Brevet FR2762873A1 — publié le 19981106

-1- La présente invention concerne un moteur thermique dont l'équivalent combustible n'est autre que des énergies dites dégradées réputées perdues bien, qu'utilisées selon les températures disponibles, appliquées, de manière favorable et graduelle à différents niveaux du circuit complexe réalisé. Ce moteur se présente sous la forme d'un circuit hermétique contenant de l'air déshydraté par un moyen tel que la soude ou toutes substances anhydres similaires aux fins d'éviter toutes formes de givrage qui seraient dommageables.au niveau de la turbine de détente. Au sein du circuit, notamment depuis la turbine, ce moteur se caractérise par quatre zones o les pressions et températures évoluent en paliers sélectifs au gré des énergies à rentabiliser fussent elles molles bien que traduites sur des échangeurs adaptés. Le compresseur (1) exerce une pression motrice au sein du circuit. Il prélève. 2/9 de la masse d'air véhiculé par la turbine et, son débit emprunte deux branches distinctes avec chacune 1/9 de telle sorte, que chaque tronçon Y concerné du circuit y trouve ses Conditions. La valeur de 6,b4 se veut pratique en soi d'ou 6b,4 réalisés par le compresseur (1) en (12) et (13) À ',6 en amont de la tuyère(2) - Détente 91,47 cp.-t o 20.0ib,4 en aval de la turbine (3) avec travail sur l'arbre l '.0 au niveau du mélange régénéré à 760rnm Hg + O ' En référence au dessin annexé, notons les étapes en ce qui caractérise la récupération de la chaleur de compression intégrée aux divers apports l'injecteur (6) induit l'air en (5) îour le conditionner au stade (4). L'injecteur (7) recrée à + 0 O au mélange la pression dite atmosphérique en (1) et (5). Léchangeur (8) récupère en parité, les sources tièdes Air - Eau. L'Echangeur (9) peut convenir d'apport solaire dans la fourchette et selon, du stock disponible sur réfractaire chargé de jour ou nuit,l'échangeur (10) bénéficie de chaleur latente voire de fimées. La boucle de transfert (14) imprime un dtode (13) à (5);la Puissance disponible sur l'arbre est amputée du besoin propre au compresseur (1) en régime établi, via transmission. Les manomètres (16) (17) (18) affichent les pressions aux différents stades du circuit. Entraînement magnétique (15). L'Echangeur (1 9) permet d'exporter de la criogénie.; l'échangeur (20) soit, de l'eau glacée ou de la climatisation. Les piquages (21) et (22) relient la cartouche deshydratante (23) avec sécurité quart de tour lors des opérations. 3.5 La pompe à bras ou motorisée assure le transfert de l'air à deshydtrater (24) avec contrôle -lygromnétique (25). Ainsi constitué, le moteur thermique peui répondrc ài des gammes de puissances qui, du kilowatt peut convenir de plusieurs mégawatts. La vitesse d'écoulement de l'air étant liée aux sections et pertes de charges compatibles. Dans le cadre de besoins importants, il peut y avoir prélèvement de chaleur latente au seio de condenseurs.De même, qu'il peut y avoir une solution plus radicale et cyclique dont. fait état la figure 2.: Pour satisfaire un fort apport au niveau de l'échangeur (10) voire 110 avec en cela bonus au plan rendement,la Turbine (3) produit en cela plus pour une même consommation du compresseur (1) avec toutefois une production criogénique moindre à l'échangeur (19). Tel peut s'élaborer un cycle autoproducteur Fg. 2. La chaudière (26) évacue ses fumées vers le réducteur (27). En amont de (10) règne une température apte à procéder a la condensation de l'eau alors qu'au niveau chaudière, une part de recyclage évite le point de rosée. Dè: lors, Avant le Four (28) il y a séparation de H20 et N2 T de sorte que, le contre-échange -2 - s'opère entre CaO et C03Ca (29). L'apport de la résistance (30) réalise l'appoint en (28) a la sortie du Four, le CO2 est induit par la vapctir d'caut au niveau de (31) Synthétiscur a haute température En (3 1) l'aluminium vaporise procède à la séparation des composants par crackage Les échangeurs (32) (35) (37) apportent un plus au profit de (10). La résistance (33) assure la fonte de l'alumine ce qui permet d'évacuer les moles 02, d'en prélever la chaleur avant compression (36). Ainsi, le séparateur (34) assure le recyclage par impulsion des môles Al2 au sein de (31). Les cycles opèrent séparément et de manière complémentaire ils assurent l'appoint aux plages impliquées par les apports (8) (14) (9) (12) d'ou de 60 voire moins au cas, 110 se peut. Le moteur accepte de fait, les' énergies molles et peut tendre bien au delà ce qui, présente un large éventail propre à satisfaire nombre de besoins spécifiques de l'industrie au sens le plus large ramifié sans négliger l'agriculture, EDF, l'incinération, Xi, Raffinerie automobile. Le moteur se situe à la demande en fonction de la pression et de la température sollicitée en tous les domaines d'applications voire, par module en valeur de puissances normalisées ou adaptées selon cas. A noter que point n'est besoin de produire de la vapeur (26) ne pas associer le moteur thermique à ces apports serait erreur. De quelques natures qu'ils soient, l'intégration de la Fig. 2 aux apports définis, entre dans le cadre du Brevet d'invention outrc qu'il raille définir Ic mode ie lancemcnt du cycle et ponctuer l'intérêt économique qui découle du dispositif sans lequel, certaines formes de procés es seraient vaines. Le lancement du moteur peut s'effectuer avec une réserve d'air comprimé opérant sur un cyclone à deux entrées tangentielles opposées pour actionner une turbine centrifuge dont l'axe embrayé, entraîne alors le compresseur ( I) au régime qui convient des besoins d'équilibre propre au cycle. Précisons certaines formesde pourcentages dont le cycle se réfère Partie (4) = 9, en amont pour 8 en (5) et I o s'appliquent les branches (12) et (13) aux pressions définies au terme de ce qui suit et des différents stades d'équilibre [ (1 x 6,4) + (8x])] /9 = b,6 ndiqué en page I puis à l'équilibre pressions [ (9x0,4) + (lx 6,4)] /10= I (760 Hg) & O,4 en (3) Les sources de chaleurs en la Fig. I se réfèrent de + 0 en (1 1) et de 10 C après (20) pour un dt. 6 87 en (8) apport de 12 97 par (14) et 15 19 en (12). Reste à fournir en (10) 16 84 pour convenir de 60 (option). La Fig. 2 assure les 16 84 Nous mémorisons là, les fonctions successives qui sollicitent pour les fumées, l'opération chaux et celle de l'aluminothermie. CO2 & 2H20 étant cyclique dans le cadre CH4 par crackage des composants et récupérations précieuses de l'oxygène et du nitrogène Chaleurs en prime. Il faut certes en application industrielle convenir de réfractaire classe 1 70+ pour satie.- faire 1800 C/AL. L'eau iss de CD3'a nécessite certes, un traitoemt le CD2 se veut dis- ponible quand à lui à 1(00 C. Notns qu'aprês l'action de (29) - (30) et (33) nie prélèvent gère. L'incidence de (32) (35) et (37) supplée largement outre, le coût de compression de l'oxygène commercialisable ce qui souligne l'intérêt d'avoir abordé des domaines communs 4,s qui régissent tout à la fois î'ENERGIE - L'EAU - L'ECONOMIE - L'EMPLOI - L'ECOLOGIE avec projection sur l'Avenir Au plan des applications, elles sont significatives Le moteur thermique dans le cadre d'un Navire peut d'évidence réaliser 13 32 au niveau de (8) ce qui accorde 400 d'acquis en -3 - (4) reste à fournir pour 60 final - ou CAS-- 50 d'ou: 105 63 x 0,24 x xT /0,6 x 860.103 = 1MW et 56T - d'air. Il n'en coûte que 20 % d'évidence, gratuits dt 10 o en (10) dans le cadre de la Fig. 2- Reste à se délester d'un dt de 53 ,4 dans le sillage en (19)Le tout à situer dans le cadre de la Puissance à mettre en oeuvre tant en place de soutes, le volume est disponible pour les matériels. L'avantage réside en Pollution Zéro - Devises économisées & Travail rentabilisé. Au "ilan Agricole, le prélèvement d'Eau sur l'Air se veut précieux (19) il suffit de prévoir et de stocker tout en exportant les MW vers EDF avec en prime, rentabilisation des eaux usées à distiller. Il n'en coûte que la maintenance rentabilisée, si l'on dispose de chaleurs latentes négligées. Dès lors, le Moteur thermique s'implique en tout y compris le traitement des déchets ménagers à vocation combustible de fait à coefficient à large Bonus assuré. Dans l'esprit de la Figure 2, la chaudière (26) peut être substituée par un incinérateur avec en ce cas une sélection densimétrique impérative en chaîne d'autant qu'en place de C02 à la sortie du four (28). Il peut y avoir des composants multiples notamment: de l'Anhydrique sulfureux d=-2, 86 - du Chlore d=2,4 à 0 /760 mm Hg d'ou 1 ère sélection basse pour en partie haute,disposer de l'Azote d=1,251 et l'anydhride carbonique d=1, 964. Le dispositif implique une régulation électronique pour convenir des variations20 volumétriques. La Finalité étant de réaliser la synthèse de CH4 à partir de C02 et 2H20 avec et toujours les chaleurs résiduelles au profit de l'échangeur (10). Pour les autres produits: SO2. cl.N2 et air, ils sont à prélever avec le souci lié à l'aspect anti- pollution et à rentahbilier. Au plan des Eaux usées à retraiter dans le cadre de l'économie qui s'impose. La figure 3 souligne que l'opération tend à satisfaire l'Echangeur (10). Plus on distille, la production de mégawatts augmente d'autant d'ou mixité à convenir avec les traitements actuels. En ce cas, le circuit à considérer implique successivement: Décantation Filtrage (38) avant Caisse (39) o puise la Pompe qui assure l'alimentation du Bouilleur (40) assisté de la résistance (41) Chasse prévue en (42). L'eau distillé produite emprunte le Condenseur (43)30 L'Echangeur (44) opère en économiseur. Vient alors le circuit réfrigérant (45) qui peut solliciter avec proximité,-un apport de chaleur latente EDF Le Tout au profit de l'échangeur (10) du moteur avide de toutes formes d'apports à rentabiliser.Emplois obligent. La liquéfaction du CO2 n'est pas à exclure d'ou, en la Figure 3 une variante utilise des matériels référencés Fig.2avecpour effet, limiter la pollution et disposer d'une chaleur additionnelle issue du Cycle Chaux. - 4 - Revendication 1 Moteur thermique utilisant des énergies perdues caractérisé par un circuit hermétique contenant de l'air déshydraté, comprenant un compresseur (1) alimentant une tuyère (2) et une turbine (3); les deux branches distinctes (12) et (13) issues du compresseur injectent de l'air dans la boucle du circuit (4) et (5) au niveau des injecteurs (6) et (7). Revendication 2 Moteur thermique utilisant des énergies perdues selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une récupération d'une partie de la chaleur de compression est obtenue au moyen deN4o l'injecteur (6) qui entraîne l'air contenu dans le conduit (5) pour le conditionner dans le conduit (4). Revendication 3 Moteur thermique utilisant des énergies perdues selon la revendication 1 caractérisé en ce que la pression atmosphérique est reconstituée au niveau (11) au moyen de l'injecteur (7) qui.4' entraîne l'air par entrainement vers l'échangeur de température (8). Revendication 4 Moteur thermique utilisant des énergies perdues selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une partie de l'énergie est récupérée au moyen des échangeurs (19) placés sur la boucle du circuit. Revendication 5 Moteur thermique itilisant des énergies perdues selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'air est maintenu sec au moyen de cartouches déshydratantes (23) placées en parallèle sur la boucle et branchées sur celle-çi au niveau (22) et (21). Revendication 6 Moteur thermique utilisant des énergies perdues selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'amorçage du cycle est obtenu au moyen d'injection d'air comprimé opérant sur un cyclone deux entrées tangentielles opposées pour actionner la turbine (3) centrifuge qi entraîne le compresseur (1).