Turbine à vapeur. La présente invention. concerne une tur bine à vapeur du type à courant radial.
La turbine suivant l'invention comporte des rangées parallèles de couronnes d'aubes mobiles et de couronnes d'aubes directrices avec des poches de communication. dans le corps du rotor et le corps du stator, respec tivement, poches dans lesquelles le sens du courant de la vapeur est inversé lorsque la vapeur quitte chacune desdites rangées pour pénétrer dans la suivante, de sorte que la vapeur est ainsi amenée à se mouvoir suc cessivement vers l'intérieur et vers l'extérieur à travers lesdites rangées, respectivement.
Grâce à cette disposition, les dimensions diamétrales de la turbine sont réduites au minimum, sans diminuer la longueur des conduits à vapeur contenant les aubes mo biles et fixes.
Des formes d'exécution de l'objet de l'in vention sont représentées, à titre d'exemple, au dessin annexé dans lequel: .
La fig. 1 est une vue moitié en coupe verticale et moitié en élévation dans le sens longitudinal de l'arbre; La fig. 2 est une demi-coupe verticale transversale; La fig. 3 est une coupeelongitudinale par tielle d'une variante dans laquelle-on prévoit une expansion de vapeur additionnelle dans les unités de marche avant. .
La section représentée fig.2 est prise dans cinq plans g, <I>B, C, D et</I> E, respecti vement, les plans de ces sections étant in diqués par les lettres de référence correspon dantes de la fig. 1. Le tuyau d'alimentation situé de chaque côté de la machine et provenant de la con duite d'alimentation principale 10 est fourchu (11-11) et les deux branchements sont ré glés par des robinets séparés 12 et reliés à deux tuyaux d'alimentation de marche avant 13 et 14, les tuyaux de vapeur individuels partant chacun des tuyaux.<B>13,</B> 14 étant re liés à des tuyères séparées. Les tuyaux 13, 14 alimentent deux groupes alternants de tuyères.
Ceci offre la possibilité de faire tra vailler là machine dans différentes conditions de puissance (faible, intermédiaire ou "élevée) en faisant communiquer la canalisation de vapeur avec un ou plusieurs groupes de tuyères à vapeur. Il va de soi que tout degré de subdivision du système de distribution pourrait 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 côté de la machine, la vapeur à haute pression arrivant par les tuyères 15 qui sont disposées tangentiellement vers la première couronne d'aubes mobiles 16 agit sur ces aubes, la direction du courant est alors in versée dans le passage dudit courant entre les aubes de guidage 17, et la vapeur agit sur la -couronne externe d'aubes mobiles 18 dans son chemin radial vers l'extérieur cons titué par les conduits entre ces aubes mobiles et les aubes fixes.
La vapeur passe ensuite par les conduits en<B>U</B> 19 et passe en un courant radial centripète à travers les aubes mobiles 20, 21 et 22 et les aubes de guidage intermédiaires 23, 24 et 25 au conduit en<B>U</B> <B>26;</B> la vapeur revient ensuite par un courant centrifuge en passant à travers les diverses couronnes d'aubes de guidage et d'aubes mo biles pour pénétrer dans la chambre annu laire 27, d'où la vapeur s'échappe par un tuyau 28. Les conduits 19 et 26 et les con duits additionnels correspondants de la fig.3 sont des poches disposées tangentiellement; deux systèmes de poches de ce genre, l'un à l'intérieur de l'ensemble des aubes, l'autre à l'extérieur de celles-ci, 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'extrémité de chaque parcours centrifuge; le nombre de poches disposées à l'intérieur de la couronne d'aubes de guidage 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, contrebalance la poussée axiale.
La section médiane de la turbine, section comprise entre les unités de marche avant, reçoit les unités de marche arrière, qui sont aussi équilibrées d'une façon similaire, la disposition alternée d'aubes mo biles et directrices correspondant à celle déjà décrite, 29 désignant dans ce cas les chambres d'échappement à la sortie desquelles la va peur est conduite au condenseur par un tuyau 28, conjointement 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 opposée par rapport à celle des aubes mobiles et direc trices des unités de marche avant.
Dans la disposition de la fig. 3, une dé tente complémentaire de la vapeur est pré vue dans les unités de marche avant par l'introduction d'une cloison 31 pour- constituer un conduit additionnel 32 s'étendant vers l'intérieur et un conduit additionnel 33 s'éten dant vers l'extérieur, conduits dans lesquels travaillent des aubes mobiles et directrices; et le rotor est prolongé d'une façon corres pondante par le fait qu'on y incorpore une section dans laquelle sont fixées ces aubes mobiles. Pour faciliter l'explication, les trajets radiaux centrifuges de la vapeur sont indi qués sur cette figure par 34, 35 et 33 et les trajets de retour ou centripètes sont indi qués par 36 et 32. La construction est suf fisamment détaillée pour qu'il ne soit pas nécessaire d'en donner une description parti culière.
Un avantage au point de vue de l'ingé nieur constructeùr provient du fait que la turbine est composée de sections. Les unités de marche arrière sont composées chacune d'une section, ces sections étant d'abord bou lonnées 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'extrémité sont fixés à l'aide de boulons et l'on fixe les tuyauteries d'admis sion et d'échappement de vapeur. Les sections du rotor sont boulonnées bout à bout dans l'ordre d'une façon similaire, l'arbre étant étagé pour chaque section.
La section transversale 'des aubes mobiles et directrices augmente progressivement pour permettre la dilation de la vapeur. Cet accrois sement progressif est représenté clairement dans la fig. 3 dans laquelle les aubes mobiles finales qui regoivent 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 mesure qu'on se rapproche du centre de la machine; dans 1a, couronne finale, les aubes sont continues. La vapeur délivrée par les tuyères dans les unités de marche avant frappe d'abord la couronne d'aubes mobiles 16, les orifices des tuyères rencontrant cette couronne immédia tement avant les extrémités de tête des segments pleins 37 de la couronne envelop pante d'aubes directrices.
Cette vapeur est conduite par le passage annulaire et avec les aubes 16 jusqu'aux extrémités des seg ments 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 vers l'intérieur.
Elle passe ensuite successivement à travers les aubes mobiles et directrices 'dans le mouve ment centripète jusqu'aux poches de change ment de direction 26, les aubes directrices des couronnes externes 23 et 24 alternant avec les segments pleins 37 qui sont situés radialement entre les poches 19; et, d'une faon similaire, elle passe alors par un mou vement radial centrifuge au conduit d'échap pement 27.