EP4662389A1 - Machine de traitement de fluide à étanchéité améliorée - Google Patents

Machine de traitement de fluide à étanchéité améliorée

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EP4662389A1
EP4662389A1 EP23703730.4A EP23703730A EP4662389A1 EP 4662389 A1 EP4662389 A1 EP 4662389A1 EP 23703730 A EP23703730 A EP 23703730A EP 4662389 A1 EP4662389 A1 EP 4662389A1
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EP
European Patent Office
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pressure
chamber
fluid
machine according
intermediate space
Prior art date
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Pending
Application number
EP23703730.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Fabien Durand
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
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Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01D11/04—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type using sealing fluid, e.g. steam
    • F01D11/06—Control thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/005—Adaptations for refrigeration plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18—Lubricating arrangements
    • F01D25/183—Sealing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/002—Sealings comprising at least two sealings in succession
    • F16J15/006—Sealings comprising at least two sealings in succession with division of the pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/44—Free-space packings
    • F16J15/447—Labyrinth packings
    • F16J15/4472—Labyrinth packings with axial path
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/55—Seals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/301—Pressure
    • F05D2270/3015—Pressure differential pressure

Definitions

  • the present invention relates to the field of fluid treatment machines such as thermal machines subjecting a working fluid to cyclic transformations, such as turbomachines, industrial turbocompressors, motor-compressors, motor-turbocompressors, used for example in a thermodynamic refrigeration cycle of the reverse Brayton type (commonly called turbo-brayton).
  • fluid treatment machines such as thermal machines subjecting a working fluid to cyclic transformations, such as turbomachines, industrial turbocompressors, motor-compressors, motor-turbocompressors, used for example in a thermodynamic refrigeration cycle of the reverse Brayton type (commonly called turbo-brayton).
  • turbo-brayton reverse Brayton type
  • Such a fluid handling machine generally includes a housing defining a first chamber in which is pivotally mounted a shaft which has one end projecting into a second chamber and which carries an element, such as an impeller, rotating in the second chamber.
  • the first chamber contains one or more components used for operating the machine, such as a motor for rotating the shaft and bearings for rotating the shaft.
  • a first fluid circuit is connected to the first chamber to circulate a fluid at a first pressure in order to cool the components located in the first chamber.
  • the first pressure is lower than the second pressure and it is desired to prevent the fluid to be treated from entering the first chamber.
  • the first chamber is separated from the second chamber by a rotating joint crossed by the shaft.
  • the rotating seal which is most often of the type commonly called a labyrinth seal, comprises a plurality of first annular projecting elements, integral with the casing and separated two by two by a first groove; and a plurality of second annular projecting elements, integral with the shaft and separated two by two by a second groove.
  • the first projecting elements have an internal diameter smaller than the external diameter of the second projecting elements so that the first projecting elements and the second projecting elements are nested inside each other.
  • the projecting elements (commonly called lips) thus form chicane passages which limit the leakage flow and therefore the transfer of fluid between the two chambers.
  • the fluid injection circuit comprises a mechanical pressure reducer having a setpoint inlet connected to a conduit connected to the second chamber.
  • the pressure at the pressure reducer which is regulated according to the second pressure.
  • the pressure at the regulator is not equal to the pressure in the intermediate space, particularly due to the pressure losses induced in the line connecting the regulator to the intermediate space.
  • the invention aims in particular to provide a fluid treatment machine free from all or part of the aforementioned drawbacks.
  • the invention provides a method for controlling a fluid treatment machine, comprising a housing defining a first chamber in which a shaft having an interface facing a second chamber is mounted to pivot, the first chamber being connected to a first fluid circuit to maintain a first fluid pressure in the first chamber, the second chamber being connected to a second fluid circuit such that the interface is subjected to a fluid to be treated at a second pressure, the first chamber being separated from the second chamber by a rotating joint comprising two labyrinth sections axially separated by an intermediate space in which a third pressure prevails.
  • the method comprises the step of regulating the third pressure by taking as a setpoint a difference between the second pressure and the third pressure.
  • the regulation no longer has as its setpoint the pressure in the second chamber but the pressure difference between the second chamber and the intermediate space. This allows very precise regulation.
  • a first treatment machine comprising a housing defining a first chamber in which a shaft having an interface facing a second chamber is mounted to pivot, the first chamber being connected to a first fluid circuit to maintain a first fluid pressure in the first chamber, the second chamber being connected to a second fluid circuit such that the interface is subjected to a fluid to be treated at a second pressure, the first chamber being separated from the second chamber by a rotating joint comprising two labyrinth sections axially separated by an intermediate space in which a third pressure prevails.
  • the machine comprises at least one pressure determination device determining the pressure in the intermediate space and in the second chamber which is connected to a pressure regulation device, the regulation device being connected to a tapping opening into the intermediate space and having as a setpoint a difference between the second pressure and the third pressure to maintain in said intermediate space the third pressure substantially equal to the second pressure.
  • control device no longer has as its setpoint the pressure in the second chamber but the pressure difference between the second chamber and the intermediate space. This makes it possible to automatically take into account any pressure losses in the line connecting the pressure control device to the intermediate space.
  • FIG. 1 is a schematic view of a pressure regulating device according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 1 is a schematic view of a pressure regulating device according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 1 is a schematic view of a pressure regulating device according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 1 is a partial schematic view of a fluid treatment machine according to another embodiment of the invention.
  • the invention can be used for compressing and/or expanding a cycle fluid of a cryogenic refrigerator or liquefier, for example with a reverse Brayton cycle, commonly called turbo-Brayton, i.e. it can be used in a cryogenic refrigerator or liquefier to compress and/or expand a cycle gas.
  • turbo-Brayton a reverse Brayton cycle
  • the invention is applicable to any type of fluid treatment machine circulating or regulating a fluid flow, as will be specified below.
  • the machine here comprises a casing 10 defining a first chamber or engine chamber 11, a second chamber or turbine chamber 12, and a third chamber or compressor chamber 13.
  • the chambers 11, 12, 13 are aligned on the same axis called the engine axis 14.
  • the motor chamber 11 receives an electric motor stator 30.
  • the motor chamber 11 is connected, by an inlet orifice 11.1 and an outlet orifice 11.2, to a first fluid circuit, or service circuit 80, for circulating fluid in the motor chamber 11 in order to cool the electric motor.
  • the service circuit 80 comprises, in a simplified manner, two lines 81, 82 and a heat exchange device 83: the first line 81 connects the inlet orifice 11.1 to the heat exchange device 83 and the second line 82 connects the outlet orifice 11.2 to the heat exchange device 83.
  • the service circuit 80 may further comprise a circulation pump 84 mounted here on the first line. This structure will not be detailed further here, being known and not directly related to the invention.
  • the turbine chamber 12 and the compressor chamber 13 each comprise a fluid inlet orifice 12.1, 13.1 and a fluid outlet orifice 12.2, 13.2 which are connected to a second fluid circuit, or treatment circuit 90.
  • the treatment circuit 90 may comprise, in a simplified manner, four main lines 91, 92, 93, 94 and a heat exchange device 95: the first line 91 connects the inlet orifice 13.1 to the heat exchange device 95, the second line 92 connects the outlet orifice 13.2 to the heat exchange device 95, the third line 93 connects the inlet orifice 12.1 to the heat exchange device 95, the fourth line 94 connects the outlet orifice 12.2 to the heat exchange device 95.
  • This structure will not be detailed further here, being known and without direct relation to the invention.
  • a shaft 20 is mounted in the casing 10 to extend into the stator 30 of the motor chamber 11: the shaft 20 is more precisely mounted to pivot in the casing 10 by means of two guide bearings 40, such as magnetic bearings, arranged for one in a bore 15 of the casing 10 separating the motor chamber 11 from the turbine chamber 12 and for the other in a bore 16 of the casing 10 separating the motor chamber 11 from the compressor chamber 13.
  • the bores 15, 16 are aligned with the motor axis 14.
  • the central part of the shaft 20, extending into the stator 30 of the motor chamber 11, is arranged, in a manner known per se, to form the rotor of the electric motor in such a way that, when the stator 30 is supplied with an electric current, the rotor of the electric motor, and therefore the shaft 20, is driven in rotation.
  • the electric motor thus formed is coaxial with the shaft 20.
  • the shaft 20 extends into the bores 15, 16 and has a first end 21 projecting into the turbine chamber 12 and a second end 22 projecting into the compressor chamber 13.
  • the first end 21 carries a turbine rotor or wheel 50 rotating in the turbine chamber 12 and the second end 22 carries a compressor rotor or wheel 60 rotating in the compressor chamber 13.
  • the turbine rotor 50 and the compressor rotor 60 form rotating elements for cooperating with the fluid circulating in the treatment circuit 90 and which has been introduced into the turbine chamber 12 and into the compressor chamber 13 through the inlet orifice 12.1, 13.1 respectively and discharged from the turbine chamber 12 and from the compressor chamber 13 through the outlet orifice 12.2, 13.2 respectively.
  • the machine also includes rotating joints 70, 70’ formed at the bores 15, 16 separating the engine chamber 11 on the one hand from the turbine chamber 12 and on the other hand from the compressor chamber 13 to limit a transfer of fluid between these chambers.
  • the rotating joint 70 comprises a first labyrinth section 70.1 and a second labyrinth section 70.2 which follow one another along the motor axis 14 and are each arranged on one side of an intermediate space 100 of annular shape.
  • Each labyrinth section 70.1, 70.2 comprises a first series of first projecting elements 71, of annular shape, integral with the wall of the bore 15 of the casing 10 or of the rotating shaft.
  • a tapping 101 is made in the casing 10 directly above the intermediate space 100 in order to constitute a fluid inlet/outlet orifice.
  • the tapping 101 is here connected to a regulating device 102 making it possible to regulate the pressure in the intermediate space 100.
  • the rotating joint 70’ has not been shown in detail but its structure may be identical to that of the rotating joint 70.
  • a tapping 101’ is made in the casing 10 directly above the intermediate space of the rotating joint 70’ in order to constitute a fluid inlet/outlet orifice.
  • the tapping 101’ is here connected to a regulating device 102’ for regulating the pressure in the intermediate space.
  • the service circuit 80 is arranged to maintain a first pressure P1 in the engine chamber 11 via the circulation pump 84; the turbine wheel 50 and the turbine chamber 12 are arranged to maintain a second pressure P2 in the turbine chamber 12 as a function of the rotation speed of the shaft 20; the compressor wheel 60 and the compressor chamber 13 are arranged to maintain a third pressure P3 in the compressor chamber 13 as a function of the rotation speed of the shaft 20.
  • the regulating device 102 ensures an evacuation of fluid from the intermediate space 100 of the rotating joint 70 or an injection of fluid into the intermediate space 100 in such a way that the pressure in said intermediate space 100 is substantially equal to the pressure P2.
  • the regulating device 102 is arranged to regulate the pressure in the intermediate space 100 as a function of the difference between the pressure in the intermediate space 100 and the pressure P2.
  • the regulation device 102 here comprises an electronic control circuit 1020 controlling on the one hand a first solenoid valve 1021 connecting the tapping 101 to a first pipe having a pressure lower than the pressure P2 (said pipe is here the line 91, the gas of which comes from the outlet of the turbine chamber 12, but may be another line of the treatment circuit 90 or belong to another circuit, or simply be put to the exhaust), and, on the other hand a second solenoid valve 1022 connecting the tapping 101 to a second pipe having a pressure higher than the pressure P2 (here the line 92, the gas of which will supply the turbine chamber 12 but which may be another line of the treatment circuit 90 or belong to another circuit).
  • a first solenoid valve 1021 connecting the tapping 101 to a first pipe having a pressure lower than the pressure P2
  • said pipe is here the line 91, the gas of which comes from the outlet of the turbine chamber 12, but may be another line of the treatment circuit 90 or belong to another circuit, or simply be put to the exhaust
  • a second solenoid valve 1022 connecting the tapping
  • the electronic control circuit 1020 is connected to a pressure probe 103 (for example piezoelectric) for example mounted in the intermediate space 100 and measuring or determining the pressure to provide the electronic control circuit 1020 with an electrical signal I representative of the pressure in the intermediate space 100 and to a pressure probe 104 (for example piezoelectric) for example mounted in the turbine chamber 12 and measuring or determining the pressure to provide the electronic control circuit 1020 with an electrical signal II representative of the pressure in the turbine chamber 12: the pressure probes can therefore be arranged on either side of the labyrinth section 70.1 adjoining the turbine chamber 12.
  • the electronic control circuit 1020 is arranged to open or close the solenoid valves 1021, 1022 so as to maintain the difference between the pressures in question at a value below a predetermined threshold for example a few millibars.
  • the electronic control circuit 1020 may include only analog components or also digital components such as a processor or a microcontroller, an FPGA, etc.
  • the regulating device 102’ ensures an evacuation of fluid from the intermediate space 100 of the rotating joint 70’ or an injection of fluid into the intermediate space of the rotating joint 70’ in such a way that the pressure in said intermediate space is equal to a predetermined pressure.
  • the regulating device 102' has a structure identical to that of the regulating device 102.
  • the electronic circuit is connected to a pressure probe, for example mounted in the intermediate space of the rotating joint 70' and measuring or determining the pressure in order to provide the electronic circuit with a signal representative of the pressure in the intermediate space 100 and to a pressure probe 205, for example mounted in the compressor chamber 13 and measuring or determining the pressure in order to provide the electronic circuit with a signal representative of the pressure in the compressor chamber 13: the pressure probes can therefore be arranged on either side of the labyrinth section adjoining the compressor chamber 13.
  • the electronic circuit is arranged to open or close the solenoid valves so as to maintain the difference between the pressures in question at a value below a predetermined threshold.
  • the solenoid valves are connected to a line at a pressure lower than the pressure that we want to maintain in the intermediate space 100 (here line 91) and to a line at a pressure higher than the pressure that we want to maintain in the intermediate space 100 (here line 92).
  • solenoid valves 1021 and 1022 have been replaced by a single three-way solenoid valve 1023 connected to tapping 101 and to the two lines 93, 94.
  • solenoid valve 1022 remains but solenoid valve 1021 has been replaced by a manual valve 1024.
  • the electronic control circuit 1020 comprises a manual control button for the solenoid valve 1022 to place the latter in the closed position and a screen displaying the pressure difference calculated from the information provided by the probes 103, 104 so as to allow manual adjustment of the manual valve 1024.
  • a reverse configuration is also possible, namely leaving the solenoid valve 1021 of the first embodiment and replacing the solenoid valve 1022 with a manual valve.
  • the pressure regulating device 102 comprises a mechanical pressure reducer having a setpoint port connected to two tappings 105, 106, one of which opens into the intermediate space 100 and the other into the turbine chamber 12, and an inlet/outlet port for the regulated fluid which is connected to the tapping 101.
  • the regulation device 102 only allows fluid to be injected into the intermediate space 100 or extracted, unless a three-way valve or two valves are provided for selectively connecting the pressure reducer to a pipe at a pressure higher than the desired pressure and to a pipe at a pressure lower than the desired pressure.

Landscapes

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Abstract

Procédé de commande d'une machine de traitement de fluide, comprenant un carter (10) définissant une chambre à une première pression et une chambre à une deuxième pression séparées l'une de l'autre par un joint tournant (70) comprenant deux tronçons de labyrinthe axialement séparés par un espace intermédiaire dans lequel règne une troisième pression. Le procédé comprend l'étape de réguler la troisième pression en prenant comme consigne une différence entre la deuxième pression et la troisième pression. Machine pour la mise en œuvre de ce procédé.

Description

    Machine de traitement de fluide à étanchéité améliorée.
  • La présente invention concerne le domaine des machines de traitement de fluide comme des machines thermiques faisant subir à un fluide de travail des transformations cycliques, telles que les turbomachines, les turbocompresseurs industriels, les moto-compresseurs, les moto-turbocompresseurs, utilisées par exemple dans un cycle thermodynamique de réfrigération de type reverse brayton (communément appelé turbo-brayton)… Par traitement, on entend toute opération réalisée sur les fluides comme une simple mise en circulation, une compression, une détente…
  • ARRIERE PLAN DE L’INVENTION
  • Une telle machine de traitement de fluide comprend généralement un carter définissant une première chambre dans laquelle est monté pour pivoter un arbre qui a une extrémité en saillie dans une deuxième chambre et qui porte un élément, comme une turbine, tournant dans la deuxième chambre.
  • La première chambre contient un ou des composants servant au fonctionnement de la machine, comme un moteur d'entraînement en rotation de l’arbre et des paliers de guidage en rotation de celui-ci. Un premier circuit de fluide est relié à la première chambre pour y faire circuler un fluide à une première pression en vue de refroidir les composants se trouvant dans la première chambre.
  • Un deuxième circuit de fluide est relié à la deuxième chambre pour y faire circuler le fluide à traiter à une deuxième pression. Le deuxième circuit de fluide comprend par exemple un échangeur thermique.
  • Dans les installations connues, la première pression est inférieure à la deuxième pression et on souhaite éviter que le fluide à traiter ne pénètre dans la première chambre. A cette fin, la première chambre est séparée de la deuxième chambre par un joint tournant traversé par l’arbre.
  • Plusieurs types de joints tournants existent. Dans les installations industrielles, le joint tournant, qui est le plus souvent du type couramment appelé à labyrinthe, comprend une pluralité de premiers éléments saillants annulaires, solidaires du carter et séparés deux à deux par une première gorge ; et une pluralité de deuxièmes éléments saillants annulaires, solidaires de l’arbre et séparés deux à deux par une deuxième gorge. Les premiers éléments saillants ont un diamètre interne inférieur au diamètre externe des deuxièmes éléments saillants de sorte que les premiers éléments saillants et les deuxièmes éléments saillants sont imbriqués les uns dans les autres. Les éléments saillants (couramment appelés lèvres) forment ainsi des passages en chicane qui limitent le débit de fuite et donc le transfert de fluide entre les deux chambres.
  • Comme il est impossible d’empêcher une fuite avec ce type de joint tournant, il est connu de ménager un espace intermédiaire entre deux tronçons de labyrinthe du joint tournant et de relier cet espace intermédiaire à un circuit d’injection de fluide permettant d’injecter, dans ledit espace, un fluide ayant des caractéristiques compatibles avec la première chambre pour maintenir dans l’espace intermédiaire une pression voisine de la deuxième pression régnant dans la deuxième chambre. Le passage du fluide à traiter vers la première chambre est ainsi bloqué tandis que le fluide injecté dans l’espace intermédiaire fuit vers la première chambre au travers du tronçon de labyrinthe adjacent à celle-ci, ce qui n’est pas gênant. Le circuit d’injection de fluide comprend un détendeur mécanique ayant une entrée de consigne reliée à un conduit raccordé à la deuxième chambre. Toutefois, avec un tel dispositif, c’est la pression au détendeur qui est régulée en fonction de la deuxième pression. Or, la pression au détendeur n’est pas égale à la pression dans l’espace intermédiaire en raison notamment des pertes de charge induites dans la ligne reliant le détendeur à l’espace intermédiaire.
  • OBJET DE L’INVENTION
  • L’invention a notamment pour but de fournir une machine de traitement de fluide dépourvue de tout ou partie des inconvénients précités.
  • A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un procédé de commande d’une machine de traitement de fluide, comprenant un carter définissant une première chambre dans laquelle est monté pour pivoter un arbre ayant une interface en regard d’une deuxième chambre, la première chambre étant reliée à un premier circuit de fluide pour maintenir une première pression de fluide dans la première chambre, la deuxième chambre étant reliée à un deuxième circuit de fluide de sorte que l’interface est soumise à un fluide à traiter à une deuxième pression, la première chambre étant séparée de la deuxième chambre par un joint tournant comprenant deux tronçons de labyrinthe axialement séparés par un espace intermédiaire dans lequel règne une troisième pression. Le procédé comprend l’étape de réguler la troisième pression en prenant comme consigne une différence entre la deuxième pression et la troisième pression.
  • Ainsi, la régulation n’a plus comme consigne la pression dans la deuxième chambre mais la différence de pression entre la deuxième chambre et l’espace intermédiaire. Ceci permet une régulation très précise.
  • Pour la mise en œuvre de ce procédé, on prévoit une première machine de traitement comprenant un carter définissant une première chambre dans laquelle est monté pour pivoter un arbre ayant une interface en regard d’une deuxième chambre, la première chambre étant reliée à un premier circuit de fluide pour maintenir une première pression de fluide dans la première chambre, la deuxième chambre étant reliée à un deuxième circuit de fluide de sorte que l’interface est soumise à un fluide à traiter à une deuxième pression, la première chambre étant séparée de la deuxième chambre par un joint tournant comprenant deux tronçons de labyrinthe axialement séparés par un espace intermédiaire dans lequel règne une troisième pression. La machine comprend au moins un dispositif de détermination de pression déterminant la pression dans l’espace intermédiaire et dans la deuxième chambre qui est relié à un dispositif de régulation de pression, le dispositif de régulation étant relié à un piquage débouchant dans l’espace intermédiaire et ayant comme consigne une différence entre la deuxième pression et la troisième pression pour maintenir dans ledit espace intermédiaire la troisième pression sensiblement égale à la deuxième pression.
  • Selon des caractéristiques additionnelles de cette machine, considérées individuellement ou combinées entre elles en tout ou partie :
    • le dispositif de régulation comprend un circuit électronique de commande pilotant au moins une première électrovanne et le dispositif de détermination est relié au circuit électronique de commande pour fournir à celui-ci un signal électrique représentatif de la pression à laquelle elles sont soumises.
    • la première électrovanne est branchée sur une source de pression inférieure à la deuxième pression et le dispositif de régulation comprend une deuxième électrovanne branchée sur une source de pression supérieure à la deuxième pression.
    • la première électrovanne est une électrovanne à trois voies branchée sur une source de pression inférieure à la deuxième pression et sur une source de pression supérieure à la deuxième pression.
    • le dispositif de régulation comprend une vanne manuelle.
    • l’interface est un élément tournant.
    • l’élément tournant est une roue de turbine ou une roue de compresseur.
    • la première chambre reçoit un moteur d'entraînement de l’arbre, le moteur étant coaxial à l’arbre.
    • le dispositif de détermination comprend deux sondes de pression montées pour être soumises à la pression régnant respectivement dans la deuxième chambre et dans la troisième chambre et fournir au dispositif de régulation un signal électrique représentatif de la pression à laquelle elles sont soumises.
  • On prévoit également une deuxième machine de traitement comprenant un carter définissant une première chambre dans laquelle est monté pour pivoter un arbre ayant une interface en regard d’une deuxième chambre, la première chambre étant reliée à un premier circuit de fluide pour maintenir une première pression de fluide dans la première chambre, la deuxième chambre étant reliée à un deuxième circuit de fluide de sorte que l’interface est soumise à un fluide à traiter à une deuxième pression, la première chambre étant séparée de la deuxième chambre par un joint tournant comprenant deux tronçons de labyrinthe axialement séparés par un espace intermédiaire, La machine comprend :
    • un premier piquage débouchant dans l’espace intermédiaire et un deuxième piquage débouchant dans la deuxième chambre ;
    • un dispositif de régulation de pression ayant un port de consigne relié au premier piquage et au deuxième piquage et un port d’entrée/sortie relié à un troisième piquage débouchant dans l’espace intermédiaire pour maintenir dans ledit espace intermédiaire une troisième pression sensiblement égale à la deuxième pression.
  • Selon des caractéristiques additionnelles de cette machine, considérées individuellement ou combinées entre elles en tout ou partie :
    • le dispositif de régulation est un détendeur.
    • l’interface est un élément tournant.
    • l’élément tournant est une roue de turbine ou une roue de compresseur.
    • la première chambre reçoit un moteur d’entrainement de l’arbre, le moteur étant coaxial à l’arbre.
  • Dans ces deux machines, le dispositif de régulation n’a plus comme consigne la pression dans la deuxième chambre mais la différence de pression entre la deuxième chambre et l’espace intermédiaire. Ceci permet de prendre en compte automatiquement d’éventuelles pertes de charge dans la ligne reliant le dispositif de régulation de pression à l’espace intermédiaire.
  • D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d’un mode de réalisation particulier et non limitatif de l’invention.
    •
  • Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
  • est une vue schématique partielle d’une machine de traitement de fluide selon l’invention ;
  • est une vue schématique partielle, en coupe axiale, de cette machine selon l’invention, sans les circuits de fluide ;
  • est une vue partielle, en coupe axiale, d’un des joints tournants de cette machine ;
  • est une vue schématique d’un dispositif de régulation de pression selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
  • est une vue schématique d’un dispositif de régulation de pression selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;
  • est une vue schématique d’un dispositif de régulation de pression selon un troisième mode de réalisation de l’invention ;
  • est une vue schématique d’un dispositif de régulation de pression selon un quatrième mode de réalisation de l’invention ;
  • est une vue schématique partielle d’une machine de traitement de fluide selon un autre mode de réalisation de l’invention.
    •  DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
  • L’invention est utilisable pour la compression et/ou la détente d’un fluide de cycle d’un réfrigérateur ou liquéfacteur cryogénique, par exemple à cycle de Brayton inverse, couramment appelé turbo-Brayton, c’est-à-dire qu’elle peut être utilisée dans un réfrigérateur ou liquéfacteur cryogénique pour comprimer et/ou détendre un gaz de cycle. Néanmoins, il va de soi que l’invention est applicable à tout type de machine de traitement de fluide mettant en circulation ou régulant un flux de fluide, comme cela sera précisé ci-après.
  • Ainsi, en référence aux figures 1 et 2, la machine selon l’invention comprend ici un carter 10 définissant une première chambre ou chambre moteur 11, une deuxième chambre ou chambre turbine 12, et une troisième chambre ou chambre compresseur 13. Les chambres 11, 12, 13 sont alignées sur un même axe appelé axe moteur 14.
  • La chambre moteur 11 reçoit un stator de moteur électrique 30. La chambre moteur 11 est reliée, par un orifice d’entrée 11.1 et un orifice de sortie 11.2, à un premier circuit de fluide, ou circuit de service 80, permettant de faire circuler du fluide dans la chambre moteur 11 afin de refroidir le moteur électrique. Le circuit de service 80 comprend, de manière simplifiée, deux lignes 81, 82 et un dispositif d’échange thermique 83 : la première ligne 81 relie l’orifice d’entrée 11.1 au dispositif d’échange thermique 83 et la deuxième ligne 82 relie l’orifice de sortie 11.2 au dispositif d’échange thermique 83. Le circuit de service 80 peut comprendre en outre une pompe de circulation 84 montée ici sur la première ligne. Cette structure ne sera pas plus détaillée ici, étant connue et sans rapport direct avec l’invention.
  • La chambre turbine 12 et la chambre compresseur 13 comprennent chacune un orifice d’entrée de fluide 12.1, 13.1 et un orifice de sortie de fluide 12.2, 13.2 qui sont raccordés à un deuxième circuit de fluide, ou circuit de traitement 90. Le circuit de traitement 90 peut comprendre, de manière simplifiée, quatre lignes principales 91, 92, 93, 94 et un dispositif d’échange thermique 95 : la première ligne 91 relie l’orifice d’entrée 13.1 au dispositif d’échange thermique 95, la deuxième ligne 92 relie l’orifice de sortie 13.2 au dispositif d’échange thermique 95, la troisième ligne 93 relie l’orifice d’entrée 12.1 au dispositif d’échange thermique 95, la quatrième ligne 94 relie l’orifice de sortie 12.2 au dispositif d’échange thermique 95. Cette structure ne sera pas plus détaillée ici, étant connue et sans rapport direct avec l’invention.
  • Un arbre 20 est monté dans le carter 10 pour s’étendre dans le stator 30 de la chambre moteur 11 : l’arbre 20 est plus précisément monté pour pivoter dans le carter 10 par l’intermédiaire de deux paliers de guidage 40, tels que des paliers magnétiques, disposés pour l’un dans un alésage 15 du carter 10 séparant la chambre moteur 11 de la chambre turbine 12 et pour l’autre dans un alésage 16 du carter 10 séparant la chambre moteur 11 de la chambre compresseur 13. Les alésages 15, 16 sont alignés sur l’axe moteur 14. La partie centrale de l’arbre 20, s’étendant dans le stator 30 de la chambre moteur 11, est agencée, de manière connue en elle-même, pour former le rotor du moteur électrique de telle façon que, lorsque le stator 30 est alimenté par un courant électrique, le rotor du moteur électrique, et donc l’arbre 20, est entraîné en rotation. Le moteur électrique ainsi formé est coaxial à l’arbre 20. Là encore, cette structure ne sera pas plus détaillée ici, étant connue et sans rapport direct avec l’invention.
  • L’arbre 20 s’étend dans les alésages 15, 16 et a une première extrémité 21 en saillie dans la chambre turbine 12 et une deuxième extrémité 22 en saillie dans la chambre compresseur 13. La première extrémité 21 porte un rotor ou roue de turbine 50 tournant dans la chambre turbine 12 et la deuxième extrémité 22 porte un rotor ou roue de compresseur 60 tournant dans la chambre compresseur 13. Le rotor de turbine 50 et le rotor de compresseur 60 forment des éléments tournants pour coopérer avec le fluide qui circule dans le circuit de traitement 90 et qui a été introduit dans la chambre turbine 12 et dans la chambre compresseur 13 par l’orifice d’entrée 12.1, 13.1 respectivement et évacué de la chambre turbine 12 et de la chambre compresseur 13 par l’orifice de sortie 12.2, 13.2 respectivement.
  • La machine comprend également des joints tournants 70, 70’ formés au niveau des alésages 15, 16 séparant la chambre moteur 11 d’une part de la chambre turbine 12 et d’autre part de la chambre compresseur 13 pour limiter un transfert de fluide entre ces chambres.
  • En référence également à la , le joint tournant 70 comprend un premier tronçon de labyrinthe 70.1 et un deuxième tronçon de labyrinthe 70.2 qui se succèdent selon l’axe moteur 14 et sont disposés chacun d’un côté d’un espace intermédiaire 100 de forme annulaire.
  • Chaque tronçon de labyrinthe 70.1, 70.2 comprend une première série de premiers éléments saillants 71, de forme annulaire, solidaires de la paroi de l’alésage 15 du carter 10 ou de l’arbre tournant.
  • Un piquage 101 est réalisé dans le carter 10 à l’aplomb de l’espace intermédiaire 100 afin de constituer un orifice d’entrée/sortie de fluide. Le piquage 101 est ici relié à un dispositif de régulation 102 permettant de réguler la pression dans l’espace intermédiaire 100.
  • On n’a pas représenté en détail le joint tournant 70’ mais sa structure peut être identique à celle du joint tournant 70. Un piquage 101’ est réalisé dans le carter 10 à l’aplomb de l’espace intermédiaire du joint tournant 70’ afin de constituer un orifice d’entrée/sortie de fluide. Le piquage 101’ est ici relié à un dispositif de régulation 102’ permettant de réguler la pression dans l’espace intermédiaire.
  • Le circuit de service 80 est agencé pour maintenir une première pression P1 dans la chambre moteur 11 via la pompe de circulation 84 ; la roue de turbine 50 et la chambre turbine 12 sont agencés pour maintenir une deuxième pression P2 dans la chambre turbine 12 en fonction de la vitesse de rotation de l’arbre 20 ; la roue de compresseur 60 et la chambre compresseur 13 sont agencés pour maintenir une troisième pression P3 dans la chambre compresseur 13 en fonction de la vitesse de rotation de l’arbre 20.
  • Le dispositif de régulation 102 assure une évacuation de fluide hors de l’espace intermédiaire 100 du joint tournant 70 ou une injection de fluide dans l’espace intermédiaire 100 de telle manière que la pression dans ledit espace intermédiaire 100 soit sensiblement égale à la pression P2.
  • Plus précisément, le dispositif de régulation 102 est agencé pour réguler la pression dans l’espace intermédiaire 100 en fonction de la différence entre la pression dans l’espace intermédiaire 100 et la pression P2.
  • En référence à la et selon un premier mode de réalisation, le dispositif de régulation 102 comprend ici un circuit électronique de commande 1020 pilotant d’une part une première électrovanne 1021 reliant le piquage 101 à une première conduite ayant une pression inférieure à la pression P2 (ladite conduite est ici la ligne 91, dont le gaz provient de la sortie de la chambre turbine 12, mais peut être une autre ligne du circuit de traitement 90 ou appartenir à un autre circuit, ou bien simplement être mise à l’échappement), et, d’autre part une deuxième électrovanne 1022 reliant le piquage 101 à une deuxième conduite ayant une pression supérieure à la pression P2 (ici la ligne 92, dont le gaz va alimenter la chambre turbine 12 mais qui peut être une autre ligne du circuit de traitement 90 ou appartenir à un autre circuit). Le circuit électronique de commande 1020 est relié à une sonde de pression 103 (par exemple piézoélectrique) par exemple montée dans l’espace intermédiaire 100 et mesurant ou déterminant la pression pour fournir au circuit électronique de commande 1020 un signal électrique I représentatif de la pression dans l’espace intermédiaire 100 et à une sonde de pression 104 (par exemple piézoélectrique) par exemple montée dans la chambre turbine 12 et mesurant ou déterminant la pression pour fournir au circuit électronique de commande 1020 un signal électrique II représentatif de la pression dans la chambre turbine 12 : les sondes de pression peuvent donc être donc disposées de part et d’autre du tronçon de labyrinthe 70.1 jouxtant la chambre turbine 12. Le circuit électronique de commande 1020 est agencé pour ouvrir ou fermer les électrovannes 1021, 1022 de manière à maintenir la différence entre les pressions en question à une valeur inférieure à un seuil prédéterminé par exemple quelques millibars. Le circuit électronique de commande 1020 peut ne comporter que des composants analogiques ou également des composants numériques comme un processeur ou un microcontrôleur, un FPGA…
  • Le dispositif de régulation 102’ assure une évacuation de fluide hors de l’espace intermédiaire 100 du joint tournant 70’ ou une injection de fluide dans l’espace intermédiaire du joint tournant 70’ de telle manière que la pression dans ledit espace intermédiaire soit égale à une pression prédéterminée.
  • Le dispositif de régulation 102’ a une structure identique à celle du dispositif de régulation 102. Le circuit électronique est relié à une sonde de pression par exemple montée dans l’espace intermédiaire du joint tournant 70’ et mesurant ou déterminant la pression pour fournir au circuit électronique un signal représentatif de la pression dans l’espace intermédiaire 100 et à une sonde de pression 205 par exemple montée dans la chambre compresseur 13 et mesurant ou déterminant la pression pour fournir au circuit électronique un signal représentatif de la pression dans la chambre compresseur 13 : les sondes de pression peuvent donc être disposées de part et d’autre du tronçon de labyrinthe jouxtant la chambre compresseur 13. Le circuit électronique est agencé pour ouvrir ou fermer les électrovannes de manière à maintenir la différence entre les pressions en question à une valeur inférieure à un seuil prédéterminé. Les électrovannes sont reliées à une conduite à une pression inférieure à la pression qu’on veut maintenir dans l’espace intermédiaire 100 (ici la conduite 91) et à une conduite à une pression supérieure à la pression qu’on veut maintenir dans l’espace intermédiaire 100 (ici la conduite 92).
  • Dans le deuxième mode de réalisation représenté sur la , les électrovannes 1021 et 1022 ont été remplacées par une unique électrovanne trois voies 1023 reliée au piquage 101 et aux deux lignes 93, 94.
  • Dans le troisième mode de réalisation représenté sur la , l’électrovanne 1022 demeure mais l’électrovanne 1021 a été remplacée par une vanne manuelle 1024.
  • Dans ce mode de réalisation en particulier, on prévoit que le circuit électronique de commande 1020 comprend un bouton de commande manuelle de l’électrovanne 1022 pour mettre celle-ci en position fermée et un écran affichant la différence de pression calculée à partir des informations fournies par les sondes 103, 104 de manière à permettre un réglage manuel de la vanne manuelle 1024.
  • Une configuration inverse est également possible, à savoir laisser l’électrovanne 1021 du premier mode de réalisation et remplacer l’électrovanne 1022 par une vanne manuelle.
  • Dans le quatrième mode de réalisation représenté sur la , le dispositif de régulation de pression 102 comprend un détendeur mécanique ayant un port de consigne reliée à deux piquages 105, 106 débouchant pour l’un dans l’espace intermédiaire 100 et pour l’autre dans la chambre turbine 12 et un port d’entrée/sortie du fluide régulé qui est relié au piquage 101. Dans ce mode de réalisation, le dispositif de régulation 102 ne permet que d’injecter du fluide dans l’espace intermédiaire 100 ou d’en extraire, sauf à prévoir une vanne trois-voies ou deux vannes permettant de raccorder sélectivement le détendeur à une conduite à une pression supérieure à la pression recherchée et à une conduite à une pression inférieure à la pression recherchée.
  • Un tel agencement permet de maintenir la différence de pression à quelques dizaines de millibars.
  • Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l’invention telle que définie par les revendications.
  • En particulier, la machine peut avoir une structure différente de celle décrite et par exemple :
    • la machine peut ne comporter qu’un moteur et un compresseur, ou un moteur et une turbine, ou un compresseur et une turbine ;
    • seul l’un des joints tournants peut avoir la structure décrite ici ou l’un des joints tournants peut être conforme au premier mode de réalisation et l’autre joint tournant peut être conforme au deuxième mode de réalisation ;
    • le joint tournant peut comprendre un nombre différent d’éléments saillants ;
    • le joint tournant peut comprendre un premier tronçon et un deuxième tronçon ayant des structures différentes (écartement et dimensions des éléments saillants par exemple) ;
    • les éléments saillants 71, peuvent avoir une épaisseur qui varie à mesure qu’on s’éloigne de l’axe moteur 14 ;
    • le dimensionnement des éléments saillants 71, peut être différent de celui décrit :
    • les éléments saillants 71 peuvent avoir des diamètres croissant vers une extrémité de l’arbre (l’arbre et l’alésage étant étagés au niveau du joint tournant) ;
    • l’espacement entre les éléments saillants 71, peut être constant dans chaque série ou varier sur la longueur du joint tournant ;
    • les paliers peuvent être d’un autre type que ceux décrits et par exemple des paliers dynamiques à gaz ;
    • le nombre de paliers et/ou le nombre de joints tournants peuvent être différents de ceux indiqués ;
    • le compresseur peut avoir un ou plusieurs étages : la chambre compresseur et le rotor de compresseur peuvent être étagés et le deuxième circuit de fluide peut comprendre des lignes intermédiaires reliant entre eux les différents étages de la chambre compresseur, le premier circuit de fluide peut comprendre des lignes secondaires reliant chaque ligne intermédiaire à des vannes reliées au piquage 101’ pour permettre de modifier la pression en entrée de la chambre moteur ;
    • l’arbre pourrait ne pas porter de roue de turbine et/ou de roue de compresseur mais avoir simplement une interface en regard d’une chambre, cette interface étant par exemple une surface soumise au fluide de ladite chambre pour équilibrer des efforts axiaux exercés par ailleurs sur l’arbre. On a représenté à la un arbre 20 ayant une première extrémité ayant une interface 20’ qui s’étend en regard de la chambre 11 et qui est formée d’une face, transversale à l’axe longitudinal de l’arbre 20, soumise à la pression du fluide présent dans la chambre 11 ;
    • le premier circuit de fluide ou circuit de service peut être extrêmement rudimentaire et ne comprendre qu’une entrée de fluide au niveau du joint tournant 70’ jouxtant la chambre compresseur 13 (c’est la fuite de fluide au travers de ce joint tournant 70’ qui alimente la chambre moteur en fluide) et une sortie formée par le piquage 101 ;
    • les piquages 101, 101’ peuvent être décalés par rapport à l’espace intermédiaire 100 et par exemple s’étendre en biais ;
    • les deux dispositifs de régulation peuvent avoir une structure différente de celle décrite et être purement manuels pour permettre un réglage manuel périodique à partir des informations de pression. Ceci est possible si le régime de fonctionnement de la machine est stable, c’est-à-dire tel qu’une même ouverture de la vanne (ou un même réglage de l'organe de restriction) permet d’atteindre l’objectif de régulation quelle que soit la vitesse de la machine ;
    • la machine peut comprendre un seul capteur de pression différentiel connecté de part et d'autre du labyrinthe ;
    • le premier capteur de pression pourrait être placé au niveau des lèvres ;
    • le deuxième pourrait être placé dans la chambre turbine et de préférence  le plus proche possible de la sortie du labyrinthe ;
    • les capteurs peuvent être disposés directement dans les chambres ou dans des piquages débouchant dans celles-ci ;
    • la conduite qui amène le gaz dans le (ou soutire le gaz du) labyrinthe peut être utilisée pour la détection de pression (une seule et même conduite pour les deux fonctions, la mesure est cependant moins précise dans ce cas) ;
    • il est possible de combiner au moins deux des modes de réalisation dans un même dispositif de régulation, par exemple le deuxième mode de réalisation et le troisième mode de réalisation ;
    • le carter peut être en une ou plusieurs pièces ;
    • le carter en plusieurs pièces peut ne comprendre, par exemple, qu’un ou des plans de joint transversaux à l’axe 14.

Claims (17)

  1. Procédé de commande d’une machine de traitement de fluide, comprenant un carter (10) définissant une première chambre (11) dans laquelle est monté pour pivoter un arbre (20) ayant une interface en regard d’une deuxième chambre (12), la première chambre étant reliée à un premier circuit de fluide (80) pour maintenir une première pression de fluide dans la première chambre, la deuxième chambre (12) étant reliée à un deuxième circuit de fluide (90) de sorte que l’interface est soumise à un fluide à traiter à une deuxième pression, la première chambre (11) étant séparée de la deuxième chambre (12) par un joint tournant (70) comprenant deux tronçons de labyrinthe (70.1, 70.2) axialement séparés par un espace intermédiaire (100) dans lequel règne une troisième pression, caractérisé en ce que le procédé comprend l’étape de réguler la troisième pression en prenant comme consigne une différence entre la deuxième pression et la troisième pression.
  2. Machine de traitement de fluide, comprenant un carter (10) définissant une première chambre (11) dans laquelle est monté pour pivoter un arbre (20) ayant une interface en regard d’une deuxième chambre (12), la première chambre étant reliée à un premier circuit de fluide (80) pour maintenir une première pression de fluide dans la première chambre, la deuxième chambre (12) étant reliée à un deuxième circuit de fluide (90) de sorte que l’interface est soumise à un fluide à traiter à une deuxième pression, la première chambre (11) étant séparée de la deuxième chambre (12) par un joint tournant (70) comprenant deux tronçons de labyrinthe (70.1, 70.2) axialement séparés par un espace intermédiaire (100) dans lequel règne une troisième pression, la machine étant caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un dispositif de détermination de pression (103, 104) déterminant la pression dans l’espace intermédiaire (100) et dans la deuxième chambre (12) qui est relié à un dispositif de régulation de pression (102), le dispositif de régulation étant relié à un piquage (101) débouchant dans l’espace intermédiaire (100) et ayant comme consigne une différence entre la deuxième pression et la troisième pression pour maintenir dans ledit espace intermédiaire (100) la troisième pression sensiblement égale à la deuxième pression.
  3. Machine selon la revendication 2, dans laquelle le dispositif de régulation (102) comprend un circuit électronique de commande (1020) pilotant au moins une première électrovanne (1021, 1023) et le dispositif de détermination est relié au circuit électronique de commande (1020) pour fournir à celui-ci un signal électrique représentatif de la pression à laquelle elles sont soumises.
  4. Machine selon la revendication 3, dans laquelle la première électrovanne (1021) est branchée sur une source de pression inférieure à la deuxième pression et le dispositif de régulation (102) comprend une deuxième électrovanne (1022) branchée sur une source de pression supérieure à la deuxième pression.
  5. Machine selon la revendication 3, dans laquelle la première électrovanne (1023) est une électrovanne à trois voies branchée sur une source de pression inférieure à la deuxième pression et sur une source de pression supérieure à la deuxième pression.
  6. Machine selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans laquelle le dispositif de régulation (102) comprend une vanne manuelle (1024).
  7. Machine selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, dans laquelle l’interface est un élément tournant.
  8. Machine selon la revendication 7, dans laquelle l’élément tournant est une roue de turbine (50).
  9. Machine selon la revendication 7, dans laquelle l’élément tournant est une roue de compresseur (60).
  10. Machine selon l’une quelconque des revendications 2 à 9, dans laquelle la première chambre (11) reçoit un moteur d'entraînement de l’arbre (20), le moteur (30) étant coaxial à l’arbre (20).
  11. Machine selon l’une quelconque des revendications 2 à 10, dans laquelle le dispositif de détermination comprend deux sondes de pression montées pour être soumise à la pression régnant respectivement dans la deuxième chambre et dans une troisième chambre (13) et fournir dispositif de régulation un signal électrique représentatif de la pression à laquelle les deux sondes sont soumises.
  12. Machine de traitement de fluide, selon la revendication 11 caractérisée en ce qu’elle comprend :
    • un premier piquage débouchant dans l’espace intermédiaire (100) et un deuxième piquage débouchant dans la deuxième chambre (12) ;
    • un dispositif de régulation de pression (102) ayant un port de consigne relié au premier piquage et au deuxième piquage et un port d’entrée/sortie relié à un troisième piquage (101) débouchant dans l’espace intermédiaire (100) pour maintenir dans ledit espace intermédiaire une troisième pression sensiblement égale à la deuxième pression.
  13. Machine selon la revendication 12, dans laquelle le dispositif de régulation (102) est un détendeur.
  14. Machine selon la revendication 12 ou 13, dans laquelle l’interface est un élément tournant.
  15. Machine selon la revendication 14, dans laquelle l’élément tournant est une roue de turbine (50).
  16. Machine selon la revendication 14, dans laquelle l’élément tournant est une roue de compresseur (60).
  17. Machine selon l’une quelconque des revendications 12 à 16, dans laquelle la première chambre (11) reçoit un moteur d’entrainement de l’arbre (20), le moteur (30) étant coaxial à l’arbre (20).
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