Dispositif de réglage d'une installation à turbine à gaz La présente invention se rapporte à un dispo sitif de réglage d'une installation à turbine à gaz, comprenant un groupe à basse pression présentant un compresseur à basse pression commandé par une turbine à basse pression, un groupe à haute pres sion pourvu d'un compresseur à haute pression commandé par une turbine à haute pression, et un appareil pour régler le débit de combustible à l'installation.
Suivant l'invention, ce dispositif de réglage est caractérisé en ce que ledit appareil règle le débit de combustible en fonction de la vitesse d'un des compresseurs, de la pression d'entrée du compres seur à basse pression et de la température d'entrée du compresseur à basse pression afin de limiter à une valeur donnée la température d'entrée de la turbine à haute pression.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue du dispositif de réglage du débit de combustible suivant ladite forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe schématique de ce dis positif de réglage.
Le dispositif suivant les fig. 1 et 2 règle l'ali mentation en combustible d'un groupe à turbine à gaz comprenant un compresseur à basse pres sion 146 et un compresseur à haute pression 148, ces deux compresseurs étant entraînés respective ment par une turbine à basse pression 150 et une turbine à haute pression 152. L'air quittant le com presseur 148 passe dans des chambres de combus tion 156, dans lesquelles le combustible est injecté par des injecteurs 158, le débit du combustible injecté est réglé par un appareil de réglage 12. Les gaz moteurs sont évacués par une tuyère de pro pulsion après avoir entraîné les turbines 152 et 150.
Le combustible est fourni par une pompe 30, à travers un conduit 32, à l'appareil 12 et de là, par un conduit, aux injecteurs 158.
Un dispositif sensible à la température 36 situé près de l'entrée du compresseur à basse pression, est relié par un conduit 116 à un soufflet 118 de l'appareil 12. La vitesse du rotor de compresseur à haute pression est transmise par l'intermédiaire d'engrenages 178, 180 et d'un arbre 142' à un dis- positif sensible à la vitesse 40. Une prise de pres sion 38 disposée au voisinage de l'entrée de com- presseur à basse pression est reliée par un con duit 70 à un soufflet 68.
Le conduit de refoulement 32 de la pompe 30 est relié à un passage 44 communiquant par l'in termédiaire d'une soupape de commande 46, avec un passage 48, auquel est relié le conduit 34 menant aux injecteurs 158.
Une soupape 50, qui règle le débit maximum de combustible pouvant être fourni aux injec teurs 158, est montée dans un alésage 52, qui inter secte le passage 44.
La soupape 50 comporte un fourreau 54, dans lequel sont ménagés, en regard l'un de l'autre, des orifices rectangulaires 56, un manchon 58 pouvant tourner dans le fourreau et présentant des orifices rectangulaires 60 situés en regard des orifices 56,
et un piston 62 pouvant cou- lisser axialement dans le manchon et agencé de manière à fermer plus ou moins les orifices rec tangulaires 60. La rotation du manchon 58 est com mandée par une crémaillère 64 engrenant avec un pignon 66 monté à l'extrémité du manchon, la cré maillère étant actionnée par suite d'un changement de pression d'entrée du compresseur sollicitant le soufflet 68.
Lorsque la pression à l'entrée du com presseur augmente, le soufflet 68 se dilate à l'en contre de la force exercée par le soufflet 72 et fait tourner le manchon 58 dans une direction propre à augmenter la section des orifices coopérants 56 et 60.
Le piston 62 est déplacé axialement en fonction de la vitesse du compresseur à haute pression par l'entremise du dispositif 40. Ce dispositif est cons- titué par une pompe centrifuge 74 logée dans un carter 76, la pompe étant entraînée par l'arbre 142', en sorte que la pression régnant à la périphérie du carter 76 est une fonction de la vitesse du com presseur à haute pression et est transférée, par un conduit 78 à un cylindre 80, dans lequel est monté un piston 82.
Ce piston, qui est déplacé vers la droite par un ressort 84, porte une crémaillère 86 engre nant avec un pignon 88. Le pignon 88 et une rame 90 sont calés sur le même arbre 92 et la came coopère avec un galet 94 prévu à l'extrémité d'une tige 96 portée par le piston 62.
En choisissant convenablement le contour de la came 90-, la posi tion axiale du piston 62 peut constituer la fonc tion voulue de la vitesse du compresseur à haute pression de telle sorte que, lorsque cette vitesse augmente, la section de passage des orifices 60 est augmentée.
La chute de pression dans la soupape 50 est fonction de la température à l'entrée du compres seur. En principe, la chute de pression dans cette soupape est maintenue constante par une sou pape 98 sensible à la pression, disposée dans une dérivation 100 reliant le passage 44 à l'entrée de la pompe 50. La soupape 98 peut coulisser dans un alésage 102 jusqu'à fermer plus ou moins une rai nure annulaire 104 prévue dans cet alésage. La pression régnant dans le passage 44 est transmise au côté inférieur d'un diaphragme 106, par un ori fice 108 ménagé dans la soupape.
L'autre côté du diaphragme est soumis à une pression fonction de celle régnant en aval de la soupape de com mande 46, au moyen d'un passage 110 mettant le passage 48 en communication avec la chambre 112, au côté supérieur du diaphragme 106. Un ressort hélicoïdal 114 détermine la chute de pression dési rée dans les soupapes 50 et 46. Lorsque la chute de pression dans ces soupapes augmente, les diffé rences de pression du diaphragme 106 tendent à amener la soupape 98 à se déplacer vers le haut, de manière à dériver plus de combustible et à ten dre ainsi à restaurer la chute de pression désirée.
Le dispositif sensible à la température 36 est connecté par un conduit 116 à un soufflet 118. Ce soufflet porte à son extrémité mobile une tige de soupape 120 solidaire d'une soupape 122, qui fait varier la section de passage au siège de soupape 124 situé dans le conduit 110. Pour maintenir une cir culation dans le conduit 110, un conduit de déri vation 126 s'étend du passage d'entrée 44 au con duit<B>110</B> en amont de la soupape 122 et ce con duit 126 présente un orifice étranglé 128.
De cette manière, une circulation de combustible est entre- tenue dans le conduit<B>110</B> et, en faisant varier l'ou verture de la soupape 122, en fonction de la tem pérature à l'entrée du compresseur, la pression dans la chambre 112 agissant sur le diaphragme 106 est également modifiée en fonction de la température à l'entrée du compresseur. La variation de pression dans la chambre 112 affecte la position de la sou pape 98, de façon que la chute de pression dans la soupape 50 devienne fonction de la température à l'entrée du compresseur basse pression.
La température à l'entrée du compresseur basse pression, la pression à l'entrée de ce compresseur et la vitesse du compresseur haute pression agissent de manière à établir le débit maximum dans le passage 44 vers les gicleurs à combustible. La sou pape 50 établit ainsi le débit maximum de combus tible, qui peut être utilisé par le moteur dans une condition de marche instantanée quelconque, et empêche la température à l'entrée de la turbine haute pression d'excéder la limite établie par le contrôle ou l'ajustement du débit par les trois para mètres.
Dans la plupart des conditions de marche stable, il est clair que le débit de combustible maximum permis est supérieur au débit de combustible requis par le moteur, pour maintenir un fonctionnement stable. En conséquence, la soupape 50 est disposée en série avec la soupape de commande ou de réglage 46 susmentionnée. Cette soupape de com mande 46 affecte la forme d'un piston 130 pouvant coulisser dans un passage 132 et agencée pour obtu rer plus ou moins un orifice 134 prévu à l'extré mité du passage 44. Le piston 130 est sollicité dans une direction propre à ouvrir l'orifice, par un res sort 136 entourant la tige 138 du piston.
Le piston est amené dans la position de fermeture de l'ori fice 134, grâce à des balourds 140 montés à l'ex trémité d'un arbre 142 entraîné par les engrena ges 178, 180, de façon que la section de passage de la soupape 46 soit modifiée en fonction inverse de la vitesse de la turbine à haute pression. On peut faire varier la vitesse de la turbine en réglant la tension du ressort 136, par l'intermédiaire d'un bras de levier 144, comme il est de pratique courante pour ajuster un dispositif de commande.
Dans certaines conditions, il peut être préférable d'associer le dispositif sensible à la vitesse au com presseur à basse pression.