CH391734A - Elastic fluid turbine - Google Patents

Elastic fluid turbine

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CH391734A
CH391734A CH1070362A CH1070362A CH391734A CH 391734 A CH391734 A CH 391734A CH 1070362 A CH1070362 A CH 1070362A CH 1070362 A CH1070362 A CH 1070362A CH 391734 A CH391734 A CH 391734A
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CH
Switzerland
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stage
turbine
steam
segments
fluid
Prior art date
Application number
CH1070362A
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French (fr)
Inventor
Krol Salomon
Bessay Raymond
Original Assignee
Alsthom Cgee
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D13/00Combinations of two or more machines or engines
    • F01D13/006Combinations of two or more machines or engines one being a reverse turbine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D1/00Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
    • F01D1/02Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines
    • F01D1/023Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines the working-fluid being divided into several separate flows ; several separate fluid flows being united in a single flow; the machine or engine having provision for two or more different possible fluid flow paths
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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  • Fluid Mechanics (AREA)
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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

  

  Turbine à     fluide        élastique       Le réglage de la puissance d'une turbine à     fluide     élastique est obtenu généralement au moyen d'une  division en segments du     premier        -aubage    directeur,  c'est-à-dire de la première directrice, chaque seg  ment étant contrôlé par une soupape séparée. Tous  les segments sont     alimentés    pendant le fonctionne  ment à pleine charge, et seulement certains d'entre  eux pendant les fonctionnements à charges     réduites     de la turbine.  



  Pour des marches encore plus réduites, le débit  de vapeur primaire .admis, par exemple, sur deux  segments du premier étage, ne peut plus, en raison  de l'amenuisement de la différence de pression de  part et d'autre de l'étage de réglage de la turbine,  assurer la puissance voulue. On est ainsi amené à  prévoir un troisième segment sur le .premier étage  de la turbine et à y admettre, .au moyen d'une sou  pape additionnelle, de la vapeur secondaire à pres  sion plus élevée que la vapeur primaire     utilisée    jus  qu'à présent.  



  Les .trois segments ainsi délimités sur la direc  trice du premier étage de la turbine     occupent    au  mieux la .totalité de l'arc d'injection, soit, pour     fixer     les idées, chacune des portions. de l'ordre du tiers  de la circonférence. Pour faire passer le débit néces  saire pendant da marche normale de la turbine il     est     donc nécessaire de donner aux aubes mobiles une  hauteur relativement importante. Comme, en marche  normale, deux parties sur trois des aubes mobiles  ne sont pas     alimentées    en vapeur, il en résulte une  perte considérable de puissance due à la ventilation  des aubes inactives.

   De même, pour la marche avec  alimentation du troisième segment seul, la pente par  ventilation, est relativement     plus    importante, puis  qu'alors la puissance de pompage     est    faible:    En outre, quand les trois segments .sont     alimen-          tés    en vapeur, cette disposition présente l'inconvé  nient de soumettre les. aubes mobiles à une variation  cyclique de température d'amplitude     importante    et  de fréquence assez élevée, et par conséquent à des       contraintes    thermiques.  



  La présente invention a pour but de remédier  aux inconvénients mentionnés plus haut et la turbine  qui en fait l'objet     comprenant    un premier étage prin  cipal muni d'une     directrice    divisée en     segments    pou  vant être     alimentés    séparément et des moyens pour  régler la quantité de ,fluide     admis    audit étage se dis  tingue par un premier étage additionnel alimenté sé  parément, et des moyens pour régler l'admission du       fluide    moteur suivant la marche de la turbine, soit  sur le premier étage principal soit sur le premier  étage additionnel, soit à la fois sur ces deux premiers  étages,

   le     fluide    suivant ensuite le même parcours  dans les autres étages de la turbine.  



  Le dessin annexé     représente,    à titre d'exemple,  une forme d'exécution de la turbine     faisant    l'objet  de la présente invention.  



  La     fig.    1 est une vue en coupe     longitudinale     d'une partie de cette turbine.  



  Les     fig.    2 et 3 sont des coupes     transversales.,    res  pectivement, au droit du tore: d'admission de la va  peur primaire suivant la     ligne        A-A    de la     fig.    1, et  au droit du tore d'admission de la vapeur secondaire  suivant la     ligne        B-B    de la     fig.    1.  



  La turbine représentée est prévue pour     l'entrai-          nement    d'une pompe d'alimentation en eau dans une  centrale, elle comprend, à l'intérieur du corps 1, un  rotor 2 entraînant la pompe et     mis    en .rotation par  un certain nombre d'étages de détente de vapeur  dont on n'a représenté que     les    premiers pour sim  plifier la figure.      La vapeur primaire arrive par une tubulure 3 et  la vapeur secondaire par une tubulure 4. La va  peur primaire agit sur une roue 5 de premier étage  principal, tandis que la vapeur secondaire agit sur  une roue 6 de premier étage additionnel de plus pe  tit diamètre -pour diminuer les     pertes    par ventila  tion en marche     normale.     



  Le tore     d.'admission    de la vapeur     ,primaire    est  divisé en deux segments, un segment 7 qui, en mar  che     normale,    est seul alimenté par de la vapeur pri  maire dont le débit est réglé par une soupape 8 et  le segment 9 qui .est     alimenté,    pendant la marche à  allure réduite, par de la vapeur primaire dont le  débit est réglé par une soupape 10.  



  Il .est possible d'avoir pour la roue 6 un faible  diamètre puisque le rendement de :détente de cet  étage, utilisé à très bas     régime,    a une     importance     tout à fait     secondaire.    De la sorte, en marche nor  male, par exemple, les pertes totales par ventilation,  dues aux aubes mobiles ne recevant pas d'injection  de vapeur sont considérablement réduites par rap  port au cas d'un seul étage, puisque,     d'iuné    part,  les aubes     mobiles    sont de hauteur     plus    petite, du fait  de     1}utilisation    d'une plus grande partie de la circon  férence     d'injection,    et- que, d'autre part,,

   le     diamètre     de l'étage -relatif à da vapeur     secondaire    peut être  faible, ainsi -qu'on vient de l'expliquer.  



  Cette     disposition    a, en outre, l'avantage de per  mettre une admission de     vapeur        secondaire    à une  température     différente    de     celle    de     1a    vapeur primaire  sans danger pour les organes mécaniques, la varia  tion     cyclique    de     température        mentionnée    plus haut  étant supprimée.  



  Le tore     d'admission    11 de la vapeur secondaire  est alimenté en totalité lors de l'ouverture de la sou  pape 12, pendant     1a    marche à allure     très    réduite.  



  - La vapeur     primaire    sort de -.l'étage 5 suivant la  flèche 13 et la vapeur secondaire     s'échappe    de l'éta  ge 6 suivant les     flèches    14. Ces deux flux :de va  peur se détendent dans le reste de -la turbine; une  partie étant soutirée en 15     à.    des fins de     r6chauf-          fage    et le reste passant dans les. étages 16. Un nou  veau-soutirage     est        -effectué    en 17 et la vapeur res  tante continue à se détendre, dans les étages 18,    dont un seul a été représenté,     avec    éventuellement  d'autres soutirages de vapeur; non représentés.  



  L'application de la turbine     décrite    au cas d'un  groupe     turbo-altemateur    pourrait être     illustrée    par  un exemple analogue à celui qui vient d'être     décrit     pour une turbine auxiliaire d'entraînement de     pompe          alimentaire.    Les soutirages 15 et 17 seraient sup  primés, la roue de l'étage 6 aurait, par     exemple,    un  diamètre voisin de celui de la roue de l'étage 5, et  la directrice de l'étage 5 pourrait être. divisée en  trois segments.  



  La directrice du premier étage principal pour  rait comporter trois segments ce qui avec un segment  sur la     directrice    du premier étage     secondaire    cor  respondrait à la disposition connue dans laquelle la  directrice du premier étage comportait quatre seg  ments.  



  Un avantage de la turbine décrite réside dans le  fait qu'un plus grand nombre d'aubes mobiles est  soumis au couple transmis par la détente du     fluide     dans le premier étage lorsque seulement     quelques-          uns    des     segments    de la     :directrice    sont ouverts et  que, par suite, la chute d'enthalpie y est forte. Com  me, de     cette        disposition,    il résulte une     réduction    de  1a hauteur des aubes du premier étage, il s'ensuit  une diminution importante des contraintes auxquel  les sont soumises les aubes mobiles pendant les fonc  tionnements à faibles charges. .



  Elastic fluid turbine The power adjustment of an elastic fluid turbine is generally obtained by means of a division into segments of the first director-blading, that is to say of the first director, each segment being controlled by a separate valve. All segments are energized during full load operation, and only some of them during reduced load operation of the turbine.



  For even more reduced steps, the primary steam flow allowed, for example, on two segments of the first stage, can no longer, due to the reduction in the pressure difference on either side of the stage turbine adjustment, ensure the required power. It is thus necessary to provide a third segment on the first stage of the turbine and to admit there, by means of an additional valve, secondary steam at a higher pressure than the primary steam used up to present.



  The three segments thus delimited on the direction of the first stage of the turbine occupy at best the totality of the injection arc, or, to fix ideas, each of the portions. of the order of a third of the circumference. To pass the necessary flow rate during normal operation of the turbine, it is therefore necessary to give the mobile blades a relatively large height. As, in normal operation, two out of three parts of the moving vanes are not supplied with steam, this results in a considerable loss of power due to the ventilation of the inactive vanes.

   Likewise, for walking with supply of the third segment alone, the slope by ventilation is relatively greater, then the pumping power is low: In addition, when the three segments are supplied with steam, this provision has the disadvantage deny submitting them. mobile blades with a cyclic variation in temperature of large amplitude and fairly high frequency, and consequently to thermal stresses.



  The object of the present invention is to remedy the drawbacks mentioned above and the turbine which is the subject thereof comprising a first main stage provided with a directrix divided into segments which can be supplied separately and means for adjusting the quantity of, fluid admitted to said stage is distinguished by an additional first stage supplied separately, and means for adjusting the admission of the driving fluid according to the operation of the turbine, either on the first main stage or on the additional first stage, or at the times on these first two floors,

   the fluid then following the same path in the other stages of the turbine.



  The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the turbine which is the subject of the present invention.



  Fig. 1 is a longitudinal sectional view of part of this turbine.



  Figs. 2 and 3 are transverse sections., Respectively, to the right of the torus: admission of the primary going fear along line A-A of FIG. 1, and to the right of the secondary steam inlet toroid along line B-B in fig. 1.



  The turbine shown is intended for driving a water supply pump in a power plant, it comprises, inside the body 1, a rotor 2 driving the pump and set in rotation by a number. of steam expansion stages, of which only the first have been shown to simplify the figure. The primary steam arrives through a pipe 3 and the secondary steam through a pipe 4. The primary vapor acts on a wheel 5 of the first main stage, while the secondary vapor acts on an additional first stage wheel 6 of smaller diameter. -to reduce ventilation losses in normal operation.



  The primary steam inlet toroid is divided into two segments, a segment 7 which, in normal operation, is only supplied by primary steam, the flow rate of which is regulated by a valve 8 and segment 9 which . is supplied, during operation at reduced speed, by primary steam, the flow rate of which is regulated by a valve 10.



  It is possible to have a small diameter for the wheel 6 since the efficiency of: expansion of this stage, used at very low speed, is of quite secondary importance. In this way, in normal operation, for example, the total losses by ventilation, due to the moving vanes not receiving steam injection are considerably reduced compared to the case of a single stage, since, from one part , the moving vanes are of smaller height, due to the use of a larger part of the injection circumference, and that, on the other hand,

   the diameter of the stage -relative to da secondary vapor may be small, as has just been explained.



  This arrangement has, moreover, the advantage of allowing an admission of secondary vapor at a temperature different from that of the primary vapor without danger for the mechanical parts, the cyclic variation of temperature mentioned above being eliminated.



  The secondary steam inlet torus 11 is fully supplied when the valve 12 is opened, during operation at very low speed.



  - The primary steam leaves -.l'étage 5 according to the arrow 13 and the secondary steam escapes from the stage 6 according to the arrows 14. These two flows: of going fear relax in the rest of the -the turbine ; a part being withdrawn in 15 to. for reheating purposes and the rest passing through them. stages 16. A new draw-off is carried out in 17 and the remaining steam continues to expand, in stages 18, only one of which has been shown, with possibly other steam draw-offs; not shown.



  The application of the turbine described in the case of a turbo-generator unit could be illustrated by an example similar to that which has just been described for an auxiliary turbine for driving a food pump. The withdrawals 15 and 17 would be deleted, the wheel of stage 6 would have, for example, a diameter close to that of the wheel of stage 5, and the directrix of stage 5 could be. divided into three segments.



  The director of the first main stage could comprise three segments which with a segment on the director of the first secondary stage would correspond to the known arrangement in which the director of the first floor had four segments.



  An advantage of the described turbine resides in the fact that a greater number of mobile vanes are subjected to the torque transmitted by the expansion of the fluid in the first stage when only some of the segments of the director are open and that, consequently, the enthalpy drop is strong there. As this arrangement results in a reduction in the height of the blades of the first stage, it follows a significant reduction in the stresses to which the moving blades are subjected during operations at low loads. .

 

Claims (1)

REVENDICATION Turbine à fluide élastique, comprenant un pre mier étage principal muni d'une directrice divisée en segments pouvant être alimentés séparément et des moyens pour régler la quantité de fluide admis au dit étage, caractérisée par un premier étage addition nel alimenté séparément, et des moyens pour régler l'admission du fluide moteur suivant la marche de la turbine, soit sur le premier étage principal, soit sur le premier étage additionnel, soit à la fois sur ces deux premiers étages, le fluide suivant ensuite le même parcours dans les autres étages de la turbine. SOUS-REVENDICATION Turbine selon la revendication, caractérisée en ce que le premier étage additionnel comporte une directrice utilisée dans sa totalité. CLAIM Elastic fluid turbine, comprising a first main stage provided with a directrix divided into segments which can be supplied separately and means for adjusting the quantity of fluid admitted to said stage, characterized by a first additional stage supplied separately, and means for adjusting the admission of the working fluid according to the operation of the turbine, either on the first main stage, or on the additional first stage, or both on these first two stages, the fluid then following the same path in the others turbine stages. SUB-CLAIM Turbine according to claim, characterized in that the first additional stage comprises a directrix used in its entirety.
CH1070362A 1961-11-17 1962-09-10 Elastic fluid turbine CH391734A (en)

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DE2844681B1 (en) * 1978-10-13 1980-04-10 Blohm Voss Ag Withdrawal condensation turbine
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EP1930543A1 (en) * 2006-12-04 2008-06-11 Siemens Aktiengesellschaft Partial admission turbine
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