Installation à turbine pour la production de force motrice. Plusieurs essais ont été faits ces der nières années pour réaliser une turbine ac tionnée par les gaz provenant d'une combus tion, mais on n'est pas arrivé jusqu'à présent à obtenir des résultats satisfaisants.
Selon l'invention, on actionne une turbine au moyen des gaz produits par la combustion d'un combustible liquide ou gazeux dans fine chambre entièrement distincte de la turbine et au moyen de la vapeur en utilisant pour la commande de l'admission de ces fluides dans la turbine les déplacements d'un piston sou mis à un mouvement alternatif dans cette chambre par la combustion du combustible.
Pendant sa course active ce piston décou vre une lumière conduisant directement à la turbine. Le piston actionne un compresseur au moyen duquel de l'air comprimé est amené dans la chambre de combustion et peut égale ment actionner une pompe d'injection de combustible et une pompe au moyen de la quelle est créée une circulation d'eau dans la chemise de la rhambre de combustion, du compresseur et les canaux de refroidissement des paliers de l'arbre de la turbine et du compresseur.
On emploie de préférence deux chambres de combustion et on connecte ensemble les deux pistons soit directement., soit par l'in termédiaire d'un levier oscillant, de manière que les deux pistons se déplacent simultané ment en sens inverse, ce qui fait que les gaz et la vapeur sont fournis à la. turbine par chaque chambre alternativement.
Ainsi, il n'est pas nécessaire de relier en quoi que ce soit les pistons ù l'arbre de la turbine, si bien que la vitesse de ces pistons est indépendante du mouvement de cet arbre. Le cycle des opérations dans les chambres de combustion peut ainsi être mis en marche sans qu'il soit nécessaire de déplacer la roue de la turbine principale. En ou tre. les pistons et la roue de turbine peu vent ainsi être chacun actionnés à leurs vi tesses respectives de travail les plus effica- ces.
Enfin, les cylindres et les pistons peu vent être dimensionnés de façon que les flui des moteurs ne soient détendus que partielle ment dans les chambres, la quantité de force appliquée sur les pistons étant suffisanie pour exécuter le travail de compression et pour actionner les auxiliaires. Le gros de l'expansion se produit ainsi dans la turbine.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, différentes formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Fig. 1 est une coupe verticale d'une pre mière forme; Fig.2 en est une coupe faite à angle droit de la fig. 1; Fig. 3 et 4 sont des vues de détails ana logues de deux autres formes d'exécution; Fig. 5 est une élévation de face avec par tie en coupe; Fig. 6 est une autre vue de détail mon trant. à part le dispositif de circulation d'eau.
1 indique deux pistons travaillant dans des cylindres ou chambres de combustion 2 et découvrant, à la fin de leurs courses vers l'extérieur, des passages 3, à travers lesquels les gaz de la combustion et la vapeur passent directement des chambres 2 au carter 4 d'une turbine, dont la roue porte le numéro .de ré férence 41.
Des tiges 51, connectées aux pis tons 1 portent des pistons 52 travaillant dans des cylindres de compresseur 5 dans lesquels de l'air, qui y est aspiré par des soupapes 53, est comprimé et refoulé dans une conduite 12 conduisant à des soupapes 11, lesquelles commandent le passage de l'air comprimé à travers des lumières 9 ménagées dans les pa rois des chambres 2, de manière qu'elles soient découvertes par les pistons 1 approxi mativement à la fin de la course vers l'exté rieur desdits pistons. Les tiges 51 actionnent également des pompes 6 à l'aide desquelles de l'eau est mise en circulation dans les che mises 7 de la chambre 2. Les tiges 51 sont reliées entre elles par un balancier 8 de ma nière que les pistons se déplacent simultané ment, mais en sens inverse.
Les soupapes 11 :ont actionnées par des arbres à. came 17, le. quels sont actionnés par des bielles 18 arti- culées à une crosse 19 fixée au balancier 8, comme représenté fig. 5. Les tiges de ces soupapes 11 portent des soupapes à piston 111 qui commandent l'admission de la vapeur des tuyaux 14 aux lumières 141 s'ouvrant dans les fonds des chambres ?, la vapeur ainsi admise facilitant le déplacement des pistons 1 vers l'intérieur, vers la fin de la course vers l'intérieur des pistons,
cette va- heur passe clans la turbine à travers les lu mières 3.
Lorsqu'on emplo_e un combustible li quide, il est injecté par des pompes 21 (fig. 5) actionnées par les arbres à came 17 à tra vers des soupapes d'admission 15 ménagées dans les chapeaux des chambres 2. La charge dans une chambre peut être allumée au moyen d'une bougie 16 ou par tout autre moyen connu.
Dans la forme représentée fig. 3 l'admis sion de l'air comprimé est commandée par la soupape 10 au lieu de l'être par le piston. Cette soupape est actionnée au moment voulu par un mécanisme à bras articulés 101, com mandé par l'arbre 17.
Fig. 4 montre une autre forme dans la quelle il y a plusieurs lumières 9 et plusieurs lumières 3.
Le fluide moteur, à sa sortie de la. tur bine, est amené (fig. 6), à des échangeurs de température 24 et 28, dans lesquels il abandonne une partie de sa chaleur à l'eau qui circule dans la chemise 42 de la turbine. Cette chemise communique avec le réservoir de vapeur 25, d'où la. vapeur passe à travers des tuyaux 1.1 et des soupapes 111 dans les chambres 2.
De la vapeur peut également être amenée du réservoir 25 à la turbine par des injec teurs 26.
Turbine plant for the production of motive power. Several attempts have been made in recent years to produce a turbine powered by the gases coming from combustion, but satisfactory results have so far not been obtained.
According to the invention, a turbine is actuated by means of the gases produced by the combustion of a liquid or gaseous fuel in a fine chamber entirely separate from the turbine and by means of steam by using for the control of the admission of these fluids in the turbine the movements of a piston subjected to a reciprocating movement in this chamber by the combustion of the fuel.
During its active stroke this piston discovers a light leading directly to the turbine. The piston actuates a compressor by means of which compressed air is brought into the combustion chamber and can also actuate a fuel injection pump and a pump by means of which a circulation of water in the jacket is created. of the combustion chamber, the compressor and the cooling channels of the bearings of the turbine shaft and the compressor.
Preferably, two combustion chambers are used and the two pistons are connected together either directly or by means of an oscillating lever, so that the two pistons move simultaneously in the opposite direction, so that the gas and steam are supplied to the. turbine by each chamber alternately.
Thus, it is not necessary to connect the pistons in any way to the turbine shaft, so that the speed of these pistons is independent of the movement of this shaft. The cycle of operations in the combustion chambers can thus be started without having to move the impeller of the main turbine. In addition. the pistons and the turbine wheel can thus each be actuated at their respective most efficient working speeds.
Finally, the cylinders and pistons can be sized so that the engine fluids are only partially relaxed in the chambers, the amount of force applied to the pistons being sufficient to perform the compression work and to actuate the auxiliaries. Most of the expansion takes place in the turbine.
The appended drawing represents, by way of examples, various embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 is a vertical section of a first form; Fig.2 is a section made at right angles to fig. 1; Fig. 3 and 4 are views of similar details of two other embodiments; Fig. 5 is a front elevation with part in section; Fig. 6 is another detail view of mine. apart from the water circulation device.
1 indicates two pistons working in cylinders or combustion chambers 2 and discovering, at the end of their outward strokes, passages 3, through which the combustion gases and steam pass directly from the chambers 2 to the crankcase 4 a turbine, the impeller of which bears the reference number 41.
Rods 51, connected to the udders 1 carry pistons 52 working in compressor cylinders 5 in which air, which is sucked there by valves 53, is compressed and discharged into a pipe 12 leading to valves 11, which control the passage of compressed air through openings 9 formed in the walls of the chambers 2, so that they are discovered by the pistons 1 approximately at the end of the outward stroke of said pistons. The rods 51 also actuate pumps 6 with the aid of which water is circulated in the jackets 7 of the chamber 2. The rods 51 are interconnected by a balance 8 so that the pistons move. simultaneously, but in reverse.
The valves 11: actuated by shafts. cam 17, the. which are actuated by connecting rods 18 articulated to a stick 19 fixed to the balance 8, as shown in FIG. 5. The stems of these valves 11 carry piston valves 111 which control the admission of steam from the pipes 14 to the ports 141 opening into the bottoms of the chambers?, The steam thus admitted facilitating the movement of the pistons 1 towards the 'inside, towards the end of the inward stroke of the pistons,
this value passes through the turbine through the lights 3.
When a liquid fuel is employed, it is injected by pumps 21 (fig. 5) actuated by the camshafts 17 through inlet valves 15 formed in the caps of the chambers 2. The charge in a chamber can be lit by means of a candle 16 or by any other known means.
In the form shown in fig. 3 the compressed air inlet is controlled by the valve 10 instead of by the piston. This valve is actuated at the desired time by an articulated arm mechanism 101, controlled by the shaft 17.
Fig. 4 shows another form in which there are several lights 9 and several lights 3.
The driving fluid, on leaving the. tur bine, is brought (fig. 6), to temperature exchangers 24 and 28, in which it gives up part of its heat to the water which circulates in the jacket 42 of the turbine. This jacket communicates with the steam tank 25, hence the. steam passes through pipes 1.1 and valves 111 into chambers 2.
Steam can also be supplied from the reservoir 25 to the turbine by injectors 26.