LU84695A1

LU84695A1 - METHOD FOR THE COOLING OF A MOTOR DRIVING A TURBINE DETERMINING THE EXHAUST OF HOT FUMES AT THE END OF A DUCT, AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD

Info

Publication number: LU84695A1
Application number: LU84695A
Authority: LU
Inventors: Pierre Avril
Original assignee: Jeumont Schneider
Priority date: 1982-03-18
Filing date: 1983-03-15
Publication date: 1983-09-08
Also published as: DE3309643A1; IT8347930A0; NL8300894A; FR2523696A1; GB2117982B; GB2117982A; IT1166442B; GB8307406D0; BE896199A; FR2523696B1

Description

ν - 1 - 4 PROCEDE POUR LE REFROIDISSEMENT D'UN MOTEUR ENTRAINANT UNE TURBINE DETERMINANT L'EVACUATION DE FUMEES CHAUDES A L'EXTREMITE D'UN CONDUIT, ET DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE.ν - 1 - 4 PROCESS FOR THE COOLING OF A MOTOR DRIVING A TURBINE DETERMINING THE EXHAUST OF HOT FUMES AT THE END OF A DUCT, AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS PROCESS.

Il existe dans la technique connue différents dispositifs prévus pour obtenir l'évacuation des fumées chaudes à l'extrémité d'un conduit tel que de cuisine, d'immeuble, d'atelier, etc... en faisant appel à un moteur 5 actionnant une turbine constituant ventilateur-aérateur, qui aspire et évacue les fumées chaudes soit verticalement vers le haut, soit latéralement.In the known technique, there are various devices provided for obtaining the evacuation of hot smoke at the end of a duct such as in the kitchen, building, workshop, etc., by using a motor 5 actuating a turbine constituting fan-aerator, which sucks and evacuates the hot fumes either vertically upwards or laterally.

Ces deux types de dispositifs donnent satisfaction lorsqu'ils fonctionnent dans des conditions normales d'uti-10 lisation. Toutefois, lors d'une élévation anormale de la température des fumées, par exemple en cas d’incendie, où cette température peut atteindre 400° C et s'y maintenir pendant plus de deux heures, le refroidissement du moteur devient alors souvent insuffisant après un 15 temps trop bref pour permettre de maîtriser la cause de cette élévation de température, et il peut en résulter des dommages irréparables pour l'ensemble du dispositif et notamment le moteur.These two types of devices are satisfactory when they operate under normal conditions of use. However, during an abnormal rise in the temperature of the fumes, for example in the event of a fire, where this temperature can reach 400 ° C. and remain there for more than two hours, the cooling of the engine then often becomes insufficient after too short a time to allow the cause of this temperature rise to be controlled, and this may result in irreparable damage to the entire device and in particular the engine.

Diverses tentatives ont été faites pour remédier à cet 20 inconvénient : surdimensionnement du moteur, renforcement de sa protection, adjonction d'un dispositif auxiliaire de refroidissement... solutions qui entraînent toutes des complications de construction, des pièces supplémentaires et un accroissement du coût de l'appareil.Various attempts have been made to remedy this drawback: oversizing of the motor, strengthening of its protection, addition of an auxiliary cooling device ... solutions which all lead to construction complications, additional parts and an increase in the cost of the device.

25 Dans la demande de brevet français n° 80 27 91:5 du 31/12/198Ο au nom de la demanderesse, il est décrit un dispositif qui permet de remédier avantageusement aux inconvénients précités.25 In French patent application No. 80 27 91: 5 of 31/12/1983 in the name of the applicant, a device is described which makes it possible to advantageously remedy the aforementioned drawbacks.

- 2 - η» a rn *- 2 - η ”a rn *

Suivant cette invention, il est associé à l'ensemble moteur-aérateur du genre comprenant un capot de protection, un moyen détecteur de température qui, en cas d'élévation brutale de cette dernière, comme par exemple en cas 5 d'incendie, déclenche le fonctionnement de moyens méca niques d'actionnement du capot protecteur, provoquant le déplacement de ce dernier de manière à obtenir une meilleure évacuation des fumées et une introduction plus importante d'air extérieur, permettant ainsi de sous-10 traire l'ensemble du dispositif, et notamment le moteur, aux effets d*échauffement excessif qui pourraient entraîner sa destruction.According to this invention, it is associated with the motor-aerator assembly of the type comprising a protective cover, a temperature detector means which, in the event of a sudden rise in the latter, such as in the event of a fire, triggers the operation of mechanical means for actuating the protective cover, causing the latter to move so as to obtain better evacuation of the fumes and a greater introduction of outside air, thus making it possible to sub-process the entire device , and in particular the engine, to the effects of excessive heating which could lead to its destruction.

La présente invention a pour objet un procédé et des moyens de mise en œuvre applicables aux moteurs pourvus 15 d'un capot protecteur, prévus pour assurer également le refroidissement du moteur d'entraînement de la turbine quelle que soit dans la pratique l'élévation de température affectant les fumées, et cela d'une manière constante et sans nécessiter de faire appel à des éléments mobiles 20 actionnés par des moyens détecteurs de température comme dans la demande de brevet mentionnée ci-dessus.The subject of the present invention is a method and means of implementation applicable to motors provided with a protective cover, designed to also ensure the cooling of the turbine drive motor whatever in practice the elevation of temperature affecting the fumes, and this in a constant manner and without requiring the use of mobile elements 20 actuated by temperature sensing means as in the patent application mentioned above.

Ainsi, les moyens utilisés par l'invention pour obtenir les résultats requis précités présentent en outre l'avantage important de permettre une réduction notable du 25 nombre de pièces constitutives de l'appareil et une simplification importante de conception et de construction. Selon l'invention, le procédé consiste à faire pénétrer le flux d'air de refroidissement dans le capot entourant le moteur, par une entrée disposée dans l'axe du dit 30 moteur, en bout de ce dernier du côté opposé à la turbine entraînée, la sortie du dit air de refroidissement s'effectuant latéralement, sensiblement perpendiculairement au dit axe, à la partie opposée du capot, à travers un étranglement, sur le trajet des fumées chaudes évacuées, 55 de manière à créer un effet Venturi entre les dites - 3 - Λ* 4Thus, the means used by the invention to obtain the aforementioned required results also have the significant advantage of allowing a significant reduction in the number of component parts of the apparatus and a significant simplification of design and construction. According to the invention, the method consists in causing the flow of cooling air to penetrate into the hood surrounding the engine, by an inlet arranged in the axis of said engine, at the end of the latter on the side opposite to the driven turbine. , the outlet of said cooling air being effected laterally, substantially perpendicular to said axis, at the opposite part of the hood, through a throttle, on the path of the hot exhaust gases, 55 so as to create a Venturi effect between said - 3 - Λ * 4

Ji fumées chaudes évacuées et le dit flux d'air de refroidissement .Ji hot smoke evacuated and said cooling air flow.

On comprendra mieux les caractéristiques et avantages de l'invention en se référant à la description suivante et 5 au dessin annexé donné à titre d'exemple de réalisation non limitatif.The characteristics and advantages of the invention will be better understood by referring to the following description and to the appended drawing given by way of nonlimiting exemplary embodiment.

Sur la figure 1, la turbine 1 constituant ventilateur-aérateur est actionnée de la manière connue par le moteur ° 2 à axe vertical, cet ensemble étant fixé à la pièce 3 10 portée par l'armature 4, elle-même rendue solidaire de la bride 5 disposée à l'extrémité du conduit d'évacuation (non représenté sur le dessin).In FIG. 1, the turbine 1 constituting the fan-aerator is actuated in the known manner by the motor ° 2 with a vertical axis, this assembly being fixed to the part 3 10 carried by the frame 4, itself made integral with the flange 5 disposed at the end of the exhaust duct (not shown in the drawing).

Un jeu 6 est ménagé entre la bride 5 et la turbine 1 pour tenir compte des déformations éventuelles de ces deux 15 pièces sous l'effet de la chaleur lorsque le ventilateur-aérateur doit évacuer les fumées chaudes consécutives, par exemple, à un incendie.A clearance 6 is provided between the flange 5 and the turbine 1 to take account of the possible deformations of these two parts under the effect of heat when the fan-aerator must evacuate the hot fumes consecutive, for example, to a fire.

La référence 7 désigne le capot de protection du moteur.Reference 7 designates the engine protection cover.

Il est en forme générale de tronc de cône et fixé à l'ar-20 mature 4 par l'intermédiaire d'une seconde armature 8.It is in the general shape of a truncated cone and fixed to the mature ar-20 4 by means of a second frame 8.

Ces armatures sont pourvues d'un grillage 9· Le capot 7 est lui-même pourvu d'un grillage 10 à la partie supérieure ouverte constituant la petite base 11 du tronc de cône, dont la grande base au moins partiellement ouverte est 25 désignée par la référence 12.These frames are provided with a screen 9 · The cover 7 is itself provided with a screen 10 at the open upper part constituting the small base 11 of the truncated cone, the large base of which is at least partially open is designated by 25 reference 12.

Dans ces conditions, en raison de la forme et de la disposition appropriée du capot 7 et des armatures 4 et 8, un flux d'air permanent pénétrant à travers le grillage 10 du capot et sortant par le grillage 9 suivant la flè-* 30 ehe A assure le refroidissement constant du moteur 2.Under these conditions, due to the shape and the appropriate arrangement of the cover 7 and the frames 4 and 8, a permanent air flow penetrating through the screen 10 of the cover and exiting through the screen 9 along the arrow. ehe A ensures constant cooling of engine 2.

Dans cet exemple, on notera qu'un rétreint 13 du tronc de cône est prévu du côté de la petite base 11 du dit tronc de cône afin que la surface d'entrée d'air de la petite base soit supérieure à la section de passage d'air 35 qu'autorise le rétreint.In this example, it will be noted that a constriction 13 of the truncated cone is provided on the side of the small base 11 of said truncated cone so that the air intake surface of the small base is greater than the passage section of air 35 that the shrinkage allows.

i * y - b -i * y - b -

De cette forme et disposition, associées à la forme de la pièce-support 3 formant cloison prolongée en 14 et qui constitue étranglement de passage d’air, résulte un effet Venturi entre le flux d'air de refroidissement désigné 5 par la flèche A et les fumées chaudes évacuées suivant la flèche B.From this shape and arrangement, associated with the shape of the support piece 3 forming a partition extended at 14 and which constitutes an air passage throttle, results a Venturi effect between the cooling air flow designated 5 by arrow A and hot smoke evacuated according to arrow B.

La figure 2 représente une variante de forme de la partie „ supérieure du capot 7· Suivant cette variante, le capot 17 est coiffé par la partie 15 formant lanterneau dont 10 la partie 16 est grillagée pour assurer le fonctionnement décrit précédemment avec le capot 7 ouvert complètement à sa partie supérieure.2 shows a variant form of the upper part of the cover 7. According to this variant, the cover 17 is capped by the part 15 forming a skylight, the part 16 of which is meshed to ensure the operation described above with the cover 7 open completely at its top.

Il est entendu que sans sortir du cadre de l'invention toutes variantes pourront être apportées au dispositif 15 qui a été décrit à titre indicatif, notamment en ce qui concerne les proportions et la forme des éléments constitutifs ainsi que le nombre de ces derniers pour autant qu'elles sont réalisées conformément à l'esprit de l'invention.It is understood that without departing from the scope of the invention, all variants may be made to the device 15 which has been described by way of indication, in particular as regards the proportions and the shape of the constituent elements as well as the number thereof. that they are made in accordance with the spirit of the invention.

Claims

1. Method for cooling a turbine engine determining the evacuation of hot smoke, mounted with a protective cover at the end of a duct such as kitchen, building, workshop ... characterized 5 in that it consists in bringing the cooling air into the hood surrounding the engine by an inlet arranged in the axis of said engine, at the end of the latter on the side opposite to the driven turbine, the outlet of said cooling air taking place laterally, substantially perpendicular to said axis, to the opposite part of said cover through a throttle, on the path of the hot exhaust fumes, so as to create a Venturi effect between said fumes hot air discharged and the said cooling air flow. 15

2 - Device for implementing the method according to claim 1, characterized in that it comprises: - a first circular frame (4) disposed around the turbine (l) and the periphery of which is at least partially perforated for forming an evacuation passage 20 for hot smoke: - a second circular frame (8) disposed around the engine (2) and the periphery of which is at least partially perforated to form an evacuation passage for the cooling air; 25. a cover (7) in the general shape of a truncated cone arranged around said second frame (8) and the ends of which respectively constitute the small base (11) and the large base (12) of said truncated cone and respectively the most distant and the closest to the discharge conduit 30 are both partially and completely open: - 6 - r HM • "*" · - half support wall (3) disposed between said motor (2) and said turbine (l) and provided with extensions (l4) at the level of said large base (12) inside said cover, so that the air entering through said 5 small base (it) and leaving through said large base (12) after passing through the perforated part (9) • of the said second frame (8) ensures constant cooling of the motor (2) whatever the temperature rise affecting the hot fumes , 10 while on the one hand, the close proximity of the openwork parts separated by the extension (l4) of said wall -su pport (3) forming a constriction in the passage of said cooling air through said large base (12), in the shape of the cover on the other hand, results in a Venturi effect between the hot fumes discharged according to arrow B and the flow d cooling air indicated by arrow A.

3. Device according to claim 2, characterized in that a constriction (13) of the truncated cone is provided on the side 20 of the small base (il) of said truncated cone so that the air intake surface of said base is greater than the air passage section authorized by said constricted.