BE533619A

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Info

Publication number: BE533619A
Authority: BE
Priority date: 1953-11-25
Also published as: FR1111932A; CH316256A

Description


  Cette invention concerne un procédé de fonctionnement d'une installation d'alimentation pour générateur de vapeur qui est munie de turbopompes, est destinée à fonctionner à des pressions élevées, en particulier supérieures à la pression critique et possède une pompe à haute pression et une pompe à basse pression placée en amont de la précédente; cette invention concerne également une installation d'alimentation destinée à appliquer ce procédé. 

  
Lorsque des turbo-pompes fonctionnent à vitesse co tante, la pression qu'elles produisent diminue lorsque le débit augmente-1 De même, la chute de pression dans un générateur de vapeur augmente avec le débit de fluide de travail. Si donc on emploie des pompes à vitesse de rotation constante pour alimenter un générateur de vapeur, il n'est pas possible d' obtenir à la sortie de la chaudière une pression ayant la valeur constante qui conviendrait au fonctionnement des turbines. 

  
On a déjà placé en aval d'une pompe à basse pression une pompe

  
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penser la chute de pression dans l'installation d'alimentation et dans le générateur de vapeur, mais ce dispositif a l'inconvénient d'exiger des pompes trop volumineuses, parce qu'elle s doivent obligatoirement fonctionner

  
à allure lente, La vitesse de rotation de la pompe à basse pression est limitée, parce qu'on ne dispose habituellement que d'une faible pression d'aspiration. Si la pompe tournait plus rapidement, la cavitation pourrait la détériorer, à moins que l'on augmente la presxion d'aspiration par une pompe d'alimentation supplémentaire, ce qui augmenterait le prix de l'installation. La vitesse de rotation de la pompe à haute pression est limitée du fait que le transformateur de vitesse, par exemple une transmission hydrau-

  
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de rotation de la pompe à haute pression, ne convient pas aux vitesses élevées. Il en résulte que, pour une charge normale donnée et une augmentation de pression également donnée, les pompes doivent avoir de grandes dimensions parce qu'elles ont une faible vitesse. 

  
La présente Invention propose au contraire d'entraîner la pompe

  
à haute pression à une vitesse constante et la pompe à basse pression à une vitesse réglable. Dans ce système, on peut régler la vitesse de rotation

  
de la pompe à basse pression de façon telle, que la pression qu'elle produit soit égale à la différence de pression existant entre une pression imposée

  
à l'entrée dans le générateur de vapeur et dépendant de la charge, et la pression produite par la pompe à haute pression. A l'inverse du système déjà connu, la pompe à haute pression peut tourner beaucoup plus rapidement,

  
et par suite être beaucoup plus petite, même si elle doit produire la plus grande partie de la pression totale. La vitesse et la puissance de la pompe à haute pression ne sont plus limitées par l'organe de transmission situé entre cette pompe et son moteur. La pompe peut par exemple être directement accouplée à une turbine à vapeur, ou bien être reliée à un moteur électrique par l'intermédiaire d'une transmission normale à engrenages, qui lui donne une vitesse plus grande. Comme la pompe à basse pression placée en amont peut toujours produire une pression assez élevée pour que la pompe à haute pression ne subisse jamais d'avaries par cavitation, la vitesse de celle-ci n'est pas limitée par une pression d'aspiration qui serait trop faible. La pompe à basse pression peut être de petites dimensions, bien qu' elle doive fonctionner lentement.

   Comme la plus grande partie de la pression peut être fournie sans 'difficulté par la pompe à haute pression, la pompe

  
à basse pression ne doit contribuer à la pression totale que par une faible augmentation de la pression. Il en résulte que sa puissance et ses dimensions sont plus réduites. Un autre avantage consiste en ce que le transformateur de vitesse n'est pas trop volumineux, du fait que cette puissance est faible. Il est recommandé d'établir la pompe à basse pression de telle façon que la puissance qu'elle absorbe soit au maximum égale à la puissance absorbée par la pompe à haute pression. 

  
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même machine. Dans ce cas, on place entre cette machine et la pompe à basse pression un transformateur de vitesse avec lequel on peut régler la vitesse

  
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mateur de vitesse un transformateur hydraulique, un organe de transmission électro-magnétique ou tout autre dispositif permettant de régler la vitesse

  
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parfaitement progressive. Lorsque la pompe à basse pression a son moteur particulier, on peut également régler la vitesse de ce moteur.

  
La présente invention est particulièrement avantageuse dans les cas de fonctionnement en parallèle de plusieurs groupes constitués chacun par une pompe à basse pression et une pompe à haute pression montées en série. Il suffit Ici de régler la vitesse de la pompe à basse pression au moins dais un groupe.

  
On décrira un exemple de réalisation de cette invention d'une façon plus détaillée à l'aide des dessins joints, dans lesquels :
La figure 1 représente schématiquement un exemple de réalisation.

  
Les figures 2, 3 et 4 ont pour but de faire comprendre le fonctionnement de l'installation, et indiquent en fonction du débit, la variation de la pression à l'entrée du générateur de vapeur, la courbe de pres-

  
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basse pression.

  
La figure 1 représente une installation d'alimentation dans laquelle le moteur électrique 1 entraîne d'une part la pompe à haute pression 2 par un organe multiplicateur de vitesse de rotation 3, et d'autre, part la pompe à basse pression 4 par l'Intermédiaire du transformateur de vitesse 5 qui permet de régler la vitesse de cette pompe 4. On peut appliquer comme organe multiplicateur de vitesse par exemple un système à engrenages de type quelconque. Le transformateur de vitesse 5 est de préférence un organe de transmission hydraulique ou un organe de transmission électro-magnétique. Il est recommandé de régler la vitesse de rotation de façon aussi exempte de pertes que possible.

   Dans le cas d'un organe de transmission hydraulique par exemple, il est plus avantageux de faire ce réglage en orientant les aubes qu'en faisant varier le débit de fluide moteur dans l'organe de transmission hydraulique. Si l'on emploie comme moteur d'entraînement non pas l'électro-moteur 1 mais une turbine à vapeur à grande vitesse, on peut accoupler directement la pompe à haute pression 2 avec cette turbine à vapeur et l'organe 3 doit être Installé entre le moteur d'entraînement et le transformateur de vitesse 5 fonctionnant en réducteur de vitesse, de façon à donner au transformateur de vitesse et à la pompe à basse pression la faible vitesse de rotation qui est désirable.

  
En cours de fonctionnement, on envoie le fluide de travail à la

  
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la canalisation 7. Le fluide de travail est ensuite envoyé par la canalisation 8 à la pompe à haute pression 2; d'où il part sous la pression désirée vers le générateur de vapeur 10 par la canalisation 9. Il repart ensuite de ce générateur après avoir été surchauffé, pour parcourir la canalisation
11 et aboutir à la turbine 12, qui peut entraîner une génératrice 13. La

  
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voyé dans le réservoir d'eau d'alimentation 6 par la canalisation 15, avec l'aide d'une pompe de condensation 16.

  
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stallation. On volt sur la figure 3, la pression produite par la pompe à haute pression, cette Indication étant donnée en fonction du débit pour une vitesse constante, par exemple pour 5000 t/min. La figure 2 représente la valeur nominale de la pression, fonction de la charge, à l'entrée de la chaudière, et qui produit à la sortie de la chaudière une pression constante.

Claims

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férence de pression existant entre ces deux courbes doit être compensée par la pompe à basse pression, dont la caractéristique de pression à des vitesses

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représentée sur la figure 4 en fonction du débit. On a également représenté sur ce graphique la différence de pression qu'il faut compenser. On voit net-

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pression voulue. Dans cet exemple de réalisation, la pompe à haute pression fonctionnerait à 300 atmosphères absolus et la pompe à basse pression à 100 atmosphères absolus, si l'on exigeait une pression d'environ 400 atmosphères absolus à l'entrée de la chaudière à pleine charge.

Si l'on fait fonctionner en parallèle plusieurs groupes dont chacun possède une pompe à haute pression et une pompe à basse pression placée

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prenant une pompe à haute pression et une pompe à basse pression placée en amont de la première, procédé caractérisé par les points suivants, séparément ou en combinaisons :

1/ La pompe à haute pression est entraînée à vitesse de rotation constante et la pompe à basse pression à vitesse de rotation réglable.

2/ La vitesse de rotation de la pompe à basse pression est réglée de telle façon que la pression produite par cette pompe corresponde

à la différence de pression existant entre une pression nominale, fonction

de la charge, à l'entrée du générateur de vapeur, et la pression produite

par la pompe à haute pression.

3/ Dans une installation d'alimentation comportant plusieurs groupes qui fonctionnent en parallèle et comprennent chacun une pompe basse pression et une pompe haute pression montées en série, on règle la vitesse de rotation de la pompe à basse pression au moins dans un groupe.

B/ Installation d'alimentation permettant d'appliquer le procédé décrit plus haut, et caractérisée par les points suivants, séparément ou

en combinaisons :

4/ Les deux pompes sont entraînées par un même moteur, et un transformateur de vitesse est Installé entre le moteur et la pompe à basse pression pour permettre de régler la vitesse de celle-ci.

5/ La pompe à basse pression est établie de telle façon que la puissance qu'elle absorbe soit au maximum égale à la puissance absorbée par la pompe à haute pression.

6/ On applique comme transformateur de vitesse un organe de transmission hydraulique ou électro-magnétique permettant de régler la vitesse de rotation de la pompe à basse pression.