Procédé et installation pour la production de puissance motrice par l'utilisation de chaleurs perdues. . La présente invention a pour objet un procédé et une installation pour la produc tion de puissance motrice par l'utilisation de chaleurs ordinairement perdues, telle que la chaleur solaire par exemple.
Dans le procédé suivant l'invention, le fluide évoluant entre une source chaude et une source froide est choisi de manière que sa température critique soit toujours nette ment inférieure à celle de la source chaude et qu'elle soit légèrement supérieure à la température de la source froide, le retour du fluide en évolution de la source froide à la source chaude se faisant par aspiration du gaz liquéfié dans un état très voisin du point critique et par refoulement, après compression adiabatique, ce qui a pour effet d'augmenter le rendement thermodynamique de l'ensemble.
L'installation suivant l'invention comporte une machine motrice utilisant la détente d'un fluide issu d'un récipient dans lequel la tempéra ture est maintenue supérieure au point critique du fluide considéré (ce fluide étant ensuite sur- chauffé) au moyen de chaleur perdue, telle que de la chaleur solaire etc., avant d'être envoyé à la machine motrice, un condenseur dans -lequel le fluide est évacué à une tem pérature très voisine du point critique après travail dans la machine motrice et un com presseur aspirant le liquide du condenseur à une température très voisine du point critique et comprimant adiabatiquement du gaz vrai dans le récipient.
Une forme d'exécution d'une installation suivant l'invention est représentée schémati quement, à titre d'exemple, au dessin annexé.
Dans un récipient 1 est introduit sous très forte pression un gaz liquéfiable toujours maintenu à une température très nettement supérieure à sa température critique par l'apport de chaleur solaire ou de chaleur perdue (c'est-à-dire gratuite), apport pratiqué d'une manière quelconque.
Ce gaz peut donc être ainsi porté à une pression aussi élevée que l'on veut puisqu'il est au-dessus de son point critique.
Du récipient 1, le gaz passe dans un surchauffeur 2 cil il acquiert une température plus élevée grâce à l'utilisation soit de cha- leurs perdues comme celle des gaz chauds de cheminées d'usine, hauts-fourneaux, fours à coche etc., soit de la chaleur solaire dans les pays tropicaux, soit par tout autre moyen approprié.
Le gaz ainsi obtenu sous très forte pres sion et à une température suffisamment élevée est aussitôt envoyé dans une machine mo trice (par exemple un détendeur) 3 dans laquelle s'opère le travail moteur correspon dant à l'admission suivie d'une détente con venablement réglée pour aboutir à un échappe ment effectué aussi exactement que possible sous la pression critique du fluide choisi comme transformateur.
L'échappement se fait alors dans titi con- denseur 4 maintenu à une température aussi voisine que possible de la température critique du fluide transformateur, mais, de préférence toujours légèrement inférieure à cette tempé rature critique, de manière à obtenir ce fluide presque sans perte de chaleur de liquéfaction, quoique réellement liquéfié sous un volume extrêmement voisin dit volume critique.
Un compresseur 'a, décrit ci-après, l'aspire ensuite pour le renvoyer par une compression adiabatique au récipient eu fermant le cycle du fluide moteur.
Mais ce compresseur, qui peut être de nature quelconque, devient ici une seconde machine extrêmement importante devant aspirer du liquide, dans un état voisin dit point critique, pour refouler titi gaz vrai, c'est-à-dire tin fluide qui, au point de vite physique, n'est plus sous forme de vapeur, car il est passé du fait du travail considé rable, surtout interne, de la compression adiabatique, à une température supérieure à sa température critique, en retournant à l'état gazeux.
En d'autres termes, le compresseur devient un compresseur très spécial, aspirant du liquide en un point très voisin du point cri tique pour refouler par compression adiaba tique un gaz vrai, car la différence de pression indispensable entre le condenseur et le réci pient est nécessairement telle que le fluide transformateur doit alors se gazéifier dans le corps de ce compresseur, avec diminution de volume.
Il augmente ainsi considérablement le rendement thermodynamique de l'ensemble puisqu'il fait intervenir le travail interne de compression pour empêcher la dégradation d'une partie très importante de cette énorme quantité de chaleur, qui, sans lui, serait dissipée par le condenseur.
Pour titi exemple déterminé, la phase du cycle correspondant aux parties de l'installa- tion désignées par 4, 5 et 1, en employant du COa comme fluide transformateur, sont les suivantes: Pression au récipient 1 202 à 205 atm. Température après sur chauffe . . . . . 160 degrés ceint. Pression ait condenseur 68 à<B>70</B> atm. Température au conden- seur . . . . . . 27 < r. 28 degrés cent.
Pression à l'entrée du compresseur . . . 68 à<B>70</B> atm. environ Pression à la sortie du compresseur . . . 205 atm. environ L'application du procédé réalisé dans une installation tel qu'il vient d'être décrit permet donc l'utilisation de toutes les sources de chaleur gratuites, telles que la chaleur solaire et toutes les chaleurs perdues de toute origine, mais il est bien entendu que l'invention est également applicable à toutes les autres sources de chaleur, car elle permettra toujours d'obtenir l'amélioration considérable qui vient d'être démontrée du rendement thermo dynamique.
Method and installation for the production of motive power by the use of waste heat. . The present invention relates to a method and an installation for the production of motive power by the use of heat usually lost, such as solar heat for example.
In the method according to the invention, the fluid moving between a hot source and a cold source is chosen so that its critical temperature is always clearly lower than that of the hot source and that it is slightly higher than the temperature of the hot source. cold source, the return of the evolving fluid from the cold source to the hot source taking place by suction of the liquefied gas in a state very close to the critical point and by discharge, after adiabatic compression, which has the effect of increasing the efficiency thermodynamics of the whole.
The installation according to the invention comprises a prime mover using the expansion of a fluid issuing from a container in which the temperature is kept above the critical point of the fluid considered (this fluid then being overheated) by means of heat. waste, such as solar heat etc., before being sent to the driving machine, a condenser in which the fluid is discharged at a temperature very close to the critical point after working in the driving machine and a suction compressor the condenser liquid at a temperature very close to the critical point and adiabatically compressing true gas in the vessel.
An embodiment of an installation according to the invention is shown schematically, by way of example, in the accompanying drawing.
Into a receptacle 1 is introduced under very high pressure a liquefiable gas always maintained at a temperature very clearly higher than its critical temperature by the contribution of solar heat or waste heat (that is to say free), practiced contribution d 'some way.
This gas can therefore be brought to as high a pressure as desired since it is above its critical point.
From vessel 1, the gas passes into a superheater 2 cil it acquires a higher temperature thanks to the use either of waste heat such as that of hot gases from factory chimneys, blast furnaces, check ovens etc., either solar heat in tropical countries or by any other suitable means.
The gas thus obtained under very high pressure and at a sufficiently high temperature is immediately sent to a driving machine (for example a pressure reducing valve) 3 in which the engine work corresponding to the intake takes place, followed by a constant expansion. venably adjusted to result in an escape effected as accurately as possible under the critical pressure of the fluid chosen as transformer.
The exhaust then takes place in titi condenser 4 maintained at a temperature as close as possible to the critical temperature of the transformer fluid, but preferably always slightly below this critical temperature, so as to obtain this fluid almost without loss. of heat of liquefaction, although really liquefied in an extremely close volume called critical volume.
A compressor 'a, described below, then sucks it in order to return it by an adiabatic compression to the container having closing the cycle of the working fluid.
But this compressor, which can be of any kind, here becomes a second extremely important machine having to suck liquid, in a similar state called critical point, to deliver a true gas, that is to say a fluid which, at the point quickly physical, is no longer in the form of vapor, because it has passed due to the considerable work, especially internal, of adiabatic compression, to a temperature above its critical temperature, returning to the gaseous state.
In other words, the compressor becomes a very special compressor, sucking liquid at a point very close to the critical point in order to deliver by adiabetic compression a true gas, because the essential pressure difference between the condenser and the vessel is necessarily such that the transformer fluid must then gasify in the body of this compressor, with a decrease in volume.
It thus considerably increases the thermodynamic efficiency of the assembly since it involves the internal work of compression to prevent the degradation of a very large part of this enormous quantity of heat, which, without it, would be dissipated by the condenser.
For a given example, the phase of the cycle corresponding to the parts of the installation designated by 4, 5 and 1, using COa as the transforming fluid, are as follows: Pressure at the vessel 1 202 to 205 atm. Temperature after overheating. . . . . 160 degree girdle. Condenser pressure 68 to <B> 70 </B> atm. Condenser temperature. . . . . . 27 <r. 28 degrees cent.
Pressure at the compressor inlet. . . 68 to <B> 70 </B> atm. approx. Pressure at the compressor outlet. . . 205 atm. approximately The application of the process carried out in an installation as just described therefore allows the use of all free heat sources, such as solar heat and all waste heat of any origin, but it is well understood that the invention is also applicable to all other heat sources, because it will always make it possible to obtain the considerable improvement which has just been demonstrated in the thermodynamic efficiency.
