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La présente invention se rapporte aux pompes à refoulement positif entraînées par une turbine,et elle a pour objet un dispositif perfectionné utilisable pour commander la vitesse de la turbine dans les conditions de charge variables d'un système hydraulique alimenté directement par la pompe.
Le dispositif de commande que prévoit l'invention comprend une pompe auxiliaire (qui peut être un compresseur) entraînée par la turbine, et un élément sensible à la pression sur lequel la pression engendrée par la pompe à refoulement positif agit en opposition à la pression de la pompe auxiliaire, qui augmente la puissance admise à l'entrée de la turbine quand la pression engendrée par la pompe à refoulement positif croit et (ou) quand la vitesse de la turbine décroît, et qui réduit cette puissance admise dans le cas inverse. Le liquide fourni par la pompe auxiliaire peut être utilisé à d'autres fins, outre son action sur l'élément de commande.
Suivant une particularité de l'invention, la turbine peut être une turbine à combustion interne, et la pompe auxiliaire peut être utilisée comme pompe à carburant, en vue de fournir le carburant liquide à une chambre de combustion alimentant la turbine, tandis que la pompe à refoulement positif est de préférence une pompe à engrenage, une pompe du type Roots, ou une autre pompe rotative à refoulement positif, capable de travailler à des vitesses élevées.
Suivant un mode de réalisation de l'objet de l'invention, la pompe auxiliaire est d'un type fonctionnant par effet aérodynamique ou hydrodynamique, afin de fournir une pression de liquide variant selon la vites- se de la turbine ; est constituée par exemple par une pompe centrifu- ge. Dans ce cas, la pompe auxiliaire peut être utilisée comme pompe à carburant pour alimenter la turbine si l'élément sensible à la pression commande une vanne prévue dans le conduit d'arrivée du carburant et qui est fermée progressivement au fur et à mesure que la pression engendrée par la pompe auxiliaire augmente pour une vitesse croissante de la turbine.
Suivant un autre mode de réalisation de l'objet de l'invention, on utilise une pompe auxiliaire du type à refoulement fournissant un volume de liquide sensiblement constant par tour, la pression de refoulement variant selon la résistance qui s'oppose à l'écoulement du liquide. Cette pompe fournit, dans un orifioe ou ajutage de dosage, une chute de pression qui varie en fonction de la vitesse de la turbine. On peut l'utiliser comme pompe à carburant pour alimenter la turbine si l'élément sensible à la pression commande une vanne de dérivation ou de déversement renvoyant le carburant en excès au réservoir, et qui est ouverte progressivement pour augmenter le débit de vidange ou de déversement quand la vitesse de la turbine tend à croître.
L'invention permet de maintenir la vitesse de la turbine à une valeur sensiblement constante dans des conditions de charge variables du système hydraulique, en combinant l'élément sensible à la pression avec un élément élastique judicieusement dimensionné, limitant le déplacement de l'élément sensible à la pression, à partir de sa position normale, à une quantité prédéterminée qui est fonction de la valeur de la différence de pression.
On décrira ci-après en détails, en regard du dessin annexé donné à titre non limitatif, deux modes de réalisation particuliers selon lesquels l'invention est appliquée à un groupe énergétique compact destiné à fournir un liquide à un système de circulation, par exemple avec un débit constant et sous une pression qui varie en fonction de la charge.
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La figure 1 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation.
La figure 2 montre de même une variante.
Si l'on se reporte à la figure 1, on voit que le système comprend une chambre de combustion 2 à laquelle un carburant liquide est fourni (avant ou après sa vaporisation) par une pompe centrifuge 3, et qui envoie un courant de gaz de combustion à une turbine à gaz 1 laquelle entraîne à la fois la pompe centrifuge 3 et une pompe à engrenage 4 branchée entre un conduit d'admission 6 et un conduit de refoulement ou de distribution 5 destiné à être relié au système hydraulique en charge (non représenté).
Une vanne 8 de commande du débit est interposée entre les tronçons 12 et 13 d'un conduit reliant la pompe centrifuge 3 à la chambre de combustion 2.
Cette vanne comprend un clapet 8a en forme de cône ou pointeau qui est mobile axialement dans un siège, afin de faire varier la section droite effective d'écoulement du liquide en fonction de la position de ce clapet.
Le clapet 8a est relié positivement à un soufflet élastique extensible 9 qui est monté dans une chambre 10. Cette chambre communique avec l'ouïe de refoulement de la pompe centrifuge 3 et forme une partie du conduit par lequel le carburant est envoyé de cette pompe 3 vers la vanne 8. Le clapet 8a est porté par une tige 8b fixée sur l'extrémité du soufflet 9; il commande le débit du liquide quittant la chambre 10, ce qui évite ainsi le montage d'un joint à huile autour de la tige. L'intérieur du soufflet 9 communique avec l'ouïe de refoulement de la pompe à engrenage 4 par un conduit 7. La référence 11 désigne un ressort, qui est représenté sous la forme d'un élément séparé mais qui peut, dans la pratique, être remplacé par la caractéristique d'élasticité du soufflet 9.
Dans le second mode de réalisation que montre la figure 2, les éléments qui n'ont pas été modifiés par rapport à la construction représentée sur la figure 1 sont désignés par les mêmes références que sur cette figure. Ce second mode de réalisation diffère cependant de celui qui est représenté sur la figure 1 par le fait que la pompe à carburant est une pompe du type à refoulement ou pompe volume trique 3a, représentée ici par une pompe à engrenage, et que la vanne actionnée par le soufflet 9 et commandant le débit du liquide vers le conduit 13 aboutissant à la chambre de combustion 2 est une vanne de déversement 18.
Le conduit 13 de distribution du carburant sert ainsi d'orifice de dosage puisque la pression régnant dans la chambre de commande 10a qui remplace la chambre de commande 10 représentée sur la figure 1, varie selon la quantité de liquide passant par le conduit 13o Cette vanne de déversement comprend un clapet 18a actionné par le soufflet 9 par l'intermédiaire d'une tige 18b, et qui commande le débit du liquide vers un conduit de déversement 17 par lequel le carburant en excès est renvoyé au réservoir (non représenté).
Pendant le fonctionnement du système, si la vitesse de la turbine augmente, la pompe à engrenage 3a refoule une plus grande quantité de carburant vers la chambre 10a En conséquence, si la position du clapet 18a nest pas modifiée, il en résulte un accroissement du débit de refoulement à travers le conduit 13. La chute de pression dans ce conduit augmente alors, et la pression résultante accrue qu'on obtient dans la chambre 10a provoque l'ouverture de la vanne 18, en permettant ainsi à une partie du carburant refoulée par le conduit 12 d'être renvoyée au réservoir par le conduit de déversement 17.
D'autres particularités du fonctionnement du système se comprendront aisément à la lecture de la description faite en regard de la figure 1. Ainsi, une chute de la pression de refoulement de la pompe à engre-
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nage 4 telle que celle qui se produit quand un réservoir de liquide sous pression est complètement rempli et que la pompe 4 est par suite déchargée provoque une ouverture totale de la vanne 18, en permettant ainsi un déversement maximum et en réduisant la quantité de carburant acheminé par le conduit 13 à la valeur minimum qui est nécessaire pour entretenir la combustion et le fonctionnement de la turbine dans des conditions de marche à vide.
Bien que l'on ait décrit ici deux modes de réalisation possibles de l'objet de l'invention, on comprendra que celle-ci n'y est pas limitée, et que des modifications peuvent y être apportées dans le domaine des équivalences techniques. Ainsi, bien que l'on ait supposée dans la description faite en regard de la figure 2, que la résistance capillaire du conduit de refoulement 13 est utilisée pour produire la chute de pression correspondant au débit de refoulement du carburant vers la chambre de combustion 2, un ajutage de faible section ou un orifice étranglé peut être prévu par exemple au point de jonction entre le conduit 13 et la chambre 10a afin de fournir une chute de pression réalisant un dosage.
REVENDICATIONS.
1. Pompe à refoulement positif entraînée par une turbine, combinée à des organes servant à commander automatiquement la vitesse de la turbine dans des conditions de charge variables d'un système hydraulique alimenté par la pompe, caractérisée en ce que ces organes de commande comprennent une pompe auxiliaire entraînée par la turbine et un élément sensible à la pression sur lequel la pression engendrée par la pompe à refoulement positif agit en opposition à la pression de la pompe auxiliaire, ces organes de commande agissant de manière à augmenter la puissance admise à l'entrée de la turbine quand la pression engendrée par la pompe à refoulement positif croît et (ou) quand la vitesse de la turbine décroît, et à réduire au contraire cette puissance admise dans le cas inverse.