FR3032479A1 - Turbomachine de transmission - Google Patents

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Abstract

Turbomachine de transmission (10) a une transmission (11), ayant un groupe moteur (12) et des groupes de sortie (13, 14, 15, 16). La transmission (11) a une grande roue centrale avec un arbre (18) et au moins deux pignons engrenant avec la grande roue et ayant au moins deux arbres de pignons (22, 24, 26). Le groupe moteur (12) est couplé à un premier arbre (22) de la transmission (11) par un premier embrayage (29), un premier groupe de sortie (13) réalisé comme compresseur principal , et qui, utilisant la puissance motrice du groupe (12) comprime un premier gaz de procédé. Le groupe (13) est couplé avec le premier arbre (22) de la transmission (11) sur le côté opposé de celui-ci par un second embrayage (30) de façon que le premier groupe de sortie (13), lorsque le premier et que le second embrayage (30) sont fermés, coopèrent par une liaison directe pour une démultiplication identique de la transmission (11) avec le groupe moteur (12). Au moins un second groupe de sortie (14, 15, 16) est réalisé comme compresseur de transmission, utilisant la puissance motrice mécanique du groupe moteur (12), comprime le premier gaz de procédé ou un autre gaz de procédé ou comprime en plus, et au moins le second groupe de sortie (14, 15, 16) étant relié solidairement en rotation à un autre arbre de pignon (24, 26) de la transmission (11).

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une turbomachine de transmission. Etat de la technique Selon le document EP 2 128 448 A2, on connaît une turbomachine de transmission ayant une transmission, un groupe moteur et plusieurs groupes de sortie. Ces composants de la turbomachine sont intégrés dans une ligne de machines. La transmission comporte une grande roue centrale portée par l'arbre de grande roue, avec la- quelle engrènent plusieurs pignons portés par des arbres de pignons. Le groupe moteur est, de préférence, une turbine à vapeur. Les groupes de sortie sont de préférence des compresseurs, à savoir, un compresseur principal et plusieurs compresseurs de transmission. Selon le document EP 2 128 448 A2, le groupe moteur est couplé par un premier em- brayage au premier arbre de pignon de la transmission alors que le groupe de sortie réalisé sous la forme d'un compresseur principal, est relié par un second embrayage à un second arbre de pignon de la transmission. Ainsi, le groupe moteur est le premier groupe de sortie réalisé sous la forme d'un compresseur principal qui coopère par un étage de démultiplication de la transmission (transmission en charge, réductrice). La conception optimale de telles lignes de machines connues selon l'état de la technique (EP 2 128 448 A2) consiste principalement à faire fonctionner les groupes moteurs et groupes de sortie dans une plage optimale et d'adapter les vitesses de rotation par le rapport de démultiplication de la transmission en charge. But de l'invention Il existe un besoin de turbomachine de transmission qui puisse fonctionner de manière plus efficace, c'est-à-dire avec des pertes réduites. Il est également souhaitable de réduire l'encombrement de telles turbomachines de transmission pour réduire les dimensions des constructions et leurs hauteurs. Ainsi, l'invention a pour but de développer une telle turbomachine de transmission.
3032479 2 Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet une turbomachine de transmission comportant une transmission, ayant au moins un groupe moteur et au moins deux groupes de sortie intégrés dans une ligne de 5 transmission de machines, la transmission ayant une grande roue cen- trale avec un arbre de grande roue et au moins deux pignons engrenant avec la grande roue et ayant au moins deux arbres de pignons, la turbomachine ayant un groupe moteur couplé à un premier arbre de pignon de la transmission sur un côté de celle-ci par l'intermédiaire d'un 10 premier embrayage, - un premier groupe de sortie réalisé comme compresseur principal, et qui, utilisant la puissance mécanique motrice fournie par le groupe moteur, comprime un premier gaz de procédé, le premier groupe de sortie étant couplé avec le premier arbre de pignon de la transmis- 15 sion sur le côté opposé de celui-ci par un second embrayage de façon que le premier groupe de sortie, lorsque le premier embrayage est fermé et que le second embrayage est fermé, coopère par une liaison directe pour une démultiplication identique de la transmission, avec le groupe moteur, 20 - au moins un second groupe de sortie étant réalisé comme compres- seur de transmission qui, utilisant la puissance motrice mécanique fournie par le groupe moteur, comprime le premier gaz de procédé ou un autre gaz de procédé ou comprime en plus, et au moins le second groupe de sortie étant relié solidairement en rotation à un autre 25 arbre de pignon de la transmission. La turbomachine de transmission, selon l'invention, dont le groupe moteur est de préférence sous la forme d'une turbine à vapeur, et le premier groupe de sortie, un compresseur principal, couplé directement, sans étage de démultiplication de la transmission de la 30 turbomachine, permet d'avoir rendement plus élevé, c'est-à-dire de moindres pertes que dans les lignes de machines de l'état de la technique. Les considérations relatives à ce nouveau groupe de ligne de machines avec une turbomachine de transmission et des groupes moteur et des groupes de sortie, ont montré que les principes appliqués actuel- 35 lement ne permettaient pas d'atteindre l'optimum dans chaque applica- 3032479 3 tion pour l'ensemble de la ligne de machines et cela, tout particulièrement du point de vue du coût et de l'encombrement. En particulier, en examinant la configuration de la transmission, on en a déduit que l'on pouvait supprimer la transmis- 5 sion de charge entre le groupe moteur et le groupe de sortie et de ré- duire les pertes dans la transmission ainsi que l'investissement relatif à la transmission et améliorer considérablement le rendement global de la ligne machine. Partant de cet objectif de réduction de coût, de maintien 10 de la puissance de compression et aussi du rendement total, il en a ré- sulté de manière imprévisible, qu'un groupe moteur conçu spécialement pour le processus global n'était pas indispensable pour respecter ce cahier des charges et que l'on pouvait choisir un groupe moteur moins dépendant de sa plage de fonctionnement optimisée pour la vitesse de 15 rotation. Selon un premier développement de l'invention, le compresseur principal est un compresseur radial (de préférence il a au moins deux étages) et en aval de l'étage de compression amont, il n'y a pas le dernier étage de compression mais en général un radiateur in- 20 termédiaire pour diminuer le volume et la température du premier gaz de procédé. La réalisation du compresseur principal comme compresseur radial avec refroidissement intermédiaire après ou entre les étages de compression du compresseur radial, permet d'une part d'augmenter le rendement et d'autre part, de diminuer l'encombrement de l'ensemble 25 de la turbomachine de transmission. Selon un autre développement préférentiel, le compresseur principal est un compresseur axial ayant au moins un premier étage radial et un refroidissement intermédiaire en aval de celui-ci et avant l'entrée dans l'étage radial de sortie.
30 En option, le compresseur axial peut avoir deux étages radiaux de sortie avec également un refroidissement intermédiaire entre les deux étages radiaux. Selon un autre développement avantageux, le groupe mo- teur en forme de turbine à vapeur a une boîte de sortie de vapeur, 35 axiale, et le condenseur du groupe moteur constitué par la turbine à 3032479 4 vapeur, est situé à côté de la dalle de fondation portant la turbine à vapeur, dans l'axe longitudinal, en état installé de préférence sur des appuis distincts. Cette réalisation permet de ne pas installer le condenseur sous la dalle de fondation. Bien plus, le condenseur est ins- 5 tallé sur des appuis distincts à côté de la dalle de fondation. Cela per- met de réduire avantageusement l'encombrement car la hauteur de la dalle plateau passe, par exemple, d'environ 12 m à environ 4 m, ce qui réduit la hauteur totale de toute la turbomachine de transmission et en outre de réduire l'épaisseur des fondations, c'est-à-dire de les alléger.
10 Selon un autre développement avantageux, la turboma- chine de transmission comporte deux ou trois ou quatre ou cinq ou six ou sept ou huit compresseurs de transmission, des seconds groupes de sortie ; si la turbomachine de transmission comporte deux compresseurs de transmission, ils sont tous deux solidaires en rotation du se- 15 cond arbre de pignon ; si la turbomachine de transmission comporte trois ou quatre compresseurs de transmission, ceux-ci sont solidaires en rotation d'un autre arbre de pignon ; si la turbomachine de transmission comporte cinq ou six compresseurs de transmission, ceux-ci seront solidaires en rotation d'un autre arbre de pignon ; si la turboma- 20 chine de transmission comporte sept ou huit compresseurs de trans- mission, ceux-ci seront solidaires en rotation d'un autre arbre de pignon. Le choix du nombre de compresseurs de transmission, permet d'augmenter le rendement. Dessins 25 La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation de turbomachines de transmission, représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure la est un schéma par blocs d'une première turbomachine de transmission, selon l'invention, 30 - la figure lb est un schéma en perspective de la transmission de la turbomachine de la figure la, - la figure 2a est un schéma par blocs d'une seconde turbomachine de transmission, selon l'invention, - la figure 2b est une vue en perspective schématique de la transmis- 35 sion de la turbomachine de la figure 2a, 3032479 5 - la figure 3a est un schéma par blocs d'une troisième turbomachine de transmission, selon l'invention, - la figure 3b est une vue en perspective, schématique de la transmission de la turbomachine de la figure 3a, 5 - la figure 4a est un schéma par blocs d'une quatrième turbomachine de transmission, selon l'invention, - la figure 4b est une vue en perspective schématique de la transmission de la turbomachine de la figure 4a, - la figure 5a est un schéma par blocs d'une cinquième turbomachine 10 de transmission selon l'invention, - la figure 5b est une vue en perspective schématique de la transmission de la turbomachine de la figure 5a, - la figure 6a est un schéma par blocs d'une cinquième turbomachine de transmission selon l'invention, 15 - la figure 6b est une vue en perspective schématique de la transmis- sion de la turbomachine de la figure 6a, - la figure 7a est un schéma par blocs d'une cinquième turbomachine de transmission selon l'invention, - la figure 7b est une vue en perspective schématique de la transmis- 20 sion de la turbomachine de la figure 7a, - la figure 8a est un schéma par blocs d'une cinquième turbomachine de transmission selon l'invention, - la figure 8b est une vue en perspective schématique de la transmission de la turbomachine de la figure 8a.
25 Description des modes de réalisation de l'invention Les figures 3a et 3b montrent un exemple de réalisation préférentiel d'une turbomachine de transmission 10, selon l'invention. La turbomachine 10 comporte une transmission 11 intégrée, un groupe moteur 12, plusieurs groupes de sortie 13, 14, 15 et 16. La transmis- 30 sion 11, le groupe moteur 12 et les groupes de sortie 13, 14, 15 et 16 sont intégrés pour former une ligne de machines. La transmission 11 de la turbomachine 10 comporte une grande roue 17 installée sur un arbre de grande roue 18. L'arbre de grande roue 18 est monté dans le carter 19 de la transmission 11. Plu- 35 sieurs pignons 21, 23, 25 sont en prise avec la périphérie de la grande 3032479 6 roue 17 de la transmission 11. Ces pignons sont portés par des arbres de pignons 22, 24, 26 qui sont également montés à rotation dans le carter de transmission 19. Dans l'exemple de réalisation des figures 3a et 3b, on a 5 en tout, trois arbres de pignon 22, 24 et 26 portant des pignons 21, 23 et 25 en prise avec la grande roue 17. Le groupe moteur 12 est une turbine à vapeur qui fournit une puissance motrice mécanique par la détente de la vapeur. Le groupe de sortie 12 est couplé au premier arbre de pignon 22 de la 10 transmission 11, à savoir sur un premier côté 27 de la transmission 11 ou du carter de transmission 19 ; le groupe moteur 12 en forme de turbine à vapeur, est relié au premier arbre de pignon 22 par un premier embrayage 29. Les groupes de sortie 13, 14, 15 et 16, ont un premier 15 groupe de sortie 13 en forme de compresseur principal ainsi que plu- sieurs seconds groupes de sortie 14, 15 et 16 comme compresseurs de transmission. Le compresseur principal ou premier groupe de sortie 13 est au moins à deux étages et dans le compresseur principal, on comprime un premier gaz de procédé en utilisant la puissance motrice mé- 20 canique fournie par le groupe moteur 12. Le premier groupe de sortie 13 ou compresseur principal est également relié au premier arbre de pignon 22 de la transmission 11, à savoir par le second côté 28 de la transmission 11 ou du carter de transmission 19 à l'opposé du premier côté 27. Le premier groupe de 25 sortie 13 réalisé sous la forme d'un compresseur principal est relié au premier arbre de pignon 22 par un second embrayage 30. Le groupe moteur 12 est également couplé par le premier embrayage 29 au premier arbre. Lorsque le premier embrayage 29 et le second embrayage 30 30 sont tous deux embrayés, le groupe moteur 12 et le premier groupe de sortie13, réalisé comme compresseur principal, coopèrent tous deux directement, c'est-à-dire, directement avec une démultiplication constante et sans l'intermédiaire d'un étage de démultiplication de la transmission 11, l'un avec l'autre, de sorte que ces deux groupes tournent à 35 la même vitesse de rotation.
3032479 7 La turbomachine de transmission 10 de la figure 3a comporte en plus du groupe moteur 12 et du premier groupe de sortie 13 fonctionnant comme compresseur principal, trois second groupes de sortie 14, 15, et 16, réalisés sous la forme de compresseurs de trans- 5 mission. En utilisant la puissance motrice, mécanique, fournie par le groupe d'entrainement 12, les seconds groupe de sortie 14, 15 et 16 fonctionnant comme des compresseurs de transmission, compriment le premier gaz de procédé et/ou un ou plusieurs autres gaz de procédé ou encore ils poursuivent la compression, les seconds groupes de sortie 14, 10 15 et 16 étant reliés solidairement en rotation aux autres arbres de pi- gnons 24, 26 de la transmission 11. Ainsi, dans l'exemple de réalisation des figures 3a et 3b, les trois autres seconds groupes de sortie 14, 15 et 16 sont reliés solidairement en rotation à deux autres arbres de pignons 24 et 26 de fa- 15 çon que les deux compresseurs de transmission 14, 15 sur les côtés opposés 27, 28 de la transmission 11 ou du carter de transmission 19, soient reliés solidairement en rotation au second arbre de pignon 24 de la transmission 11 alors que le compresseur de transmission 16 est relié à un troisième arbre de pignon 26 de la transmission 11 par une 20 liaison solidaire en rotation, de préférence dans la zone du côté 28 du carter de transmission 19, là où se trouve le compresseur de transmission 14 et le compresseur principal 13. Sur la puissance totale de la ligne de machine, on a au moins 50 % qui revient au compresseur principal et le reste (moins de 25 50 %) aux compresseurs de transmission si bien qu'il est clair que la conception optimisée du point de vue de la vitesse de rotation, notamment du compresseur principal et du groupe d'entrainement 12 sont très importants pour augmenter le rendement de la ligne de machine. Dans l'exemple de réalisation des figures 3a et 3b, le 30 premier arbre de pignon 22 est dans la position « 6 heures » de la grande roue 17 et engrène par le pignon 21 dans cette position avec la grande roue 17. Le second arbre de pignon 24 portant le pignon 23 se trouve sensiblement dans la position « 3 heures » et le troisième arbre de pignon 26 portant le pignon 25 est sensiblement dans la position « 9 3032479 8 heures » de la grande roue 17 ; les pignons 23 et 25 engrènent dans ces positions respectives avec la grande roue 17. Comme le montre la figure 3a, l'arbre 18 portant la grande roue de la transmission 11 peut être couplé en option avec un 5 générateur 31 ou en variante avec un moteur, par l'intermédiaire de l'embrayage 32. Comme déjà indiqué, le premier groupe de sortie 13 qui est le compresseur principal peut avoir plusieurs étages avec plusieurs étages de compression.
10 En aval de l'étage amont 13a, il y a un radiateur intermé- diaire 13b pour refroidir le premier gaz de procédé déjà comprimé et en diminuer le volume et la température. Cela permet d'améliorer le rendement de la turbomachine de transmission, notamment du point de vue de la poursuite de la compression du premier gaz de procédé dans 15 la région des compresseurs de transmission 14, 15 ou 16. De façon préférentielle, il est également possible d'intercaler un radiateur intermédiaire (non représenté) en aval de chaque compresseur de transmission 14, 15 et 16 pour refroidir le gaz de procédé comprimé.
20 La transmission 11 avec les compresseurs de transmis- sion 14, 15 et 16, le groupe moteur 12 en forme de turbine à vapeur ainsi que le premier groupe de sortie 13 en forme de compresseur principal sont installés de préférence sur une dalle de fondation 20, commun, de l'assise de la machine.
25 Dans la région de la turbine à vapeur ou du groupe mo- teur 12, il y a une boîte de vapeur de sortie 33 pour que le fluide détendu quitte la turbine à vapeur 12 dans la direction axiale. Un condenseur 34 en aval de la turbine à vapeur 12, se situe lorsque vu de préférence dans la direction de l'axe longitudinal de 30 la turbine à vapeur 12, à côté de la dalle 20 des fondations portant la turbine à vapeur 12 et cela de préférence sur des appuis 35, distincts. La turbomachine de transmission 10 selon les figures 3a et 3b comporte ainsi la transmission 11, intégrée, le groupe moteur 12, réalisé sous la forme d'une turbine à vapeur, le premier groupe de sortie 35 13 sous la forme du compresseur principal ainsi qu'au moins trois se- 3032479 9 cond groupes de sortie 14, 15 et 16 réalisés sous la forme de compresseurs de transmission. Selon l'invention, la turbine à vapeur 12 et le compresseur principal 13 à au moins deux étages, sont couplés par des embrayages 29, 30 sur le même arbre de pignon 22 de la transmission 5 11 de sorte que lorsque les deux embrayages 29 et 30 sont fermés, la turbine à vapeur 12 et le compresseur principal 13 coopèrent sans démultiplication de la transmission 11, directement, c'est-à-dire pour un même rapport de transmission et tournent à la même vitesse de rotation. Les compresseurs de transmission 14, 15 et 16 poursuivent en 10 général la compression du gaz de procédé déjà comprimé dans le com- presseur principal 13 et/ou la compression d'au moins un autre gaz de procédé, provenant du passage dans d'autres étapes de procédé en dehors de la ligne de machine. Le pignon 21 porté par le premier arbre de pignon 22 transmet toute la puissance de la turbomachine de transmis- 15 sion 10, c'est-à-dire toute la puissance motrice de la turbine à vapeur 12. La turbine à vapeur 12 a une boite de sortie de vapeur 33, axiale, pour le condenseur 34 installé à côté du plateau 20 sur des appuis 35 distincts. Le compresseur principal 13 est, de préférence, sous la 20 forme d'un compresseur à au moins deux étages et notamment d'un compresseur radial. Le compresseur radial à deux étages intègre des radiateurs intermédiaires après l'étage amont. Les compresseurs 14, 15 et 16 compriment ou poursuivent la compression du gaz de procédé comprimé dans le compresseur principal 13 et/ou d'au moins un autre 25 gaz de procédé. En aval de chacun des compresseurs de transmission 14, 15 et 16, on peut avoir un autre radiateur intermédiaire. L'entrainement de la turbomachine de transmission 10 se fait de préférence par le groupe moteur 12 réalisé sous la forme d'une turbine à vapeur entrainant le compresseur principal 13 directement, 30 c'est-à-dire à la même vitesse de rotation dans le carter 19 de la trans- mission 11. Les compresseurs de transmission 14, 15 et 16 sont également traînés à partir de la turbine à vapeur 12 ou du groupe moteur avec toutefois des vitesses de rotation différentes et cela à la vitesse de rotation optimale pour chaque compresseur de transmission, cette vi- 3032479 10 tesse de rotation dépendant du rapport de démultiplication pratique de la transmission 11. D'autres exemples de réalisation de la turbomachine de transmission 10 selon l'invention, sont présentés aux figures la, lb et 5 aux figures 2a, 2b ou aux figures 4a, 4b ou aux figures 5a, 5b ou aux figures 6a, 6b ou aux figures 7a, 7b ou aux figures 8a, 8b, la description se limitant toutefois aux différences entre ces turbomachines de transmission 10 selon l'invention, par rapport à la turbomachine de transmission 10 représentée aux figures 3a, 3b et décrite ci-dessus.
10 La turbomachine de transmission 10 des figures la, lb, n'a qu'un compresseur de transmission 14 solidaire en rotation de l'arbre de pignon 24. La turbomachine de transmission 10 des figures 2a, 2b comporte en tout deux compresseurs de transmission 14, 15, solidaires 15 en rotation de l'arbre de pignon 24. Les deux compresseurs de trans- mission 14, 15 sont reliés solidairement en rotation au second arbre de pignon 24 de la transmission 11 sur les côtés opposés du carter de transmission 10. La turbomachine de transmission 10 des figures 4a, 4b 20 comporte en tout quatre compresseurs de transmission 14, 15, 16 et 36, solidaires en rotation de deux arbres de pignon 24 et 26. Les deux compresseurs de transmission 14 et 15 sont reliés au second arbre de transmission 24 sur deux côtés différents du carter de transmission 10 ; les deux compresseurs de transmission 16, 36 sont reliés solidai- 25 rement en rotation au troisième arbre de pignon 26 de la transmission 11 sur des côtés opposés du carter de transmission 10. Dans l'exemple de réalisation des figures 5a et 5b ainsi que des figures 6a et 6b, la transmission 11 de la turbomachine de transmission 10 a un quatrième arbre de pignon 39 et dans l'exemple 30 de réalisation des figures 5a, 5b, un cinquième compresseur de trans- mission 37 ; dans l'exemple de réalisation des figures 6a, 6b, il y a en plus, un sixième compresseur de transmission 40. Le quatrième arbre de pignon 39 avec le pignon 38 qu'il porte, se trouve dans la position « 12 heures » de la grande roue 17 de sorte que le pignon 38 porté par le 3032479 11 quatrième arbre de pignon 39 est en prise dans cette position avec la grande roue 17. Les figures 7a, 7b et 8a, 8b montrent deux autres exemples de réalisation de la turbomachine de transmission 10. Les fi- 5 gures 7a, 7b et 8a, 8b montrent chacune un cinquième arbre de pignon 43. Dans l'exemple de réalisation des figures 7a, 7b, le cinquième arbre de pignon 43 est relié solidairement en rotation à un septième compresseur de transmission 41 ; en revanche, aux figures 8a, 8b, le cinquième arbre de pignon 43 est relié au septième compresseur de transmission 10 41 et en plus par un huitième compresseur de transmission 44, solidai- rement en rotation. Comme cela apparaît aux figures 7a, 7b, dans ces exemples de réalisation, le quatrième arbre de pignon 39 se trouve dans la position « 1 heure » et le cinquième arbre de pignon 43 se trouve dans la position « 11 heures » de la grande roue 17, les pignons 38, 42 étant 15 en prise dans ces positions avec la grande roue 17. Indépendamment des variantes de réalisation présentées ci-dessus, le premier arbre de pignon 22 peut se trouver dans la position « 6 heures » ou dans la position « 9 heures » ou dans la position « 11 heures » ou la position « 12 heures » ou dans la position « 1 heure » ou 20 dans la position « 3 heures » de la grande roue, en prise par son pignon et au moins un autre arbre de pignon 24, 26, 39, 43, sera, en prise, avec la grande roue par le pignon respectif dans l'une des positions libres. En option, selon les variantes de réalisation présentées, 25 ci-dessus, entre les arbres de pignon 22, 24, 26, 39, 43 et la grande roue 17, on a une roue intermédiaire non représentée avec un arbre de roue intermédiaire et qui est relié solidairement en rotation aux arbres de pignons 22, 24, 26, 39, 43 et la grande roue 17. Dans des domaines d'application, en particulier des tur- 30 bomachines de transmission (exemples non représentés), il peut arriver qu'à la place de l'un des seconds groupes de sortie 14, 15, 16, 36, 37, 40, 41, 44, on a au moins un autre groupe moteur 14', 15', 16', 36', 37', 40', 41', 44', solidaire en rotation de l'un des arbres de pignons 24, 26, 39, 43. Cet autre groupe moteur peut être un détendeur, un moteur ou 35 aussi une turbine à gaz ou à vapeur.
3032479 12 De plus, pour démarrer la turbomachine de transmission, le générateur/moteur 31 peut d'abord fonctionner comme groupe moteur et ce n'est qu'après son démarrage que le moteur/générateur 31 fonctionnera en mode générateur comme groupe de sortie. Dans des cas 5 particuliers, il est également possible de réaliser le groupe moteur comme turbine à gaz, comme détendeur ou comme moteur.
10 3032479 13 NOMEMCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Turbomachine de transmission 11 Transmission 5 12 Groupe moteur/turbine à vapeur 13 Premier groupe de sortie/compresseur principal 13a Etage principal de compresseur 13b Radiateur intermédiaire 14 Second groupe de sortie/compresseur de transmission 10 14' Autre groupe moteur à la place du second groupe de sortie 15 Second groupe de sortie/compresseur de transmission 15' Autre groupe moteur à la place du second groupe de sortie 16 Second groupe de sortie/compresseur de transmission 16' Autre groupe moteur à la place du second groupe de sortie 15 17 Grande roue 18 Arbre de grande roue 19 Carter de transmission 20 Dalle de fondation 21 Premier pignon 20 22 Premier arbre de pignon 23 Second pignon 24 Second arbre de pignon 25 Troisième pignon 26 Troisième arbre de pignon 25 27 Côté 28 Côté 29 Embrayage 30 Embrayage 31 Générateur/moteur 30 32 Embrayage 33 Carter de sortie 34 Condenseur 35 Appui 36 Second groupe de sortie/compresseur de transmission 35 36' Autre groupe moteur à la place du second groupe de sortie 3032479 14 37 Second groupe de sortie/compresseur de transmission 37' Autre groupe moteur à la place du second groupe de sortie 38 Quatrième pignon 39 Quatrième arbre de pignon 5 40 Second groupe de sortie/compresseur de transmission 40' Autre groupe moteur à la place du second groupe de sortie 41 Second groupe de sortie/compresseur de transmission 41' Autre groupe moteur à la place du second groupe de sortie 42 Cinquième pignon 10 43 Cinquième arbre de pignon 44 Second groupe de sortie/compresseur de transmission 44' Autre groupe moteur à la place du second groupe de sortie 15

Claims (2)

  1. REVENDICATIONS1°) Turbomachine de transmission (10) comportant une transmission (11), ayant au moins un groupe moteur (12) et au moins deux groupes de sortie (13, 14, 15, 16, 36, 37, 40, 41, 44) intégrés dans une ligne de transmission de machine, - la transmission (11) ayant une grande roue centrale (17) avec un arbre de grande roue (18) et au moins deux pignons (21, 23, 25, 38, 42) engrenant avec la grande roue (17) et ayant au moins deux arbres de pignons (22, 24, 26, 39, 43), - la turbomachine (10) ayant un groupe moteur (12) couplé à un pre- mier arbre de pignon (22) de la transmission (11) sur un côté de celle-ci par l'intermédiaire d'un premier embrayage (29), - un premier groupe de sortie (13) réalisé comme compresseur principal, et qui, utilisant la puissance mécanique motrice fournie par le groupe moteur (12) comprime un premier gaz de procédé, le premier groupe de sortie (13) étant couplé avec le premier arbre de pignon (22) de la transmission (11) sur le côté opposé de celui-ci par un second embrayage (30) de façon que le premier groupe de sortie (13), lorsque le premier embrayage (29) est fermé et que le second em- brayage (30) est fermé, coopère par une liaison directe pour une dé- multiplication identique de la transmission (11), avec le groupe moteur (12), - au moins un second groupe de sortie (14, 15, 16, 36, 37, 40, 41, 44) étant réalisé comme compresseur de transmission qui, utilisant la puissance motrice mécanique fournie par le groupe moteur (12) comprime le premier gaz de procédé ou un autre gaz de procédé ou comprime en plus, et au moins le second groupe de sortie (14, 15, 16, 36, 37, 40, 41, 44) est relié solidairement en rotation à un autre arbre de pignon (24, 26, 39, 43) de la transmission (11).
  2. 2°) Turbomachine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le groupe moteur (12) est une turbine à vapeur qui détend la vapeur pour fournir la puissance motrice mécanique. 3032479 16 3°) Turbomachine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le groupe moteur (12) en forme de turbine à vapeur comporte un carter axial de sortie de vapeur (33). 5 4°) Turbomachine selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce qu' un condenseur (34) du groupe moteur (12) en forme de turbine à vapeur est installé à côté de la dalle de fondation (20) portant la turbine à 10 vapeur dans la direction de l'axe longitudinal de la turbine à vapeur. 5°) Turbomachine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le condenseur (34) est également positionné sur des appuis distincts 15 (35) à côté de la dalle de fondation (20) portant le turbine à vapeur. 6°) Turbomachine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le compresseur principal (13) est à plusieurs étages. 20 7°) Turbomachine selon la revendication 1 ou 6, caractérisée en ce que le compresseur principal (13) est un compresseur radial. 25 8°) Turbomachine selon la revendication 7, caractérisée en ce qu' en aval de l'étage de compression avant (13a) du compresseur principal (13), il y a un radiateur intermédiaire (13b) pour diminuer le volume et la température du second gaz de procédé, comprimé. 30 9°) Turbomachine selon la revendication 1 ou 6, caractérisée en ce que le compresseur principal (13) est un compresseur axial ayant au moins un étage de sortie, radial. 35 3032479 17 10°) Turbomachine selon la revendication 9, caractérisée en ce qu' en aval de l'étage axial (13a) du compresseur principal (13) et avant l'entrée dans l'étage final radial, il y a un radiateur intermédiaire (13b) 5 pour diminuer le volume et la température du premier gaz de procédé, comprimé. 11°) Turbomachine selon la revendication 1, caractérisée en ce que 10 le premier arbre de pignon (22) engrène par le pignon de la grande roue dans une position correspondant à la position horaire de « 6 heures » ou à la position horaire de « 9 heures » ou sensiblement dans la position horaire de « 11 heures » ou sensiblement dans la position horaire de « 12 heures » ou sensiblement dans la position horaire de « 1 heure » ou 15 dans la position horaire de « 3 heures » et en ce qu'au moins un autre arbre à pignon (24, 26, 39, 43) est en prise par au moins l'une des positions libres de la grande roue par le pignon respectif. 12°) Turbomachine selon la revendication 1, 20 caractérisée en ce que deux groupes de sortie (14, 15) réalisés comme compresseurs de transmission sont reliés solidairement en rotation aux côtés opposés de la transmission (11) au second arbre de pignon (24) de la transmission (11). 25 13°) Turbomachine selon la revendication 1, caractérisée en ce que trois second groupes de sortie (14, 15, 16) réalisés comme compresseurs de transmission parmi lesquels deux compresseurs de transmis- 30 sion (14, 15) sont reliés solidairement en rotation aux côtés opposés de la transmission (11) avec un second arbre de pignon (24) de la transmission (11) et le troisième compresseur de transmission (16) est relié à un troisième arbre de pignon (26) de la transmission (11) par une liaison solidaire en rotation. 35 3032479 18 14°) Turbomachine selon la revendication 1, caractérisée en ce que quatre second groupes de sortie (14, 15, 16, 36) réalisés comme compresseurs de transmission prévus sur les côtés opposés de la transmis- 5 sion avec un second arbre de pignon (24) de la transmission et deux autres compresseurs de transmission sur les côtés opposés de la transmission, sont reliés solidairement en rotation à un troisième arbre de pignon (26) de la transmission. 10 15°) Turbomachine selon la revendication 1, caractérisée en ce que cinq second groupes de sortie (14, 15, 16, 36, 37) réalisés comme compresseurs de transmission, avec deux compresseurs de transmission reliés aux côtés opposés de la transmission à un second arbre de pi- 15 gnon (24) de la transmission et deux autres compresseurs de transmis- sion sont reliés aux côtés opposés de la transmission à un troisième arbre de pignon (26) de la transmission par une liaison solidaire en rotation, le cinquième compresseur de transmission étant relié solidairement en rotation à un quatrième arbre de pignon (39) de la 20 transmission. 16°) Turbomachine selon la revendication 1, caractérisée en ce que six second groupes de sortie (14, 15, 16, 36, 37, 40) réalisés par des 25 compresseurs de transmission, avec deux compresseurs de transmis- sion sur les côtés opposés de la transmission avec un second arbre de pignon (24) de la transmission, deux autres compresseurs de transmission sur les côtés opposés de la transmission avec un troisième arbre de pignon (26) de la transmission et une nouvelle fois deux autres com- 30 presseurs de transmission sur les côtés opposés de la transmission en étant reliés à un quatrième arbre de pignon (39) de la transmission par une liaison solidaire en rotation. 17°) Turbomachine selon la revendication 1, 35 caractérisée en ce que 3032479 19 sept groupes de sortie (14, 15, 16, 36, 37, 40, 41) réalisés comme compresseurs de transmission, avec deux compresseurs de transmission sur les côtés opposés de la transmission, reliés à un second arbre de pignon (24) de la transmission, deux autres compresseurs de transmis- 5 sion étant reliés solidairement en rotation aux côtés opposés de la transmission avec un troisième arbre de pignon (26) de la transmission et une nouvelle fois, deux autres compresseurs de transmission sont reliés aux côtés opposés de la transmission à une quatrième arbre de pignon (39) de la transmission par une liaison solidaire en rotation, le 10 septième compresseur de transmission étant relié solidairement en ro- tation au cinquième arbre de pignon (43) de la transmission. 18°) Turbomachine selon la revendication 1, caractérisée en ce que 15 huit second groupes de sortie (14, 15, 16, 36, 37, 40, 41, 44) réalisés comme compresseurs de transmission, avec deux compresseurs de transmission sur les côtés opposés de la transmission en étant reliés à un second arbre de pignon (24) de la transmission, deux autres compresseurs de transmission étant reliés aux côtés opposés de la trans- 20 mission à un troisième arbre de pignon (26) de la transmission, une nouvelle fois deux autres compresseurs de transmission étant prévus sur les côtés opposés de la transmission en étant reliés à un quatrième arbre de pignon (39) de la transmission par une liaison solidaire en rotation et encore deux autres compresseurs de transmission sont reliés 25 aux côtés opposés de la transmission à un cinquième arbre de pignon (43) de la transmission par une liaison solidaire en rotation. 19°) Turbomachine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' 30 à la place d'au moins un groupe de sortie (14, 15, 16, 36, 37, 40, 41, 44), au moins un autre groupe d'entrainement (14', 15', 16', 36', 37', 40', 41', 44') est relié solidairement en rotation à l'un des arbres de pignon (24, 26, 39, 43). 35 3032479 20 20°) Turbomachine selon la revendication 19, caractérisée en ce que l'autre module d'entrainement (14', 15', 16', 36', 37', 40', 41', 44') est un détendeur, un moteur ou une turbine à gaz ou à vapeur. 5 21°) Turbomachine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' un générateur/moteur (31) est couplé par un embrayage (32) à l'arbre (18) de la grande roue (17). 10 22°) Turbomachine selon la revendication 1, caractérisée en ce que pour démarrer la turbomachine de transmission, le générateur/ moteur (31) fonctionne d'abord comme groupe d'entrainement et après le dé- 15 marrage, le générateur/moteur (31) fonctionne dans le branchement générateur comme groupe de sortie. 23°) Turbomachine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' 20 au moins 50% de la puissance totale de la ligne de transmission de la machine arrive dans le compresseur principal. 24°) Turbomachine selon la revendication 1 ou 11, caractérisée par 25 une roue intermédiaire avec un arbre de roue intermédiaire entre les arbres de pignon (22, 24, 26, 39, 43) et la grande roue (17) avec chaque fois une roue intermédiaire et un arbre de roue intermédiaire, l'ensemble étant solidaire en rotation des arbres de pignons (22, 24, 26, 39, 43) et de la grande roue (17). 30
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