Brevet FR2331681A1 — publié le 19770610

La présente invention concerne un procédé et un agencement pour utiliser une unité à moteur Diesel pour la production d'énergie mécanique ainsi que pour la production intensifiée d'énergie thermique. L'utilisation d'unepost-combustion est connue, en particulier pour une turbine à réaction et également une turbine à gaz. Le rapport d'efficacité de ces turbines est, cependant, assez bas. Au contraire, dans les moteurs Diesel, le rapport d'efficacité est assez bon. La présente invention a pour but d'améliorer encore l'efficacité totale d'une centrale moteur Diesel, en utilisant les gaz d'échappement du moteur pour une production intensifiée d'énergie thermique. L'invention est caractérisée en ce que l'oxygène à haute température des gaz d'échappement du moteur Diesel est utilisé dans un procédé de combustion, où le combustible amené à un brûleur séparé réagit avec l'oxygène et l'énergie thermique ainsi libérée est rendue utilisable dans un échangeur de chaleur. L'avantage du système en comparaison d'une combinaison ordinaire but leur-chaudière, est que l'oxygène brûlé dans la post, combustion est déjà chaud ainsi on économise 11 énergie thermique nécessaire pour chauffer l'air de réaction dans une combustion ordinaire. La quantité d' énergie libérée dans 1 'échangeur de chaleur peut autre contrée selon la nécessité en faisant varier la quantité de gaz d;éckppement fournis au brûleur ainsi qu'en faisant varier l'alimentation en combustible. Dans ce dernier cas, le contrôle peut entre accompli, par exemple, en variant la pression alimentaire du combustible fourni au brûleur et/ou le nombre de tuyères amenant le combustible. Si le moteur Diesel ne produit pas suffisamment de gaz d'échappement pour le brûleur, par exemple, quand le moteur est au repos ou au ralenti ou pour toute autre raison possible , il est avantageux de prévoir une possibilité de souffler de l'air atmosphérique vers le brûleur, de façon que l'ensemble brûleur et échangeur de chaleur puisse fonctionner comme producteur d'énergie partiellement ou totalement indépendant. Dans la post-combustion ou le brûleur, du fueloil lourd, du gaz naturel ou analogue peut être utilisé comme combustible. Pour appliquer la méthode ci-dessus décrite, il est avantageux d'utiliser un agencement comprenant un moteur Diesel, un dispositif qui y est connecté, utilisant l'énergie mécanique du moteur Diesel, un système de sortie des gaz d'échappement du moteur Diesel, et en connexion, un brûleur séparé et un échangeur de chaleur approprié, par exemple, une chaudière à gaz d'échappement. Le système de sortie des gaz d'échappement peut être muni d'un dispositif par le moyen duquel la quantité de gaz d'échappement fournie au brûleur peut être contrôlée. Un dispositif approprié d0ce but est une vanne à trois voies qui, quand cela est nécessaire, laisse passer la quantité en excès de gaz d'échappement à travers un silencieux vers l'air libre. On peut contrôler la pression alimentaire du combustible par le moyen du dispositif d'alimentation en combustible du brûleur. En munissant le brûleur de plusieurs tuyères d'alimentation, on peut contrôler la quantité de combustible amenée, par exemple, en faisant varier le nombre de tuyères en utilisation ou en utilisant des tuyères réglables. Enmunissant le brûleur drun dispositif qui, quand cela est requis, souffle de l'air atmosphérique vers le brûleur, on peut garantir une alimentation en puissance thermique de l'agencement, même quand le moteur Diesel ne fournit pas au brûleur des quantités suffisantes de gaz d'échappement pour produire la quantité requise d'énergie. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci ap paraîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faite en référence au dessin schématique annexé donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lequel: - la figure unique montre schématiquement un agencement destiné à appliquer le procédé selon l'invention. Sur le dessin, le repère 1 indique un moteur Diesel et 2 un dispositif utilisant 1'énergie mécanique du moteur Diesel, lequel dispositif peut, par exemple, être un générateur. Les gaz d'échappement du moteur 1 sont conduits par une vanne à trois voies 3, soit vers un brQleur 4 de post-conibustion et de là vers une chambre de gaz d'échappement 5 servant d'échangeur de chaleur, ou à travers un silencieux 6 vers l'air libre. Le repère 7 indique un dispositif qui, quand cela est requis, souffle de l'air atmosphérique vers le brûleur. Bien entendu, l'invention n'est nullemen%timitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qutà titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1.- Procédé d'utilisation d'une unité à moteur Diesel pour la production d'énergie mécanique ainsi que pour la production intensifiée d'énergie thermique, caractérisé en ce que l'oxygène à haute température des gaz d'echappement dudit moteur Diesel est utilisé dans un procédé de combustion, où le combustible amené à un brûleur séparé réagit avec ledit oxygène et 11 énergie thermique ainsi libérée est rendue utilisable dans un échangeur de chaleur. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la libération d'énergie dans l'échangeur de chaleur précité est contrôlée en faisant varier la quantité de gaz d'échappement fournis au brûleur. 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la quantité d'énergie libérée dans l'échangeur de chaleur précité est contrôlée en faisant varier la pression d'alimentation du combustible amené au brûleur précité et/ou le nombre de tuyères d'alimentation en combustible. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que quand la quantité des gaz d'échappement fournis par le moteur Diesel précité est insuffisante, de l'air atmosphérique est souffle dans le brûleur précité, de façon que l'ensemble brûleur et échangeur de chaleur fonctionne comme un producteur d'énergie partiellement ou totalement indépendant. 5.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en cec Llcli louai, du gaz naturel ou analogue est utilisé dans la post-combustion. 6.- Agencement pour appliquer le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qutil comprend un moteur Diesel, un dispositif qui y est connecté utilisant énergie mécanique dudit moteur Diesel, un système de sortie des gaz d'échappement dudit moteur Diesel et en connexion avec lui, un brûleur séparé et un échangeur de chaleur approprié, par exemple une chaudière à gaz d'échappement. 7.- Agencement selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système de sortie précité des gaz d'échappement est muni d'un dispositif, par exemple une vanne à trois voies, contrôlant la quantité de gaz d'échappement fournie au brQleur précité en faisant passer ltexcès de gaz d'échappement par un silencieux vers l'air libre. 8.- Agencement selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le brûleur précité est muni d'un dispositif d'alimentation en combustible, par le moyen duquel la pression d'alimentation dudit combustible peut être réglée. 9.- Agencement selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le brûleur précité est muni de plusieurs tuyères d'alimentation en combustible et en ce que la quantité de combustible amené est réglable en faisant varier le nombre de tuyères en utilisation. 10.- Agencement selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que le brûleur est muni d'un dispositif pour y souffler l'air atmosphérique quand le moteur Diesel précité ne produit pas des quantités suffisantes de gaz d'échappement par rapport à la puissance thermique requise de l'en- semble brûleur et échangeur de chaleur.