze w razie ustawie¬ nia wirnika w polozenie, przedstawione na fig. 10 — 12, otwory przewodów 8 w stre¬ fie sprezania znajduja sie na osiach (skie¬ rowanych promieniowo) komór roboczych, zasilanych tymi przewodami, podczas gdy, - U -w stfcfie rozprezania, odpowiednie otwory tych przewodów znajduja sie przed lopat¬ kami 3, zgodnie z cecha wynalazku, wy¬ mieniona powyzej.Aby uczynic zadosc temu wymaganiu, jest rzecza wazna, aby w danej rozpatry¬ wanej chwili, otwory przewodów 8, usta¬ wione przed lopatkami, byly zamkniete tymi lopatkami.W tym celu kazda pusta wewnatrz lo¬ patka 3 jest zaslonieta od zewnatrz w swej szerokosci, odpowiadajacej szeroko¬ sci wlotów 11 i IV, scianka obwodowa 31, 31*, która rozdziela poszczególne wloty i zapobiega w ten sposób bezposredniemu laczeniu sie otworów 81 — 84 i 81* — 84' z wnetrzem lopatek 3. Nastepne z kolei wpusty 12, 12* sa w podobny sposób od¬ dzielone od siebie sciankami obwodowymi 32, 32*. W celu nadania rysunkowi wiek¬ szej przejrzystosci, scianki 31, 31*, 32, 32* zostaly uwidocznione na fig. 12 tylko w strefie rozprezania C — D.W opisanym powyzej urzadzeniu ko¬ mory 2 posiadaja objetosc stala. Jednak podczas przeplywu gazu do wymiennicy cieplnej 7 lub 7', objetosc jego zmienia sie wskutek zmian temperatury gazu, a zmia¬ na objetosci gazu musi byc wyrównana dodaniem lub odjeciem pewnej ilosci gazu.Musza byc równiez pokryte straty gazu, powodowane nieszczelnoscia urzadzenia.To pokrywanie strat powoduje najwieksze w tym zamknietym obiegu roboczym zuzy¬ cie energii i jest przeprowadzone w dal¬ szym przykladzie zastosowania wynalaz¬ ku za pomoca wirnika tloczacego, skoja¬ rzonego z pierscieniowym szeregiem ko¬ mór, o stalej pojemnosci i pracujacego w takich warunkach, ze ciaglosc strumienia pomocniczego nie ulega niepozadanym wplywom.Jak uwidoczniono na fig. 13, wirnik tloczacy 13 tej sprezarki jest umieszczo¬ ny mimosrodowo wewnatrz wirnika 1 i jest wyposazony w pewna wieksza liczbe lopa¬ tek tloczacych 14, przesuwnych w kie¬ runku promieniowym. Liczba tych lopatek jest wieksza od liczby lopatek 3 wirnika /.Pomiedzy lopatkami 14 tworza sie komory 15 o zmiennej objetosci, przy czym kazda z tych komór laczy sie z odpowiednia ko¬ mora robocza 2 otworem 16.Przesuw wzgledny lopatek 14 w sto¬ sunku do wirnika 1, po wewnetrznej sciail- ce wirnika 1, ogranicza sie do ruchu waha¬ dlowego, o niewielkiej amplitudzie, gdyz wirniki 1 i 13 obracaja sie z jednakowa szybkoscia. Poniewaz kazda komora 2 jest stale polaczona z jedna z komór 15 przez otwór 16, wiec tworza one razem, komore, której pojemnosc zmienia sie, podczas jednego obrotu wirnika, od pewnej pojem¬ nosci najwiekszej, odpowiadajacej objeto¬ sci, która posiada gaz przed wpuszczeniem go do wymiennicy cieplnej 7, do pewnej pojemnosci najmniejszej, odpowiadajacej objetosci, która posiada gaz, po przejsciu przez te wymiennice cieplna.W praktyce jednak dzialanie tego urza¬ dzenia ulegalo pewnemu zaklócaniu, wsku¬ tek okresowej zmiany na odwrotny kieru¬ nek przesuwu lopatek 15 po sciance wirni¬ ka /.Niedogodnosc te mozna usunac przez obracanie wirnika 13, z szybkoscia nieco wieksza od szybkosci obrotowej wirnika 1 tak, aby wzgledna szybkosc lopatek 15, w stosunku do powierzchni wewnetrznej wirnika 1, zmieniajaca sie sinusoidalnie, posiadala zawsze wartosc dodatnia. Jak uwidoczniono na fig. 14, otwory 16, wyko¬ nane w wewnetrznej sciance wirnika 1, sa rozmieszczone tak, ze dodatkowy strumien uzupelniajacy zawsze zostaje skierowany do tej czesci poszczególnej komory robo¬ czej, która zawiera gaz o takiejze tempe¬ raturze.Na fig. 14 otwór 16 znajduje sie przy koncu komory 2, przeciwleglym wlotowi 11, wskutek czego gaz, doplywajacy przez ten otwór, styka sie z nagrzanym gazem — 12 —Sprezortyin, a ni^ z ^az£iii, Wyplywajacymi z przewodów laczacych. Otwór powyzszy znajduje sie równiez naprzeciw rury wy¬ pustowej 6 i gaz, doplywajacy przez ten otwór, moze uchodzic wprost do rury 6, bez zaklócania ruchu glównych strumieni gazu w strefie B — C.Wskutek takiego wykonania urzadze- nia strumien gazu, wytwarzany za pomoca wirnika sprezarki, dodaje sie lub odejmu¬ je od strumienia gazu, przetlaczanego pod stalym cisnieniem. Poniewaz wirnik spre¬ zarki musi wywolywac wzmiankowane zmiany pojemnosci urzadzenia podczas przetlaczania gazu pod stalym cisnieniem, odbywajacym sie w strefach B — C i D — A, wiec kat wyprzedzenia wirnika / przez wirnik 15 musi byc dobierany odpowiednio do tego celu. Podczas zas rozprezania i sprezania gazu pojemnosci sa uzupelniane za pomoca przewodów laczacych 8.W razie zyczenia wykonanie urzadze¬ nia w powyzszy sposób umozliwia równiez wykorzystanie tego strumienia wypelniaja¬ cego do wspóldzialania ze strumieniem pomocniczym w zapobieganiu uchodzeniu (przeciekaniu) gazu wzdluz linii stykania sie powierzchni, poruszajacych sie wzgle¬ dem siebie. W tym celu trzeba tylko wy¬ konac dodatkowe otwory 16', wykonane w wewnetrznej sciance wirnika / w takich miejscach, aby czesc strumienia uzupelnia¬ jacego odgaleziala sie do wnetrza lopa¬ tek 3.Poniewaz zmiany pojemnosci, powodo¬ wane dzialaniem wirnika sprezarki, sa o* graniczone, praktycznie biorac, do dwóch srednicowo przeciwleglych lukowych stref wirnika /, jest wiec rzecza latwa do zro¬ zumienia, ze w razie zmiany katowego przesuniecia tych stref wzgledem stref B — C i C — D przebieg zmian pojemno¬ sci urzadzenia, odbywajacy sie podczas przedmuchiwania urzadzenia, pod stalym cisnieniem, równiez ulegnie zmianie, Doplyw strumienia uzupelniajacego ftloze wiec byc zmieniany dowolnie ptz&Z zmiane kata wyprzedzenia wirnika / prze? wirnik 13 sprezarki, t. j. przez obrócenie srodka o' wirnika 13 o pewien kat dookola srodka o wirnika 1.W ten sposób osiaga sie moznosc od¬ dzialywania na strumien uzupelniajacy, oraz za posrednictwem tego strumienia, na pozostale strumienie gazowe, niezaleznie od sposobu, w jaki moze byc zmieniana szybkosc obracania sie wirnika urzadzenia.Fig. 14 przedstawia urzadzenie, za po¬ moca którego wyniki powyzsze moga byc osiagane w prosty i dogodny sposób. Do wirnika 1 obracajacego sie na nieruchomej osi o, przymocowane jest sztywno kolo zebate 17 o uzebieniu wewnetrznym. Wir¬ nik 1 jest obracany za pomoca odpowied¬ niego silnika a bedac polaczonym z kolem zebatym 17 napedza tez wirnik 13 z szyb¬ koscia, zalezna od stosunku przekladni kól zebatych 17 i 18.Kolo slimakowe 19, umocowane na osi o, zazebia sie ze slimakiem 20.Polozenie korby o', t. j. osi obrotu wir¬ nika 13, moze byc nastawiane dowolnie przez obracanie slimaka, który oddzialy¬ waj ac na kolo slimakowe, zaklinowane na wale O, obraca go, a wraz z nim korbe 0\ na której siedzi wirnik 13.Przyklady wykonania wynalazku, opi* sane powyzej, moga byc oczywiscie zmie¬ niane pod wzgledem konstrukcyjnym, bez oddalania sie jednak od mysli przewodniej wynalazku niniejszego. Na przyklad kraze* nie strumieni gazu przez komory robocze moze byc skierowane, jak wzmiankowano powyzej, od srodka wirnika ku jego obwo- dowi lub odwrotnie. W kazdym z tych przypadków krazenie gazu moze byc wy¬ wolywane samoczynnie za pomoca samego urzadzenia, dzialajacego jako wentylator; wtedy uzycie specjalnych wentylatorów staje sie zbedne.Przegródki pomiedzy komorami wirni* ka w zastrzezeniach beda nazywane bar- — 13 -dziej scisle „lopatkami", gdyz wyraz „przegródki" byl stosowany powyzej nie¬ co niewlasciwie w celu odróznienia od in¬ nych scianek komór roboczych wirnika.Pierscien komór roboczych, przewody laczace oraz inne narzady rozdzielcze, za¬ równo jak i sprezarka, moga byc uksztal¬ towane i rozmieszczone w dowolny odpo¬ wiedni sposób. Wyraz „urzadzenie obroto¬ we" wzglednie „urzadzenie wedlug wyna¬ lazku", uzywane powyzej, obejmuje wszel¬ kiego rodzaju urzadzenie, którego jedna czesc skladowa, czy to zespól komór robo¬ czych czy tez zespól narzadów rozdziel¬ czych, porusza sie wzgledem czesci pozo¬ stalej, niezaleznie od tego, jak te czesci sa uksztaltowane lub rozmieszczone. PL

Claims (16)

  1. Zastrzezenia patentowe, 1. Sposób wyzyskania energii cieplnej i kinetycznej za pomoca sprezania i rozpre¬ zania gazów w wirniku, zaopatrzonym w komory robocze, przy przynajmniej jed¬ nej zmianie temperatury przy stalyni cis¬ nieniu, przez przenoszenie tego cisnienia miedzy gazami, znajdujacymi sie w strefie rozprezania wirnika, nadajacy sie do pra¬ cy jako powietrzne urzadzenie chlodnicze, znamienny tym, ze wytwarza sie strumien wymieniajacy cisnienie, który w poszcze¬ gólnych komorach wirnika tworzy podu¬ szke powietrzna, oddzielajaca gaz wlasnie sprezony od gazu wychodzacego z wymien¬ nika ciepla.
  2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze czesc strumienia wymieniajace¬ go cisnienie zostaje odgaleziona i tak wpro¬ wadzona miedzy komory wirnika, nastepu¬ jace po sobie w strefie sprezania i w strefie rozprezania, iz przeciwdziala ona wply¬ wom gazu, które moglyby powstac wsku¬ tek róznic cisnien miedzy nastepujacymi po sobie komorami przy podluznych kra¬ wedziach ich scianek przedzielajacych.
  3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze zmiany objetosci gazu, powodo¬ wane wymiana ciepla, sa wyrównywane za pomoca strumienia gazu, prowadzonego przy wejsciu do kazdej komory w tymze kierunku, co i strumien pomocniczy, wy¬ równywajacy preznosci gazu, w celu zwiekszenia statecznosci tego strumienia.
  4. 4. Sposób wedlug zastrz. 3. znamien¬ ny tym, ze czesc strumienia wyrównawcze¬ go jest tak prowadzona miedzy komorami wirnika, iz laczy sie i wspólpracuje z cze¬ scia strumienia gazu, sluzaca jako prze¬ ciwdzialanie wyplywu gazu wzdluz obwo¬ du wirnika,
  5. 5. Urzadzenie do wykonywania sposo¬ bu wedlug zastrz. 1, w którym wirnik ob¬ raca sie w oslonie, zamykajacej komory wirnika w strefie sprezania i w strefie roz¬ prezania, a komory te sa tak polaczone ze soba kanalami, ze mozliwe jest bezposred¬ nie oddzialywanie gazu w strefie rozpreza¬ nia na gaz w strefie sprezania, znamienne tym, ze kanaly laczace (8) i ich wyloty (81.... 88) maja takie wymiary i kierunek, iz strumien (z) wyrównujacy cisnienie, przebiega równolegle do strumieni glów¬ nych (x — y) i zapewnia statecznosc prze¬ plywu, przy czym szerokosc wylotów nie przekracza szerokosci scianek (3), oddzie¬ lajacych komory od siebie, i wyloty te sa tak przestawione wzgledem siebie, iz w chwili gdy jeden koniec jednego kanalu zostanie zamkniety scianka, to przeciwle¬ gly koniec znajduje sie na osi komory,
  6. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, zna¬ mienne tym, ze scianki przedzielajace (3) sa wewnatrz puste i polaczone z kanalami (8) przez wyloty (81\... 88'), tak przesta¬ wione wzgledem wylotów (81... 88), bezpo¬ srednio laczacych kanaly, iz strumien wyrównujacy cisnienie rozgalezia sie, wo¬ bec czego we wnetrzu scianek przedziela¬ jacych moga byc utrzymywane cisnienia, które z jednej strony sa stale wyzsze niz cisnienia w sasiednich komorach w strefie sprezania, a z drugiej strony sa stale jiiz- 14 -ftzg nii cisnienia, panujace w sasiednich komorach w strefie rozprezania.
  7. 7. Urzadzenie wedlug zastrz. 5 i 6, znamienne tym, ze otwory koncowe rur wpustowych (5, 5') i wypustowych f6, 6'J posiadaja przekrój poprzeczny równy przekrojowi poprzecznemu komory robo¬ czej, w plaszczyznie prostopadlej do kie¬ runku przeplywu strumieni gazu, rury zas te sa skierowane stycznie do zespolu komór roboczych w punkcie, odpowiadajacym po¬ czatkowi procesu wprowadzania gazu do urzadzenia, oraz w punkcie, odpowiadaja¬ cym koncowi procesu usuwania gazu z u- rzadzenia, przy czym przekrój poprzeczny tych rur zmienia sie zgodnie z ogólna funk¬ cja paraboliczna, której czyni zadosc prze¬ bieg przeplywu gazu podczas przedmuchi¬ wania urzadzenia.
  8. 8. Urzadzenie wedlug zastrz. 5 — 7, znamienne tym, ze brzegi konców rur wpu¬ stowych (5, 5') i wypustowych (6, 6') sa umieszczone wzgledem siebie tak, iz zmniejszaja szybkosc strumieni gazu przy wyjsciu z wirnika, przy czym nadany zo¬ staje im ksztalt np. dziobków, powodujacy to, iz strumien wyplywa w kierunku stycz¬ nym do scianki oslony.
  9. 9. Urzadzenie wedlug zastrz. 5 — 9, znamienne tym, ze jest wyposazone w na¬ rzady do prowadzenia strumienia pomoc¬ niczego przez komory robocze w kierunku równoleglym do osi obrotu obracajacej sie czesci urzadzenia.
  10. 10. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, zna¬ mienne tym, ze kazda komora robocza ze¬ spolu pierscieniowego jest podzielona prze¬ gródka na komore glówna oraz komore do¬ datkowa, przy czym kazda z komór do¬ datkowych posiada na jednym koncu otwór, wspóldzialajacy ze wzmiankowany¬ mi przewodami laczacymi, a na drugim — otwór, laczacy ja z przylegla do niej komo¬ ra glówna.
  11. 11. Urzadzenie wedlug zastrz. 5 — 10f znamienne tym, ze scianki* przedzielajace (3) sa puste wewnatrz, przy czytn zastoso¬ wane sa narzady, sluzace do odgaleziania czesci strumienia pomocniczego do wnetrza tych pustych scianek (3) celem stworzenia z tego strumienia zaslony gazowej, zapo¬ biegajacej mieszaniu sie gazów dwu sasied¬ nich komór roboczych.
  12. 12. Urzadzenie wedlug zastrz. 11, zna¬ mienne tym, ze posiada narzady, umozli¬ wiajace wytwarzanie we wnetrzach scianek przedzielajacych (3), w strefie sprezania, cisnienia, nieco wiekszego od panujacego w komorach, przylegajacych do danych pirze* gródek, a w strefie rozprezania — cisnie* nia nieco mniejszego od panujacego w ko¬ morach, przylegajacych do danych prze¬ gródek,
  13. 13. Urzadzenie wedlug zastrz, lii 12, posiadajace narzady, umozliwiajace uzys¬ kanie cisnien we wnetrzu (8) scianek prze¬ dzielajacych, rózniacych sie od cisnien pa¬ nujacych w sasiednich komorach robo* czych, znamienne tym, ze wyloty ich sa przesuniete wstecz w stosunku do kierun¬ ku obrotu o luk na obwodzie wirnika równy odleglosci dwu scianek oddzielajacych.
  14. 14. Urzadzenie wedlug zastrz. 5 — 13, znamienne tym, ze w celu umozliwienia wyrównywania zmian objetosci gazu, któ¬ rym on ulega podczas przeplywu przez wymiennik ciepla, skojarzone sa z wzmian¬ kowanymi komorami roboczymi komory dodatkowe o zmiennej objetosci, które sa polaczone z wlasciwymi komorami robo¬ czymi tak, iz kieruja do nich strumien uzupelniajacy, w kierunku równoleglym do kierunku przeplywu strumienia pomocni¬ czego. 15. Urzadzenie wedlug zastrz. 5 — 14, znamienne tym, ze komory o zmiennej objetosci wytworzone sa przez mimosrodo- wo wzgledem osi obrotu wirnika (1) umie¬ szczony wirnik (13), posiadajacy przesuw¬ ne w kierunku promieniowym lopatki, któ¬ re zmieniaja swe polozenie przy zmianie szybkosci obrotu wirnika (13). -*- 15 —* 16. Urzadzenie wedlug zastrz. 15, znamienne tym, ze jest wyposazone w na¬ rzady, umozliwiajace zmiane katowego u- stawienia wirnika (13) wzgledem wirni- ka (1). 17. Urzadzenie wedlug zastrz. 15 i 16, znamienne tym, ze narzady do zmiany u- stawienia wirnika (13) oraz w malych gra¬ nicach szybkosci obrotu tegoz wirnika skladaja sie z walu, umieszczonego mi- mosrodowo wzgledem osi pierscieniowego zespolu komór roboczych, z wirnika (13), osadzonego na tym wale, z kola o uzebie¬ niu wewnetrznym, sztywno polaczonego z wirnikiem (1) i wspólpracujacego z nim kólka zebatego (18), zaklinowanego iia wa¬ le, na którym obraca sie wirnik (13), i w koncu z kola slimakowego (19) ze slima¬ kiem dla zmiany kata ustawienia. 18. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, zna¬ mienne tym, ze puste scianki oddzielajace (3) zaopatrzone sa na swej sciance, beda¬ cej równoczesnie wewnetrzna scianka wir¬ nika, w dodatkowe otwory (16'), umozli¬ wiajace odgalezienie strumienia uzupelnia¬ jacego do wnetrza lopatek. Albert Francois Lebre. Zastepca: Inz. M. Brokman, rzecznik patentowy.Kg-1- Do opisu patentowego Nr 27642. Ark. 1. Fmj.2. 8 II EcQ. 6 anr 4 5 W 0 \ T II s m^» 4^Do opisu patentowego N* 27642. Ark. 2. |_r N< ^ t—z- N .VDDo opisu patentowego Nr 27642. Ark. 3. fUg.
  15. 15. Fjg.17 XY XV7 T7T FUg.
  16. 16. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa PL
PL27642A 1934-03-26 Sposób wyzyskania energii cieplnej i energii kinetycznej rozprezania sie gazów w obiegu zamknietym oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu. PL27642B1 (pl)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL27642B1 true PL27642B1 (pl) 1938-12-31

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2045152A (en) Process of and apparatus for performing conversions of mechanical and thermal energy
US3958899A (en) Staged expansion system as employed with an integral turbo-compressor wave engine
JP2001527618A (ja) 強制パージウエーブロータ
US3234736A (en) Pressure exchanger
US2738123A (en) Pressure exchanger with combined static and dynamic pressure exchange
US3791167A (en) Heating and cooling wheel with dual rotor
JPS5815702A (ja) 熱水貯蔵発電装置
KR20000062330A (ko) 가스터빈베인용 냉각시스템
US3834179A (en) Turbine with heating and cooling
US3405604A (en) Method of driving a screw engine power unit and a power unit to be driven according to such method
US4002414A (en) Compressor-expander rotor as employed with an integral turbo-compressor wave engine
US3926010A (en) Rotary heat exchanger
PL27642B1 (pl) Sposób wyzyskania energii cieplnej i energii kinetycznej rozprezania sie gazów w obiegu zamknietym oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu.
US4354462A (en) Internal combustion engine
JPS59153901A (ja) 蒸気タ−ビンロ−タの冷却装置
US1828782A (en) Gas turbine
JP7652462B2 (ja) 凝縮蒸気で作動する反動タービン
US2864237A (en) Gas turbine engine having rotary compressor and turbine driven by compressed gas
US4441855A (en) Compressors
US2786332A (en) Rotary combustion engine and cooling thereof
US2204169A (en) Turbine for the expansion of gas to produce refrigeration
US3310043A (en) Rotary external combustion engines
US3998054A (en) Rotary mechanism with improved volume displacement characteristics
US3367563A (en) Method involving the interaction between a driver gas and a driven gas
US2762557A (en) Pressure exchangers