CH626138A5

CH626138A5 -

Info

Publication number: CH626138A5
Application number: CH1215378A
Authority: CH
Inventors: Gerald Vullioud
Original assignee: Charmilles Sa Ateliers
Priority date: 1978-11-28
Filing date: 1978-11-28
Publication date: 1981-10-30
Also published as: ATA736379A; NL7908130A; GB2034826A; PT70506A; NO793832L; ES486033A1; SE7909772L; JPS5575573A; DD147392A5; FI793498A; BE880133A; FR2442976A1; ZA796106B; AT363403B; DE2947778A1; IT7969291A0; AR218176A1; AU5320679A; AU524876B2; IT1119539B

Description

626138

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Claims

REVENDICATIONS

1. Machine hydraulique comprenant une turbine Pelton et une pompe tracées toutes deux pour un même sens de rotation, la roue de turbine (3) et la ou les roues de pompe (4, 5) étant calées sur un arbre commun (2), caractérisée en ce que le diffuseur de la pompe est branché sur une conduite collectrice servant simultanément de répartiteur à la turbine.

2. Machine hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la ou les roues de pompe (4, 5) sont espacées de la roue de turbine (3), le diffuseur de la pompe étant relié par des tuyauteries (12) au répartiteur (8) de la turbine.

3. Machine hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la ou les roues de pompe (4, 5) sont espacées de la roue de la turbine (3), les injecteurs (6, 7) de la turbine étant branchés sur la bâche (17) de la pompe.

4. Machine hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la ou les roues de pompe (4, 5) sont espacées de la roue de turbine (3), les injecteurs (6, 7) de la turbine et le diffuseur de pompe étant reliés par des tuyauteries (12,18) à une bâche (19) disposée dans un plan intermédiaire entre la ou les roues de pompe (4,5) et de turbine (3).

5. Machine hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'arbre commun (2) des roues de turbine (3) et de pompe (4, 5) est vertical, la ou les roues de pompe étant calées à l'extrémité inférieure de l'arbre.

6. Machine hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'arbre commun (2) des roues de turbine (3) et de pompe (4, 5) est vertical, la roue de turbine (3) étant calée à l'extrémité inférieure de l'arbre (2), et la ou les roues de pompe (4, 5) étant calées sur l'arbre (2) au-dessus de la roue de turbine (3), de façon espacée de cette dernière.

7. Machine hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la fosse (9) de la turbine est pneumatisée pour abaisser le niveau de l'eau du canal de fuite (11) de la turbine.

8. Machine hydraulique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la pompe est à étages multiples.

On connaît déjà des machines hydrauliques comprenant une turbine à réaction et une pompe tracées toutes deux pour un même sens de rotation, la roue de turbine et la roue de pompe étant calées sur un arbre commun avec leurs ouïes d'aspiration en opposition. Ces machines connues sous le nom d'Isogyre (marque déposée) comprennent une bâche spirale unique branchée, d'une part, au distributeur de la turbine et, d'autre part, au diffuseur de la pompe. Elles sont décrites dans les brevets suisses N° 335293, N° 392421 et No 560323.

Dans des installations à hauteur de chute élevée, de l'ordre de 600 à 1500 m, il est difficile de concilier la vitesse optimale de la roue de turbine à réaction avec la vitesse optimale de la ou des roues de pompe d'une telle machine, de façon que leur arbre commun tourne à une vitesse optimale sensiblement identique lors du pompage et du turbinage.

On a trouvé par contre que cela est possible si, dans une telle machine, on substitue à la turbine à réaction une turbine à action du genre Pelton, par exemple.

L'invention a pour objet une machine hydraulique comprenant une turbine Pelton et une pompe tracées toutes deux pour un même sens de rotation, la roue de turbine et la roue de pompe étant calées sur un arbre commun, caractérisée en ce que le diffuseur de la pompe est branché sur une conduite collectrice servant simultanément de répartiteur à la turbine.

Le dessin annexé représente, schêmatiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine hydraulique selon l'invention et des variantes.

La fig. 1 est une vue en coupe axiale de cette forme d'exécution.

Les fig. 2 à 4 sont des vues similaires à la fig. 1 représentant trois variantes.

La machine hydraulique représentée à la fig. 1 comprend un alternateur 1 monté coaxialement sur un arbre vertical 2 sur lequel sont calées la roue 3 d'une turbine Pelton et les roues 4,5 d'une pompe à deux étages. Les injecteurs 6,7 de la turbine sont branchés, de façon connue, sur un répartiteur 8 disposé dans le plan de la roue de turbine 3. Le répartiteur 8 est relié à une conduite forcée, de façon connue également. La fosse 9 de la roue de turbine 3 est munie d'un conduit 10 de Pneumatisation permettant de maintenir le niveau de l'eau évacuée, par le canal de fuite 11, en dessous de la roue de turbine 3.

Le diffuseur de la pompe supérieure est relié par les tuyaux 12 au répartiteur 8 de la turbine, une vanne-fourreau 13 étant disposée à la hauteur du diffuseur, de façon à interrompre l'admission d'eau en provenance de la pompe dans ces tuyaux, en position de fermeture de la vanne-fourreau 13. L'ouïe d'aspiration 14 de la pompe s'ouvre sur un canal de contre-pression 15. Ainsi, lorsque la machine hydraulique fonctionne en turbinage, la vanne-fourreau 13 se trouve en position de fermeture des tuyaux 12, la vanne 16 d'admission d'eau dans l'ouïe d'aspiration 14 de la pompe est fermée et l'eau retenue dans cette dernière est évacuée. Les vannes d'alimentation (non représentées) des injecteurs 6,7 sont ouvertes et les jets d'eau en provenance de ces derniers entraînent la roue Pelton 3 en rotation. L'alternateur 1 fonctionne ainsi en générateur d'électricité, son rotor étant entraîné en rotation par l'arbre 2 de la roue 3.

Lorsque l'on désire passer du turbinage au pompage, il suffit d'interrompre l'arrivée d'eau dans les injecteurs 6 et 7, d'ouvrir la vanne d'admission d'eau 16 dans l'ouïe d'aspiration 14 de la pompe et la vanne-fourreau 13, et d'alimenter l'alternateur en courant électrique de façon à le faire fonctionner comme moteur. Les roues de pompe 4 et 5 sont alors entraînées en rotation dans le même sens que lors du turbinage. Elles refoulent l'eau du canal de contre-pression dans le répartiteur 8 de la turbine et dans la conduite forcée.

On note qu'une Pneumatisation doit être maintenue dans la fosse 9 de la roue de turbine tant lors du turbinage que du pompage, afin d'abaisser le niveau de l'eau dans le canal de fuite 11 en dessous de la roue de turbine 3. Bien entendu, cette Pneumatisation est rendue inutile si le niveau libre de l'eau se trouve à la hauteur du canal de fuite 11. Toutefois, dans ce cas, il peut être nécessaire de monter une pompe nourrice auxiliaire dans le canal de contre-pression 15, afin d'assurer, sous une pression suffisante, l'alimentation d'eau à la pompe lors du pompage.

Selon la variante représentée à la fig. 2, les roues de pompe 4, 5 sont montées sur l'arbre 2 au-dessus de la roue de turbine 3.

Selon la variante représentée à la fig. 3, le répartiteur de la turbine 3 est constitué par la bâche 17 de la pompe et les injecteurs 6, 7 y sont branchés par l'intermédiaire de tuyaux 18.

Selon la variante représentée à la fig. 4, la roue de turbine 3 est disposée au-dessus des roues de pompe 4, 5 et le répartiteur 8 de la turbine est remplacé par une bâche 19 se trouvant dans un plan intermédiaire, entre celui de la roue de turbine 3 et celui des roues de pompe 4, 5. Le diffuseur de la roue de pompe supérieure 4 y est branché par des tuyaux 12 et les injecteurs 6,7 de la turbine y sont branchés par des tuyaux 18.

De nombreuses autres variantes d'ordre constructif de la machine hydraulique décrite et représentée aux dessins peuvent être envisagées.

Par exemple, la turbine Pelton pourrait être à arbre horizontal et l'alternateur ainsi que les pompes pourraient être calés sur cet arbre horizontal.

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2 feuilles dessins