F - Mech Eng,Light,Heat,Weapons – 02 – C
Patent
F - Mech Eng,Light,Heat,Weapons
02
C
F02C 1/10 (2006.01) F02C 1/04 (2006.01) F02C 1/05 (2006.01) F02C 1/06 (2006.01) F02C 3/34 (2006.01) F02C 7/08 (2006.01) F02C 7/10 (2006.01) F03G 6/06 (2006.01)
Patent
CA 2371453
A closed cycle thermodynamic apparatus (10) is provided for powering a combustion machine. The apparatus (10) has a compressor (12) for compress- ing a working medium from a reservoir (14) at temperature T1. The temperature of the working medium increases during compression and reaches temperature T2 when leaving the compressor (12). It is then expanded in an expander (16) for turning the machine. In this manner mechanical work is extracted from the working medium. The apparatus (10) has a first heat exchanger (18) and a second heat exchanger (20) connected to the compressor (12) andthe expander (16) in a closed cycle. It also has a bumer (22) and a third heat exchanger (24). Air, as a Heat transfer medium, at ambient temperature T5 is induced into the second exchanger (20) to cool the working medium by receiving heat therefrom. The temperature of the working medium decreases from T4 to T1 before entering the compressor (12) for repeating the cycle. The air which is now at a higher temperature T6 is conveyed to the burner (22) where it is mixed with fuel to form a combustion gas reaching an even higher temperature at T7 and passed into the first exchanger (18) for heating the working medium at constant pressure. In this manner the temperature of working medium increases to T3 when entering the expander (16) and following expansion for conversion to mechanical power its temperature reduces to T4. The apparatus (10) thereby recovers heat at all the heat exchangers (18),(20) and (24). This reduces the amount of fuel required to heat the air for combustion.
L'invention concerne un appareil thermodynamique à cycle fermé (10) destiné à alimenter une machine à combustion. L'appareil (10) comprend un compresseur (12) servant à comprimer un milieu de travail provenant d'un réservoir (14) à une température T1. La température du milieu de travail augmente pendant la compression pour atteindre une température T2 à la sortie du compresseur (12). Le milieu de travail se détend ensuite dans un détendeur (16) pour faire tourner la machine, ce qui permet de produire du travail mécanique à partir du milieu de travail. L'appareil (10) comporte un premier échangeur de chaleur (18) et un deuxième échangeur de chaleur (20) reliés au compresseur (12) et au détendeur (16) dans un cycle fermé. Il possède aussi un brûleur (22) et un troisième échangeur de chaleur (24). L'air, utilisé comme milieu de transfert de chaleur, est introduit à température ambiante T5 dans le deuxième échangeur (20) où il refroidit le milieu de travail qui lui transfère de la chaleur. La température du milieu de travail descend de T4 à T1 avant que celui-ci ne soit introduit dans le compresseur (12) pour répéter le cycle. L'air, dont la température est maintenant égale à une valeur plus élevée T6, est acheminé vers le brûleur (22) où il est mélangé avec du combustible pour former un gaz de combustion à une température T7 encore plus élevée que l'on fait passer par le premier échangeur (18) afin de chauffer le milieu de travail à pression constante, ce qui permet d'augmenter la température du milieu de travail jusqu'à T3 à l'entrée du détendeur (16) puis de l'abaisser après détente et transformation en énergie mécanique jusqu'à T4. De cette manière, l'appareil (10) récupère de la chaleur depuis tous les échangeurs de chaleur (18, 20 et 24), ce qui permet de réduire la quantité d'air nécessaire à la combustion.
Glynn Patrick Joseph
Wendt Michael Noel
Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation
Smart & Biggar
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1624279