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"PERFECTIONNEMNTS AUX TURBINES A VAPEUR"
Cette invention est relative aux turbines à va- peur à plusieurs étages permettant la marche avant et la marche arrière et du type dans lequel le courant de va- peur a une direction radiale, et elle consiste principale- ment dans une disposition perfectionnée des aubes motrices et directrices grâce à laquelle les dimensions diamétrales de la turbine sont réduites au minimum sans diminuer la longueur des conduits à vapeur contenant les aubes mobiles et fixes.
Cette disposition est caractérisée par le fait
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que'les conduits sont en zig-zag; dans les unités de mar- che avant, la vapeur passe d'abord radialement vers l'ex- térieur, puis change de direction pour se mouvoir radiale- ment vers l'intérieur, et change de nouveau de direction pour se mouvoir radialement vers l'extérieur ; les unités de marche arrière, la direction du courant de va- peur est d'abord radiale vers l'intérieur et finalement radiale vers l'extérieur* Les aubes de guidage sont dis- posées par groupes séparés par des segments pleins qui sont espacés symétriquement, et il est prévu une tuyère à vapeur pour chaque groupe.
Les tuyères à vapeur forment deux groupes de tuyères alternantes reliées respective- ment à deux tuyaux d'alimentation, l'alimentation prin- cipale de vapeur étant ainsi divisée pour permettre de faire travailler la turbine soit avec toutes les tuyères en service, soit avec la moitié seulement des tuyères en service dans chaque unité. Une unité de marche avant est prévue de chaque côté de la machine et deux unités de marche arrière occupent les parties médianes de la machine.
La vapeur d'échappement des diverses unités pénètre dans des chambres annulaires qui entourent l'ensemble des au- bes.
L'appareil est représenté sur les dessins annexés dans lesquels ;
Fig. 1 est une vue moitié en coupe verticale et moitié en élévation dans le sens longitudinal de l'arbre;
Figé 2 est une.demi-coupe verticale transversale; Fig. 3 est une coupe-longitudinale partielle d'une variante dans laquelle on prévoit une expansion de vapeur additionnelle dans les unités de marche avant.
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La section représentée fig. 2 est prise dans cinq plans A, B., 1, Il et TB, respectivement, les plans de ces sections étant indiqués par les lettres de référence cor- respondantes de la fig. 1.
Le tuyau d'alimentation situé de chaque coté de la machine et provenant de la conduite d'alimentation principale 10 est fourchu (11-11) et les deux branche- ments sont réglés par des robinets séparés 12 par les- quels ils sont reliés à deux tuyaux d'alimentation de marche avant 13 et 14, les tuyaux de vapeur individuels partant chacun des tuyaux 13, 14 étant reliés à des tu- yères séparées. Les tuyaux 13, 14 alimentent deux groupes alternants de tuyères. Ceci offre la possibilité de faire travailler la machine dans différentes conditions de puissance (faible, intermédiaire ou élevée) en faisant communiquer la canalisation de vapeur-avec,;un ou plu- sieurs groupes de tuyères à vapeur.
Les tuyères 15 sont alternativement reliées en deux groupes aux tuyaux 13 et 14 qui sont réglés respectivement par les robinets 12, mais il va de soi que tout degré de subdivision du sys- tème de distribution peut être prévu de façon à permettre d'employer à tout instant tout nombre désiré de groupes de tuyères 15. .
Dans chaque unité de marche avant, de chaque coté de la machine, la vapeur à haute pression arrivant par les tuyères 15 qui sont disposées tangentiellement vers la première rangée d'aubes mobiles 16 agit sur ces aubes, la direction du courant est alors inversée dans le passage du dit courant entre les aubes de guidage 17, et la vapeur agit sur les rangées externes d'aubes mobiles 18 dans son chemin radial vers l'extérieur constitué par
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les conduits entre ces aubes mobiles et les aubes fixes.
La vapeur passe ensuite par les conduits en U 19 et passe par un courant radial centripète à travers les aubes mo- biles 20, et 22 et les aubes de guidage intermédiaires
23, 24 et .25 au conduit en U 26; la vapeur revient ensui- te par un courant centrifuge en passant à travers les diverses couronnes d'aubes de guidage et d'aubes mobiles pour pénétrer dans la chambre annulaire 27. d'où la va- peur s'échappe par un tuyau 28.Les conduits 19 et 26 et les conduits additionnels correspondants de la fige 3 sont des poches disposées tangentiellement ; deuxsystèmes de poches de ce genre - l'un dans le cercle du système d'aubes mobiles, l'autre à l'extérieur de ce cercle - sont prévus pour chaque tuyère à vapeur.
Ainsi, s'il existe en tout douze tuyères à vapeur pour chaque unité, comme représenté, chaque unité aura douze poches de ce ,genre pour inverser la direction de la vapeur à l'extré- mité de chaque parcours centrifuge ; le nombre/de poches disposées, à l'intérieur de la couronne d'aubes de guida- ge situées le plus à l'intérieur est quatre fois celui des poches entourant la couronne d'aubes mobiles situées le plus à l'extérieur, soit quarante-huit. Le fait que cette disposition à courant alternativement centrifuge et centripète est employée dans les unités de marche avant situées aux deux extrémités de la turbine, contrebalan- ce la poussée axiale.
La section médiane de la turbine, / avant, reçoit les section comprise entre les unités de marche/arrière, qui unités de marche sont aussi équilibrées d'une façon similaire, la disposi- tion alternée d'aubes mobiles et directrices correspon- dant à celle déjà décrite, 29 désignant dans ce cas les chambres d'échappement en sortant desquelles la vapeur est conduite au condenseur par un tuyau 28, conjointement
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avec -de la vapeur des chambres d'échappement de marche avant 27. 30 désigne l'admission de vapeur de la section de marche arrière de la machine, section dans laquelle les aubes mobiles' et directrices sont d'inclinaison oppo- sée par rapport à celle des aubes mobiles et directrices des unités de marche avant.
Dans la disposition de la fig. 3, une détente complémentaire de là vapeur est prévue dans les unités de marche avant par l'introduction d'une autre cloison 31 pour constituer un conduit additionnel 32 s'étendant vers l'intérieur et un conduit additionnel 33 s'étendant vers l'extérieur, conduits dans lesquels travaillent des aubes mobiles et directrices ; le rotor est prolongé d'une façon correspondante par le fait qu'on y incorpore une autre section dans laquelle sont fixées ces aubes mobiles. Pour faciliter l'explication, les trajets ra- diaux centrifuges de la vapeur sont indiqués sur cette figure par 34., 35 et 33 et les trajets de retour ou cen- tripètes sont indiqués par 36 et 32.
La construction est suffisamment détaillée pour qu'il ne soit pas nécessaire d'en donner une description particulière*-
Un avantage est dérivé, du point de vue de l'ingé- nieur constructeur, en particulier, par la méthode dans laquelle ia turbine.est composée de sections. Les unités de marche arrière sont composées chacune d'une section, ces sections étant d'abord boulonnées entre elles face à face. Les sections constituant les unités de marche avant sont alors boulonnées sur les côtés externes des unités de marche arrière et, finalement, les couvercles d'extré- mité sont fixés à l'aide de boulons et l'on fixe les tu-
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yauteries d'admission et d'échappement de vapeur.
Les sections du rotor sont boulonnées bout à bout dans l'or- dre d'une façon similaire, l'arbre étant étagé pour cha- que section*
La section transversale des aubes mobiles et directrices augmente progressivement pour permettre la dilation de la vapeur. Cet accroissement progressif est augmenté clairement fig. 3 dans laquelle les aubes mobi- les finales qui reçoivent de la vapeur détendue dans l'unité de marche avant ont plusieurs fois la grosseur des aubes situées près des tuyères à vapeur et recevant la vapeur des tuyères.
Les diverses couronnes d'aubes directrices sont interrompues à des distances symétriques par des segments pleins 37 qui diminuent progressivement de longueur à me- sure qu'on se rapproche du centre de la machine ; la couronne finale, les aubes sont continues. La vapeur dé- livrée par les tuyères dans les unités de marche avant frappe d'abord la couronne d'aubes mobiles 16, les orifi- ces des tuyères rencontrant cette couronne immédiatement avant les extrémités de tête des segments pleins 37 de la couronne enveloppante d'aubes directrices. Cette va- peur est conduite par le passage annulaire et avec les aubes 16 jusqu'aux extrémités des segments respectifs 37, puis passe entre les aubes directrices 17 situées entre les segments 37 et grâce auxquelles sa direction initiale est rétablie.
En quittant les aubes 17, la vapeur passe entre les aubes mobiles .de la couronne 18, puis pénètre dans les poches 19 dans lesquelles son chemin tourne pour l'obliger à se mouvoir radialement (tangentiellement) vers l'intérieur. Elle-passé ensuite successivement à travers les aubes mobiles et directrices dans le mouvement centri- pète jusqu'aux poches de changement de direction 26, les
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