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Turbine à vapeur
La présente invention se rapporte à une turbine à vapeur dont l'enveloppe est divisée suivant un plan axial horizontal en deux moitiés, supérieure et inferieure, et qui présente des groupes d'aubes directrices faisant suite à des chambres de ces moitiés d'enveloppe.
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Dans de telles turbines il se produit cet inconvénient que celles des régions de l'enveloppe et des brides qui sont limitrophes des chambres où la vapeur est admise en premier lieu sont plus fortement chauffées que les autres régions. En ce qui concerne les brides, il en résulte un gauchissement, un gondolement, etc., des régions fortement chauffées des brides par rapport à celles auxquelles elles sont vissées et qui sont demeurées plus froides. Les conséquences en sont des trop grands efforts imposés aux boulons reliant les brides des deux moitiés d'enveloppe et le risque que les faces des brides de ces deux demi-enveloppes destinées à assurer l'étanchéité s'écartent à tel point l'une de l'autre que des fuites de vapeur se produisent entre les faces en question.
Afin de remédier à ces inconvénients et de permettre en même temps un démarrage plus rapide des turbines de l'espèce indiquée ci-dessus, suivant l'invention, la chambre d'enveloppe qui, lors du démarrage, reçoit en premier lieu la vapeur communique avec une cavité prévue dans la demi-enveloppe opposée non loin de la partie de bride voisine, si bien que les régions de la seconde demi-enveloppe limitrophes de la cavité en question sont elles aussi chauffées. Un passage prévu dans l'enveloppe peut utilement alors amener aux aubes directrices affectées à la première roue mobile la vapeur qui arrive dans ladite cavité.
L'invention est exposée dans ce qui suit à la lumière du dessin ci-annexé qui en représente à titre d'exemple une forme d'exécution et dans lequel :
La fig. 1 est une coupe, perpendiculaire à l'axe longitudinal, d'une turbine comportant trois vannes servant à régler la quantité de vapeur qui y affluè et destinées à être manoeuvrées de façon échelonnés.
La fig. 2 est une coupe à échelle agrandie suivant la ligne II-II de la fig. 1.
1 désigne la moitié inférieure et 2 la moitié supérieure
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d'une enveloppe de turbine divisée suivant son plan axial horizontal.
3 désigne une conduite de vapeur vive dans laquelle sont montées trois vannes 4,5,6 destinées à être manoeuvrées de façon échelonnée. Pour plus de simplicité on n'a pas représenté les dispositifs qui permettent d'actionner ces vannes, car ils peuvent être de construction classique. La vanne 4 commande l'arrivée de la vapeur vive aussi bien dans une chambre 7 prévue dans la demi-enveloppe supérieure 2 que dans une chambre 9, prévue dans la demi-enveloppe inférieure 1 et communiquant avec la chambre 7 par une conduite 8. Les chambres 7 et 9 sont diamétralement opposées. La vanne 5 commande l'arrivée de vapeur vive à une chambre 10 prévue dans la demi-enveloppe supérieure 2, tandis qu'à la vanne 6 fait suite une conduite 11 qui aboutit à une chambre 12 prévue dans la demi-enveloppe inférieure 1. Les chambres 10,12 sont elles aussi diamétralement opposées.
Chacune des chambres 7,9,10,12 présente, du côté tourné vers la première roue directrice 13 de la turbine (fig. 2), une fente en forme de segment indiquée respectivement en 14,15, 16 et 17, ces fentes permettant à la vapeur nécessaire pour agir sur la roue directrice 13 d'arriver à celle-ci. D'autre part, dans la demi-enveloppe inférieure 1 et en face de la région où la chambre 7 se termine au voisinage de la partie de bride 17, est prévue une cavité 27 qu'un passage 19 traversant les deux parties de bride 17,18 fait communiquer avec la chambre 7.
L'une manière analogue, en face du point où la chambre 9 se termine au voisinage de la région de bride 20 de la demi-enveloppe inférieure 1, est prévue dans la demi-enveloppe supérieure 2'une cavité 21 qu'un passage 23 traversant les deux régions de bride 20,22 des deux demi-enveloppes 1 et 2 fait communiquer avec la chambre 9.
Un passage 24 (voir également la fig. 2), prévu dans la demi-enveloppe supérieure 2, ainsi qu'un passage 26 prévu dans une cale 25 (fig.2), amènent aux aubes de la roue]directrice 13 la vapeur qui parvient dans la cavité 21. La vapeur qui afflue à la cavité 27 est elle aussi amenée, d'une manière analogue non représentée, aux aubes de la roue
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directrice 13.
La turbine à vapeur ainsi décrite fonctionne de la manière suivante : S'ils'agit par exemple de démarrer des vannes 4,5 et 6 pour le moment fermées on ouvre seule la première 4, si bien que les chambres 7 et 9 reçoivent de la vapeur vive. Par suite de l'existence des passages 19 et 23, il parvient également de la vapeur vive dans les cavités 27 et 21, si bien que les régions de bride. 17,18, bien que la chambre 12 ne-reçoive encore pas de vapeur, tout comme les régions de bride 20,22, bien que la chambre 10 ne reçoive pas encore de vapeur, se trouvent chauffées d'une façon à peu près aussi intense. Il en résulte qu'aucun des inconvénients indiqués dans le préambule ne se produit dans les régions intéressées.
De plus, l'existence des cavités 27,21 se traduit par un établissement plus rapide du régime de chaleur de l'enveloppe 1, 2 de la turbine, ce qui permet un démarrage également plus rapide. Du fait qu'on a pris des mesures pour que la vapeur qui pénètre dans les cavités 27,21 puisse parvenir à la roue directrice 13, on empêche d'une part qu'une condensation se produise dans les cavités 27,21, et d'autre part on tire parti, pour produire de la puissance, de la vapeur introduite dans ces cavités à des fins de chauffage.
Dès que la turbine tourne sous charge et que la quantité de vapeur admise par la vanne 4 n'est plus suffisante, on ouvre également la vanne 5 et plus tard, s'il y a lieu, la vanne 6. Lorsque la charge n'est que partielle' on peut, de manière connue, n'ouvrir que les vannes 5 et 4, voire la vanne 4 seulement. Dans ce dernier cas, la vapeur qui parvient aux cavités 27,21 assure un chauffage uniforme des régions 17,18 et 20,22 des brides.
S'il se trouvait que la chambre qui reçoit la première de la vapeur occupât par exemple la presque totalité de la moitié inférieure de la circonférence de la roue directrice, il y aurait lieu de prévoir dans la demi-enveloppe supérieure, au voisinage
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de sa bride, ainsi qu'en face des extrémités de cette chambre, deux cavités dont chacune devrait alors communiquer avec ladite chambre par un passage traversant les brides des deux demi-enveloppes.
Revend! i ca t i o n s:
1. Turbine à vapeur, dont l'enveloppe est divisée suivant un plan axial horizontal en deux moitiés, supérieure et inférieure, et qui présente des groupes d'aubes directrices faisant suite à des chambres de ces moitiés d'enveloppe, caractérisée en ce que la chambre d'enveloppe qui, au démarrage reçoit en premier lieu la vapeur communique- avec une cavité prévue dans la demi-enveloppe opposée non loin de la partie de bride voisine, si bien que les régions de la seconde demienveloppe limitrophes de la cavité en question sont également chauffées.