WO2009071532A1 - Gas turbine comprising an impeller of the radial-blade type and method for making the blades for said turbine - Google Patents

Gas turbine comprising an impeller of the radial-blade type and method for making the blades for said turbine Download PDF

Info

Publication number
WO2009071532A1
WO2009071532A1 PCT/EP2008/066611 EP2008066611W WO2009071532A1 WO 2009071532 A1 WO2009071532 A1 WO 2009071532A1 EP 2008066611 W EP2008066611 W EP 2008066611W WO 2009071532 A1 WO2009071532 A1 WO 2009071532A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mold
pressing
turbine
titanium carbonitride
tungsten carbide
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/066611
Other languages
French (fr)
Inventor
Jean Sandoz
Original Assignee
Jean Sandoz
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 Jean Sandoz filed Critical Jean Sandoz
Publication of WO2009071532A1 publication Critical patent/WO2009071532A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/009—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of turbine components other than turbine blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/04—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of turbine blades
    • 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
    • F01D1/00—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
    • F01D1/02—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines
    • F01D1/04—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines traversed by the working-fluid substantially axially
    • 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
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
    • 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
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F01D5/284—Selection of ceramic materials
    • 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
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • 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
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/70—Application in combination with
    • F05D2220/76—Application in combination with an electrical generator
    • 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
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/20—Oxide or non-oxide ceramics
    • F05D2300/22—Non-oxide ceramics
    • F05D2300/226—Carbides
    • F05D2300/2263—Carbides of tungsten, e.g. WC
    • 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
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/20—Oxide or non-oxide ceramics
    • F05D2300/22—Non-oxide ceramics
    • F05D2300/228—Nitrides
    • F05D2300/2284—Nitrides of titanium

Definitions

  • a gas turbine engine comprising a vane wheel of the radial fin type and a method of manufacturing the vanes of said turbine.
  • the blades of paddle wheels have a leading edge directed towards the flow of gas and a trailing edge disposed towards the rear of the impeller in consideration of the direction of flow of the gas.
  • the gas used to rotate the paddlewheel is often corrosive.
  • the vanes of the paddle wheels in particular are subjected to the proximity of the leading edges of the fins to a strong corrosion and erosion by the gas.
  • the peripheral speed of the fins may be greater than 400 m / s so that the contact of the droplets with the leading edge of said fins may lead to an eventual erosion phenomenon aggravated by a corrosion phenomenon, for corrosive gases, which results in a loss of metal fins in a neighboring part of their leading edge.
  • the erosion of the fins is generally asymmetrical so that one regularly observes an imbalance of the assembly forming the rotor which promotes the birth of vibrations causing dangerous solicitations on said rotor.
  • the method consists in applying a temperature of 840 ° C. to the entire rotor and in applying a lower temperature to the parts of the rotor having to have a greater resistance.
  • a furnace divided into several regions is used to apply different temperatures to the rotor.
  • a gas turbine comprising on the one hand a paddle wheel provided with radial-type fins and at least one rectifier and mounted in rotation on a transmission shaft. in engagement with a generator, said wheel extending in line with a diffusion nozzle, and secondly with means of admission of the gas supplying said diffusion nozzle in such a way that a gas is fed into the nozzle of diffusion for rotating the fin wheel, said intake means being an intake pipe and an inlet valve having a valve and a movable valve seat; said turbine is remarkable in that at least the fins and / or one of the moving elements is obtained in titanium carbonitride and in that at least one of the static elements of said turbine is obtained in tungsten carbide.
  • the vanes of the impeller are obtained in titanium carbonitride.
  • Said titanium carbonitride preferably has a density of between 4 and 8.
  • the seat of the intake valve is advantageously obtained in tungsten carbide.
  • the rectifier comprises a plurality of fins obtained in tungsten carbide.
  • Tungsten carbide has the following composition:
  • the tungsten carbide has a density of between 3 and 16 and has a Vickers hardness of 10 kg between 800 and 3000.
  • the paddle wheel consists of two discs, a first disc having at its periphery two annular rings capable of radially holding large fins and a second disc of smaller diameter than the first disc, attached to the first disc, and having at its periphery two crowns. annular adapted to maintain radially small fins.
  • Each fin comprises a base capable of cooperating with the annular rings of the discs of the impeller, a profiled part comprising a generally concave face and a generally convex face, and a free end consisting of a generally square or rectangular flat part. extending perpendicularly to the profiled portion and forming with the flat parts of the adjacent blades of the blade wheel a peripheral annular ring.
  • the fins of the second disc called small fins, have smaller dimensions than the fins of the first disk called large fins.
  • Said small fins are preferably solid and the large fins are hollow.
  • the intake means consist of an intake valve consisting of a valve in the form of a cylindrical rod sliding in a concentric guide and extending in a cylindrical body closed by a valve gate which receives a valve seat integral with the end of said valve, said valve and the guide being obtained in a material having a Vickers hardness between 850 and 2250. Said seat is obtained in a mass refractory material such as tungsten carbide.
  • Another object of the invention relates to a method of manufacturing a blade of a blade wheel of a gas turbine from a mold having a matrix of corresponding form remarkable in that it comprises at least the following steps of introducing a part titanium carbonitride powder into the mold matrix to fill it partially, then introducing the rest of the powder of titanium carbonitride in the die of the mold to completely fill it, then pressing the matrix, and finally extracting the fin from the mold.
  • the pressing step of the matrix is carried out in at least two pressing steps on one side of the die of the mold, and then pressing on the opposite side of the mold die.
  • the pressing is carried out at a pressure of between 1000 and 2000 bar and preferably at a pressure of 1500 bar.
  • titanium carbonitride powder has a particle size of between 0.7 and 3 ⁇ m.
  • a final subject of the invention relates to a method for manufacturing a blade of a blade wheel of a gas turbine from a mold having a matrix of corresponding shape that is remarkable in that it comprises at least the subsequent steps of introducing the titanium carbonitride powder into the mold matrix to fill it, then introducing a punch into the die of the mold, then pressing the die, and finally extracting the die fin of the mold.
  • the step of pressing the matrix is carried out at least in two pressing steps on the upper or lower end of the die of the mold, then pressing on the opposite end, ie on the lower or upper end, of the matrix of the mold.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of the gas turbine according to the invention
  • FIG. 2 is a sagittal sectional view of the inlet valve for the gases of the turbine according to the invention
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the diffusion nozzle of the turbine according to the invention
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the impeller and rectifier of the gas turbine according to the invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of a large fin of the impeller of the turbine according to the invention.
  • FIG. 6 is a perspective view of a small fin of the stator of the turbine according to the invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of a large two-part fin of the turbine according to the invention
  • FIG. 8 is a table showing the different grades of tungsten carbide in which the fins of the rectifier of the tungsten are obtained.
  • FIG. 9 is a partial perspective view of the rectifier and the diffusion nozzle of the turbine according to the invention.
  • the gas turbine according to the invention consists of a frame 1 adapted to receive a synchronous generator 2 provided with coupling means 3, a bladed wheel 4 and a rectifier 5, the wheel to 4 blades being rotatably mounted on two bearings 6 integral with said frame 1.
  • the axis of the impeller 4 is connected to the axis of the synchronous generator 2 by a gearbox 7 and a coupling shaft 8 of which the ends are respectively integral with the output shaft of the gearbox 7 and the axis of the synchronous generator 2.
  • the gas turbine also comprises intake means 9 for the gas driving the impeller 4.
  • intake means 9 consist of an intake pipe 10 and an inlet valve 11 opening onto a pipe.
  • diffusion nozzle 12 for projecting a jet of gas onto the impeller 4.
  • Said impeller 4 is capped by a casing 13 communicating with a condenser 14 which evacuates the gases.
  • the inlet valve 11 consists of a valve in the form of a cylindrical rod 15 sliding in a concentric guide 16 and extending into a cylindrical body 17 closed by a valve gate 18 which receives a valve seat 19 secured to the end of said valve 15.
  • the valve 15 is obtained for example in a hard material, Vickers hardness between 850 and 2250, having a composition corresponding to the N657 shade detailed in the table 8 and the guide 16 is also obtained in a hard material, Vickers hardness between 850 and 2250, having a composition corresponding to the grade C301, for example, detailed in the table shown in FIG.
  • actuation consist of a lever arm articulated about an axis and one of whose ends is secured to the body of the valve by a return means such as a spring by example.
  • the seat 19 is able to be moved from a first closed position in which said seat 19 closes the valve gate 18 to a second open position allowing the passage of gas in the diffusion nozzle 12 in which said seat 19 extends to the right of said valve gate
  • said seat 19 is advantageously obtained in a mass refractory material.
  • mass refractory material means that the seat 19 is entirely obtained in a refractory material.
  • Said refractory material preferably consists of tungsten carbide.
  • This tungsten carbide preferably has the following composition: - tungsten carbide between 50 and 97% by weight
  • the composition of cobalt-poor tungsten carbide may be according to the compositions detailed in the table shown in FIG.
  • this refractory material preferably has a density of between 3 and 16 and a Vickers hardness of 10 kg of between 800 and 3000.
  • the refractory material may consist in other grades of titanium carbonitride or in another refractory material without departing from the scope of the invention. Furthermore, it is obvious that the refractory material may consist of ceramic, silicon nitride or the like without departing from the scope of the invention.
  • the intake valve 11 according to the invention may be used in other applications other than that of a turbine.
  • all or part of the other parts of the inlet valve 11 may be obtained in tungsten carbide.
  • the diffusion nozzle 12 is constituted in a well-known manner by a nozzle holder 22, a clamping ring 23, a nozzle 24 and a closure plate 25 of said nozzle.
  • nozzle 24, the nozzle holder 22 and the clamping ring 23 having a hole 26 adapted to receive the nozzle 24 and the closure plate 25.
  • the nozzle 24 is advantageously obtained in a refractory material which preferably consists of tungsten carbide. More particularly, the tungsten carbide preferably has the following composition:
  • the impeller 4 is constituted in a well-known manner by two discs 27 and respectively 28 contiguous, a first disc 27 having at its periphery annular rings 29 capable of radially holding large fins 30 and a second disk 28, of smaller diameter than the first disk 27, and comprising at its periphery annular rings 29 able to hold radially small fins 31.
  • the large fins 30 of the impeller 4 comprise a base 32 adapted to cooperate with the annular rings 29 (FIG. 4), a profiled part 33 comprising a generally concave face 34 and a generally convex face 35 , and a free end consisting of a flat piece 36 that is generally square or rectangular extending perpendicularly to the profiled part and forming with the flat pieces 36 of the adjacent fins 30 of the impeller 4 a peripheral annular ring (FIG. 3).
  • Each large fin 30 is advantageously hollow in order to reduce its weight and the amount of material required for its manufacture.
  • said fins 30 are advantageously obtained in a mass refractory material and preferably in titanium carbonitride.
  • the process for producing these large hollow fins consists of a sintering process and comprises at least the steps of introducing all of the titanium carbonitride powder into the die of the mold of corresponding shape to the fin 30 to be manufactured.
  • said titanium carbonitride powder preferably having a particle size of between 0.7 and 3 ⁇ m, then introducing a punch into said die of the mold, the volume of the punch corresponding to the volume of the hollow of the fin 30, then pressing the matrix and finally extracting the fin 30 of the mold.
  • the pressing step advantageously comprises a pressing step on the upper end of the die of the mold with a force, as shown in FIG. 5, then in a pressing step on the opposite end, ie on the end lower, with a force.
  • Each pressing is carried out at a pressure of between 1000 and 2000 bars and preferably with a pressure of about 1500 bars. It will be observed that such a pressing makes it possible to obtain a large fin 30 homogeneous, without cracks and particularly resistant to erosion and corrosion.
  • the pressing step may comprise a pressing step on the lower end of the die of the mold with a force
  • the small fins 31 of the impeller 4 comprise in the same manner as previously a base 37 adapted to cooperate with the annular rings 24 (Figure 4), a profiled portion 38 comprising a generally concave face 39 and a generally convex face 40, and a free end consisting of a generally rectangular square piece 41 extending perpendicularly to the profiled portion 38 and forming with the flat pieces 41 of the adjacent fins 31 of the impeller 4 a crown peripheral ring (figure
  • each small fin 31 is advantageously solid and is advantageously obtained in a mass refractory material, preferably in titanium carbonitride.
  • the method for manufacturing these small hollow fins 31 consists of a sintering process and comprises at least the steps of introducing the titanium carbonitride powder into the die of the mold corresponding to the fin 31 to be made to fill the mold. matrix only partially, said titanium carbonitride powder preferably having a particle size between 0.7 and 3 microns and a density of about 6, and then introducing the remainder of the titanium carbonitride powder into the matrix of mold to fill it, then pressing the matrix and finally extracting the fin 31 of the mold.
  • one-third (1/3) of the amount of powder of the titanium carbonitride powder introduced into the die of the mold and the remaining two thirds (2/3) of the titanium carbonitride powder are introduced into the matrix. of the mold to fill it.
  • the pressing step is carried out in two stages and advantageously comprises a step of pressing on one of the sides of the die of the mold with a force Fi, as represented on Figure 6, then in a pressing step on the opposite side of the die of the mold with a force F 2 .
  • Each pressing is carried out at a pressure of between 1000 and 2000 bars and preferably with a pressure of about 1500 bars. It will be observed that such a pressing makes it possible to obtain a small blade 31 homogeneous, without cracks and particularly resistant to erosion and corrosion.
  • the vanes 30,31 of the impeller 4 comprise in the same manner as previously a 32,37 base adapted to cooperate with the annular rings 29, 24 (FIG. 4), a profiled portion 33, 38 comprising a generally concave face 34, 39 and a generally convex face 35, and a free end consisting of a flat piece 36, 41 that is generally square or rectangular. extending perpendicularly to the profile portion 33, 38 and forming with the flat parts 36, 41 of the adjacent fins 30, 31 of the impeller 4 a peripheral annular ring (FIG. 4).
  • These fins 30,31 are distinguished by the fact that they are in two parts.
  • a first part consists of the base 32,37 and a profiled rod 44 comprising a concave face and a convex face, said base 32,37 and the profiled rod 44 being obtained in stainless steel.
  • the second part consists of a flat piece 36,41 globally square or rectangular, a profiled element 33,38 comprising a generally concave face 34,39 and a generally convex face 35,40, and a central recess 45 adapted to receive the profiled rod 44 of the first part.
  • Said flat piece 36,41 generally square or rectangular and the profiled element 33,38 are obtained in a refractory material and preferably in titanium carbonitride.
  • the latter After introduction of the rod 44 of the first part into the central recess 45 of the second part, the latter is secured to the first part by heat-sealing, for example by annealing, with the addition of copper or any other material known to the skilled person.
  • the flat part 36, 41 will advantageously comprise a through hole, not shown in FIG. 7, opening into the recess central 45 to allow the evacuation of the gases generated during the thermo-welding.
  • the turbine comprises a rectifier 5 consisting of a plurality of fins 42 integral with a curvilinear piece 43 mounted on the frame 1 so that the fins 42 of the rectifier 5 extend between the two discs 27 and 28 of the impeller 4 to the right of the diffusion nozzle 12.
  • the curvilinear piece 43 is an angular section of about 60 ° of an annular ring having a groove adapted to receive the base of the fins 42.
  • These fins 42 have a shape and dimensions similar to those of large blades 30 of the impeller 4 shown in FIG.
  • These fins 42 of the rectifier 5 are advantageously obtained in a mass refractory material and preferably in tungsten carbide.
  • This tungsten carbide preferably has the following composition:
  • composition of cobalt-poor tungsten carbide may be according to the compositions detailed in the table shown in FIG.
  • this tungsten carbide preferably has a density of between 3 and 16 and a Vickers hardness of 10 kg of between 900 and 3000.
  • tungsten carbide may consist in other grades of titanium carbonitride or in another refractory material without departing from the scope of the invention.
  • the fins 42 of the straightener will be obtained according to a method generally similar to the method of manufacturing large fins 30 of the impeller 4.
  • the use of titanium carbonitride for the moving parts of the turbine and tungsten carbide for the static parts of the turbine allows a complete use of the power of the gas without risk of premature wear.
  • the use of these materials allows a simpler construction than the turbines of the prior art.
  • the turbines thus built are also lighter and more resistant.
  • the fact that the moving parts of the turbine, in particular the fins, are manufactured with titanium carbonitride only has the dual advantage of simplifying the manufacturing process, while allowing to have parts resistant to the conditions of Extreme operation of the turbines, especially at high vibrations due to very high speeds of rotation.

Abstract

The invention relates to a gas turbine that comprises, on the one hand, an impeller (4) provided with blades (30, 31) of the radial type and with at least one synchronising ring (5) and rotatingly mounted on a transmission shaft connected to a generator (2), wherein said impeller (4) extends transversally to a diffusion nozzle (12) and, on the other hand, a gas inlet means for supplying said diffusion nozzle (12) so that a gas is fed into the diffusion nozzle (12) in order to rotate the impeller (4) with the blades (30, 31), wherein said inlet means includes an inlet pipe (10) and an inlet valve body (1) including a valve (15) and a mobile valve seat (19), characterised in that at least one of the blades and/or one of the mobile members is made of titanium carbonitride and in that at least one of the static members of said turbine is made of tungsten carbide. The invention also relates to a method for making the blades of the impeller and the synchronising ring of said turbine.

Description

Turbine à gaz comportant une roue à aubes du type à ailettes radiales et procédé de fabrication des ailettes de ladite turbine. A gas turbine engine comprising a vane wheel of the radial fin type and a method of manufacturing the vanes of said turbine.
La présente invention concerne une turbine à gaz comportant d'une part une roue à aubes munie d'ailettes de type radiales et d'un redresseur et d'autre part une tuyère de diffusion afin d'entraîner en rotation la roue à ailettes. Un autre objet de l'invention concerne des procédés de fabrication des ailettes de la roue à aube de ladite turbine.The present invention relates to a gas turbine comprising on the one hand a paddle wheel provided with radial-type blades and a rectifier and on the other hand a diffusion nozzle for rotating the fin wheel. Another object of the invention relates to methods of manufacturing the blades of the impeller of said turbine.
Il est bien connu d'utiliser des vapeurs de gaz produites par différents procédés industriels afin de récupérer l'énergie de cette vapeur de gaz. Le procédé le plus courant consiste à utiliser la vapeur de gaz pour entraîner en rotation une génératrice produisant de l'électricité par exemple.It is well known to use gas vapors produced by various industrial processes to recover energy from this gas vapor. The most common method is to use gas vapor to rotate a generator generating electricity, for example.
A cet effet, il est bien connu d'utiliser des machines tournantes communément appelées turbines à gaz et classiquement constituées d'une part d'une roue à aubes munie d'ailettes de type radiales et d'un redresseur et montée en rotation sur un arbre de transmission coopérant avec un réducteur en prise avec une génératrice, ladite roue s'étendant dans une tuyère de diffusion, et d'autre part de moyens d'admission du gaz alimentant ladite tuyère de diffusion de telle manière qu'un gaz soit amené dans la tuyère de diffusion afin d'entraîner en rotation la roue à ailettes, lesdits moyens d'admission étant constitués d'un tuyau d'admission et d'une vanne d'admission comportant généralement un pointeau mobile.For this purpose, it is well known to use rotating machines commonly called gas turbines and conventionally constituted firstly of a paddle wheel provided with radial-type blades and a rectifier and mounted in rotation on a transmission shaft cooperating with a reducer in engagement with a generator, said wheel extending in a diffusion nozzle, and secondly of gas inlet means supplying said diffusion nozzle so that a gas is supplied in the diffusion nozzle for rotating the fin wheel, said intake means being an intake pipe and an inlet valve generally having a movable needle.
Les ailettes de roues à aubes comportent un bord d'attaque dirigé vers l'écoulement du gaz et un bord de fuite disposé vers l'arrière de la roue à aubes en considérant le sens de circulation du gaz.The blades of paddle wheels have a leading edge directed towards the flow of gas and a trailing edge disposed towards the rear of the impeller in consideration of the direction of flow of the gas.
Le gaz utilisé pour entraîner en rotation la roue à aubes est souvent corrosif.The gas used to rotate the paddlewheel is often corrosive.
De ce fait, les ailettes des roues à aubes notamment sont soumises au voisinage des bords d'attaque des ailettes à une forte corrosion et érosion de la part du gaz.As a result, the vanes of the paddle wheels in particular are subjected to the proximity of the leading edges of the fins to a strong corrosion and erosion by the gas.
En effet, la vitesse périphérique des ailettes peut être supérieure à 400m/s de sorte que le contact des gouttelettes avec le bord d'attaque desdites ailettes peut conduire à un phénomène d'érosion éventuellement aggravé par un phénomène de corrosion, pour des gaz corrosifs, qui se traduit par une perte de métal des ailettes dans une partie voisine de leur bord d'attaque.Indeed, the peripheral speed of the fins may be greater than 400 m / s so that the contact of the droplets with the leading edge of said fins may lead to an eventual erosion phenomenon aggravated by a corrosion phenomenon, for corrosive gases, which results in a loss of metal fins in a neighboring part of their leading edge.
Cette érosion, et éventuellement cette corrosion, conduit dans le meilleur des cas à une diminution du rendement des turbines et dans le pire des cas à une rupture des ailettes rendant la turbine inutilisable.This erosion, and possibly this corrosion, leads in the best case to a decrease in the efficiency of the turbines and in the worst case to a rupture of the fins making the turbine unusable.
De plus, l'érosion des ailettes est généralement asymétrique de sorte que l'on observe régulièrement un déséquilibre de l'ensemble formant le rotor qui favorise la naissance de vibrations entraînant des sollicitations dangereuses sur ledit rotor.In addition, the erosion of the fins is generally asymmetrical so that one regularly observes an imbalance of the assembly forming the rotor which promotes the birth of vibrations causing dangerous solicitations on said rotor.
Ainsi, lorsque de telles vibrations apparaissent dans la turbine, on est obligé d'arrêter la turbine et, de ce fait, l'ensemble de l'installation industrielle comportant cette turbine, ce qui peut entraîner de lourdes pertes d'exploitation. Par ailleurs, il devient nécessaire de réparer ou de remplacer les ailettes de la roue à aubes de la turbine, ce qui peut être long et onéreux.Thus, when such vibrations appear in the turbine, it is necessary to stop the turbine and, therefore, the entire industrial plant comprising the turbine, which can cause heavy operating losses. In addition, it becomes necessary to repair or replace the vanes of the impeller of the turbine, which can be long and expensive.
Afin de limiter l'érosion des ailettes, il est bien connu de traiter thermiquement les ailettes de la roue à aubes.In order to limit the erosion of the fins, it is well known to thermally treat the vanes of the impeller.
C'est le cas, par exemple, de la demande de brevet européen EP 1 213 443 qui décrit un procédé de fabrication d'une turbine à gaz et plus particulièrement des ailettes de la roue à aubes.This is the case, for example, of the European patent application EP 1 213 443 which describes a method of manufacturing a gas turbine and more particularly blades of the impeller.
Le procédé consiste à appliquer une température de 8400C à l'ensemble du rotor et à appliquer une température inférieure sur les parties du rotor devant présenter une résistance plus importante. A cet effet, il est utilisé un four divisé en plusieurs régions afin d'appliquer différentes températures au rotor.The method consists in applying a temperature of 840 ° C. to the entire rotor and in applying a lower temperature to the parts of the rotor having to have a greater resistance. For this purpose, a furnace divided into several regions is used to apply different temperatures to the rotor.
Toutefois, l'efficacité d'un tel traitement thermique est limitée et il peut entraîner une déformation de la roue à aubes.However, the effectiveness of such heat treatment is limited and it can cause deformation of the impeller.
Il est par ailleurs, bien connu de revêtir les ailettes d'un matériau pour limiter leur érosion.It is also well known to coat the fins with a material to limit their erosion.
C'est le cas par exemple de la demande de brevet français FR 2 519 071 qui décrit une aube d'une machine à flux gazeux, notamment d'une turbine à gaz, avec un revêtement protecteur en céramique de préférence en carbure de silicium et/ou en nitrure de silicium. Ce revêtement comporte par ailleurs avantageusement une des substances suivantes, à savoir du nitrure de titane, du carbure de titane, du carbure de bore ou du carbonitrure de titane. Ce type de revêtement, bien qu'améliorant la résistance à la corrosion et à l'érosion, ne présente pas une efficacité suffisante. En effet, compte tenu de la faible épaisseur du revêtement, de l'ordre de quelques microns, il est fréquent que ce revêtement se fissure par manque d'adhérence avec le métal des ailettes notamment. L'un des buts de l'invention est donc de remédier à tous ces inconvénients en proposant une turbine à gaz de conception simple et présentant une grande résistance à l'érosion et à la corrosionThis is the case for example of the French patent application FR 2 519 071 which describes a blade of a gas flow machine, in particular a gas turbine, with a protective ceramic coating of preferably silicon carbide and / or silicon nitride. This coating advantageously also comprises one of the following substances, namely titanium nitride, titanium carbide, boron carbide or titanium carbonitride. This type of coating, while improving resistance to corrosion and erosion, is not sufficiently effective. Indeed, given the small thickness of the coating, of the order of a few microns, it is common that this coating cracks due to lack of adhesion with the fin metal in particular. One of the aims of the invention is therefore to remedy all these disadvantages by proposing a gas turbine of simple design and having a high resistance to erosion and corrosion
A cet effet, et conformément à l'invention, il est proposé une turbine à gaz comportant d'une part une roue à aubes munie d'ailettes de type radiales et d'au moins un redresseur et montée en rotation sur un arbre de transmission en prise avec une génératrice, ladite roue s'étendant au droit d'une tuyère de diffusion, et d'autre part des moyens d'admission du gaz alimentant ladite tuyère de diffusion de telle manière qu'un gaz soit amené dans la tuyère de diffusion afin d'entraîner en rotation la roue à ailettes, lesdits moyens d'admission étant constitués d'un tuyau d'admission et d'une vanne d'admission comportant une soupape et un siège de vanne mobile ; ladite turbine est remarquable en ce qu'au moins les ailettes et/ou un des éléments mobiles est obtenu dans du carbonitrure de titane et en ce que au moins un des éléments statiques de ladite turbine est obtenu dans du carbure de tungstène.For this purpose, and in accordance with the invention, there is provided a gas turbine comprising on the one hand a paddle wheel provided with radial-type fins and at least one rectifier and mounted in rotation on a transmission shaft. in engagement with a generator, said wheel extending in line with a diffusion nozzle, and secondly with means of admission of the gas supplying said diffusion nozzle in such a way that a gas is fed into the nozzle of diffusion for rotating the fin wheel, said intake means being an intake pipe and an inlet valve having a valve and a movable valve seat; said turbine is remarkable in that at least the fins and / or one of the moving elements is obtained in titanium carbonitride and in that at least one of the static elements of said turbine is obtained in tungsten carbide.
Les ailettes de la roue à aubes sont obtenues dans du carbonitrure de titane.The vanes of the impeller are obtained in titanium carbonitride.
Ledit carbonitrure de titane présente de préférence une densité comprise entre 4 et 8. Le siège de la vanne d'admission est obtenu avantageusement dans du carbure de tungstène.Said titanium carbonitride preferably has a density of between 4 and 8. The seat of the intake valve is advantageously obtained in tungsten carbide.
De plus, le redresseur comporte une pluralité d'ailettes obtenues dans du carbure de tungstène. Le carbure de tungstène présente la composition suivante :In addition, the rectifier comprises a plurality of fins obtained in tungsten carbide. Tungsten carbide has the following composition:
- carbure de tungstène compris entre 50 et 97% en poidstungsten carbide of between 50 and 97% by weight
- Cobalt compris entre 3 et 30% en poidsCobalt between 3 and 30% by weight
- tantale et niobium compris entre 0,2 et 3% en poids - Nickel compris entre 3 et 30% en poids- tantalum and niobium between 0.2 and 3% by weight - nickel between 3 and 30% by weight
Le carbure de tungstène présente une densité comprise entre 3 et 16 et présente une dureté Vickers à 10 kg comprise entre 800 et 3000.The tungsten carbide has a density of between 3 and 16 and has a Vickers hardness of 10 kg between 800 and 3000.
La roue à aubes est constitué de deux disques, un premier disque comportant à sa périphérie deux couronnes annulaires aptes à maintenir radialement des grandes ailettes et un second disque de diamètre inférieur au premier disque, accolé au premier disque, et comportant à sa périphérie deux couronnes annulaires aptes à maintenir radialement des petites ailettes.The paddle wheel consists of two discs, a first disc having at its periphery two annular rings capable of radially holding large fins and a second disc of smaller diameter than the first disc, attached to the first disc, and having at its periphery two crowns. annular adapted to maintain radially small fins.
Chaque ailette comporte une base apte à coopérer avec les couronnes annulaires des disques de la roue à aube, une partie profilée comprenant une face globalement concave et une face globalement convexe, et une extrémité libre constituée d'une pièce plate globalement carré ou rectangulaire s'étendant perpendiculairement à la partie profilée et formant avec les pièces plates des ailettes adjacentes de la roue à aube une couronne annulaire périphérique. Les ailettes du second disque, dites petites ailettes, présentent des dimensions inférieures aux ailettes du premier disque dites grandes ailettes.Each fin comprises a base capable of cooperating with the annular rings of the discs of the impeller, a profiled part comprising a generally concave face and a generally convex face, and a free end consisting of a generally square or rectangular flat part. extending perpendicularly to the profiled portion and forming with the flat parts of the adjacent blades of the blade wheel a peripheral annular ring. The fins of the second disc, called small fins, have smaller dimensions than the fins of the first disk called large fins.
Lesdites petites ailettes sont de préférence pleines et les grandes ailettes sont creuses.Said small fins are preferably solid and the large fins are hollow.
Les moyens d'admission sont constitués d'une vanne d'admission constituée d'une soupape se présentant sous la forme d'une tige cylindrique coulissant dans un guide concentrique et s'étendant dans un corps cylindrique fermé par une porte vanne qui reçoit un siège de vanne solidaire de l'extrémité de ladite soupape, ladite soupape et le guide étant obtenu dans un matériau présentant une dureté Vickers comprise entre 850 et 2250. Ledit siège est obtenu dans un matériau réfractaire massique tel que du carbure de tungstène.The intake means consist of an intake valve consisting of a valve in the form of a cylindrical rod sliding in a concentric guide and extending in a cylindrical body closed by a valve gate which receives a valve seat integral with the end of said valve, said valve and the guide being obtained in a material having a Vickers hardness between 850 and 2250. Said seat is obtained in a mass refractory material such as tungsten carbide.
Un autre objet de l'invention concerne un procédé de fabrication d'une ailette d'une roue à aube d'une turbine à gaz à partir d'un moule présentant une matrice de forme correspondante remarquable en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes d'introduction d'une partie la poudre de carbonitrure de titane dans la matrice du moule pour la remplir partiellement, puis d'introduction du reste de la poudre de carbonitrure de titane dans la matrice du moule pour la remplir complètement, puis de pressage de la matrice, et finalement d'extraction de l'ailette du moule.Another object of the invention relates to a method of manufacturing a blade of a blade wheel of a gas turbine from a mold having a matrix of corresponding form remarkable in that it comprises at least the following steps of introducing a part titanium carbonitride powder into the mold matrix to fill it partially, then introducing the rest of the powder of titanium carbonitride in the die of the mold to completely fill it, then pressing the matrix, and finally extracting the fin from the mold.
L'étape de pressage de la matrice s'effectue en au moins deux étapes de pressage sur l'un des flancs de la matrice du moule, puis de pressage sur le flanc opposé de la matrice du moule. Le pressage s'effectue à une pression comprise entre 1000 et 2000 bars et de préférence à une pression de 1500 bars.The pressing step of the matrix is carried out in at least two pressing steps on one side of the die of the mold, and then pressing on the opposite side of the mold die. The pressing is carried out at a pressure of between 1000 and 2000 bar and preferably at a pressure of 1500 bar.
Par ailleurs, 1/3 de la poudre de carbonitrure de titane est introduit dans la matrice du moule puis les 2/3 restant de la poudre de carbonitrure de titane est introduit dans la matrice pour la remplir. Ladite poudre de carbonitrure de titane présente une granulométhe comprise entre 0,7 et 3 μm.In addition, 1/3 of the titanium carbonitride powder is introduced into the mold matrix and the remaining 2/3 of the titanium carbonitride powder is introduced into the matrix to fill it. Said titanium carbonitride powder has a particle size of between 0.7 and 3 μm.
Un dernier objet de l'invention concerne un procédé de fabrication d'une ailette d'une roue à aube d'une turbine à gaz à partir d'un moule présentant une matrice de forme correspondante remarquable en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes d'introduction de la poudre de carbonitrure de titane dans la matrice du moule pour la remplir, puis d'introduction d'un poinçon dans la matrice du moule, puis de pressage de la matrice, et finalement d'extraction de l'ailette du moule.A final subject of the invention relates to a method for manufacturing a blade of a blade wheel of a gas turbine from a mold having a matrix of corresponding shape that is remarkable in that it comprises at least the subsequent steps of introducing the titanium carbonitride powder into the mold matrix to fill it, then introducing a punch into the die of the mold, then pressing the die, and finally extracting the die fin of the mold.
L'étape de pressage de la matrice s'effectue au moins en deux étapes de pressage sur l'extrémité supérieure ou inférieure de la matrice du moule, puis de pressage sur l'extrémité opposée, i.e. sur l'extrémité inférieure ou supérieure, de la matrice du moule.The step of pressing the matrix is carried out at least in two pressing steps on the upper or lower end of the die of the mold, then pressing on the opposite end, ie on the lower or upper end, of the matrix of the mold.
Le pressage s'effectue à une pression comprise entre 1000 et 2000 bars et de préférence à une pression de 1500 bars. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre de plusieurs variantes d'exécution, données à titre d'exemples non limitatifs, de la turbine à gaz conforme à l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective éclatée de la turbine à gaz conforme à l'invention,The pressing is carried out at a pressure of between 1000 and 2000 bar and preferably at a pressure of 1500 bar. Other advantages and features will emerge more clearly from the following description of several variant embodiments, given by way of non-limiting examples, of the gas turbine according to the invention, with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 is an exploded perspective view of the gas turbine according to the invention,
- la figure 2 est une vue en coupe sagittale de la vanne d'admission des gaz de la turbine suivant l'invention, - la figure 3 est une vue en perspective éclatée de la tuyère de diffusion de la turbine suivant l'invention,FIG. 2 is a sagittal sectional view of the inlet valve for the gases of the turbine according to the invention, FIG. 3 is an exploded perspective view of the diffusion nozzle of the turbine according to the invention,
- la figure 4 est une vue en perspective éclatée de la roue à aubes et du redresseur de la turbine à gaz suivant l'invention,FIG. 4 is an exploded perspective view of the impeller and rectifier of the gas turbine according to the invention,
- la figure 5 est une vue en perspective d'une grande ailette de la roue à aubes de la turbine conforme à l'invention,FIG. 5 is a perspective view of a large fin of the impeller of the turbine according to the invention,
- la figure 6 est une vue en perspective d'une petite ailette du redresseur de la turbine conforme à l'invention,FIG. 6 is a perspective view of a small fin of the stator of the turbine according to the invention,
- la figure 7 est une vue en perspective d'une grande ailette en deux parties de la turbine conforme à l'invention, - la figure 8 est un tableau des différentes nuances du carbure de tungstène dans lequel sont obtenues les ailettes du redresseur de la turbine conforme à l'invention,FIG. 7 is a perspective view of a large two-part fin of the turbine according to the invention, FIG. 8 is a table showing the different grades of tungsten carbide in which the fins of the rectifier of the tungsten are obtained. turbine according to the invention,
- la figure 9 est une vue en perspective partielle du redresseur et de la tuyère de diffusion de la turbine conforme à l'invention. En référence à la figure 1 , la turbine à gaz suivant l'invention est constituée d'un bâti 1 apte à recevoir une génératrice synchrone 2 muni de moyens d'accouplement 3, une roue à aubes 4 et un redresseur 5, la roue à aubes 4 étant montée libre en rotation sur deux paliers 6 solidaires dudit bâti 1. L'axe de la roue à aubes 4 est reliée à l'axe de la génératrice synchrone 2 par une boîte de vitesse 7 et un arbre d'accouplement 8 dont les extrémités sont respectivement solidaires de l'axe de sortie de la boîte de vitesse 7 et de l'axe de la génératrice synchrone 2.- Figure 9 is a partial perspective view of the rectifier and the diffusion nozzle of the turbine according to the invention. Referring to Figure 1, the gas turbine according to the invention consists of a frame 1 adapted to receive a synchronous generator 2 provided with coupling means 3, a bladed wheel 4 and a rectifier 5, the wheel to 4 blades being rotatably mounted on two bearings 6 integral with said frame 1. The axis of the impeller 4 is connected to the axis of the synchronous generator 2 by a gearbox 7 and a coupling shaft 8 of which the ends are respectively integral with the output shaft of the gearbox 7 and the axis of the synchronous generator 2.
La turbine à gaz comporte par ailleurs des moyens d'admission 9 du gaz entraînant la roue à aubes 4. Ces moyens d'admission 9 sont constitués d'un tuyau d'admission 10 et d'une vanne d'admission 11 débouchant sur une tuyère de diffusion 12 afin de projeter un jet de gaz sur la roue à aubes 4. Ladite roue à aubes 4 est coiffée par un carter 13 communiquant avec un condenseur 14 qui évacue les gaz.The gas turbine also comprises intake means 9 for the gas driving the impeller 4. These intake means 9 consist of an intake pipe 10 and an inlet valve 11 opening onto a pipe. diffusion nozzle 12 for projecting a jet of gas onto the impeller 4. Said impeller 4 is capped by a casing 13 communicating with a condenser 14 which evacuates the gases.
En référence à la figure 2, la vanne d'admission 11 est constituée d'une soupape se présentant sous la forme d'une tige cylindrique 15 coulissant dans un guide 16 concentrique et s'étendant dans un corps cylindrique 17 fermé par une porte vanne 18 qui reçoit un siège de vanne 19 solidaire de l'extrémité de ladite soupape 15. La soupape 15 est obtenue par exemple dans un matériau dur, dureté Vickers comprise entre 850 et 2250, ayant une composition correspondant à la nuance N657 détaillée dans le tableau représenté sur la figure 8 et le guide 16 est également obtenu dans un matériau dur, dureté Vickers comprise entre 850 et 2250, ayant une composition correspondant à la nuance C301 , par exemple, détaillée dans le tableau représenté sur la figure 8. Les moyens d'actionnement sont constitués d'un bras de levier 20 articulé autour d'un axe et dont l'une des extrémités est solidarisée au corps 17 de la vanne 11 par un moyen de rappel 21 tel qu'un ressort par exemple.Referring to Figure 2, the inlet valve 11 consists of a valve in the form of a cylindrical rod 15 sliding in a concentric guide 16 and extending into a cylindrical body 17 closed by a valve gate 18 which receives a valve seat 19 secured to the end of said valve 15. The valve 15 is obtained for example in a hard material, Vickers hardness between 850 and 2250, having a composition corresponding to the N657 shade detailed in the table 8 and the guide 16 is also obtained in a hard material, Vickers hardness between 850 and 2250, having a composition corresponding to the grade C301, for example, detailed in the table shown in FIG. actuation consist of a lever arm articulated about an axis and one of whose ends is secured to the body of the valve by a return means such as a spring by example.
Ainsi, le siège 19 est apte à être déplacé depuis une première position de fermeture dans laquelle ledit siège 19 ferme la porte vanne 18 jusqu'à une seconde position d'ouverture permettant le passage du gaz dans la tuyère de diffusion 12 dans laquelle ledit siège 19 s'étend au droit de ladite porte vanneThus, the seat 19 is able to be moved from a first closed position in which said seat 19 closes the valve gate 18 to a second open position allowing the passage of gas in the diffusion nozzle 12 in which said seat 19 extends to the right of said valve gate
18.18.
Afin de limiter l'érosion et la corrosion du siège 19 de la vanne d'admission 11 , ledit siège 19 est avantageusement obtenu dans un matériau réfractaire massique. On entend par « matériau réfractaire massique » le fait que le siège 19 est entièrement obtenu dans un matériau réfractaire.In order to limit the erosion and corrosion of the seat 19 of the intake valve 11, said seat 19 is advantageously obtained in a mass refractory material. The term "mass refractory material" means that the seat 19 is entirely obtained in a refractory material.
Ledit matériau réfractaire consiste de préférence dans du carbure de tungstène.Said refractory material preferably consists of tungsten carbide.
Ce carbure de tungstène présente de préférence la composition suivante : - carbure de tungstène compris entre 50 et 97% en poidsThis tungsten carbide preferably has the following composition: - tungsten carbide between 50 and 97% by weight
- Cobalt compris entre 3 et 30% en poidsCobalt between 3 and 30% by weight
- tantale et niobium compris entre 0,2 et 3% en poids- tantalum and niobium between 0.2 and 3% by weight
- Nickel compris entre 3 et 30% en poids En particulier, la composition du carbure de tungstène pauvre en cobalt pourra être suivant les compositions détaillées dans le tableau représenté sur la figure 8.- Nickel between 3 and 30% by weight In particular, the composition of cobalt-poor tungsten carbide may be according to the compositions detailed in the table shown in FIG.
De plus, ce matériau réfractaire présente de préférence une densité comprise entre 3 et 16 et une dureté Vickers à 10 kg comprise entre 800 et 3000.In addition, this refractory material preferably has a density of between 3 and 16 and a Vickers hardness of 10 kg of between 800 and 3000.
Il va de soi que le matériau réfractaire peut consister dans d'autres nuances de carbonitrure de titane ou dans un autre matériau réfractaire sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Par ailleurs, il est bien évident que le matériau réfractaire peut consister dans de la céramique, du nitrure de silicium ou similaire sans pour autant sortir du cadre de l'invention.It goes without saying that the refractory material may consist in other grades of titanium carbonitride or in another refractory material without departing from the scope of the invention. Furthermore, it is obvious that the refractory material may consist of ceramic, silicon nitride or the like without departing from the scope of the invention.
De plus, on notera que la vanne d'admission 11 suivant l'invention pourra être utilisé dans d'autres applications, autres que celle d'une turbine.In addition, it will be noted that the intake valve 11 according to the invention may be used in other applications other than that of a turbine.
Accessoirement, pour des turbines de petites dimensions, tout ou partie des autres pièces de la vanne d'admission 11 pourront être obtenues dans du carbure de tungstène.Incidentally, for turbines of small dimensions, all or part of the other parts of the inlet valve 11 may be obtained in tungsten carbide.
En référence à la figure 3, la tuyère de diffusion 12 est constituée de manière bien connue en soi d'un porte tuyère 22, d'une bague de serrage 23, d'une tuyère 24 et d'une plaque de fermeture 25 de ladite tuyère 24, le porte tuyère 22 et la bague de serrage 23 comportant un trou 26 apte à recevoir la tuyère 24 et la plaque de fermeture 25.With reference to FIG. 3, the diffusion nozzle 12 is constituted in a well-known manner by a nozzle holder 22, a clamping ring 23, a nozzle 24 and a closure plate 25 of said nozzle. nozzle 24, the nozzle holder 22 and the clamping ring 23 having a hole 26 adapted to receive the nozzle 24 and the closure plate 25.
La tuyère 24 est avantageusement obtenue dans un matériau réfractaire qui consiste de préférence dans du carbure de tungstène. Plus particulièrement, le carbure de tungstène présente de préférence la composition suivante :The nozzle 24 is advantageously obtained in a refractory material which preferably consists of tungsten carbide. More particularly, the tungsten carbide preferably has the following composition:
- carbure de tungstène environ 96% en poidstungsten carbide about 96% by weight
- Cobalt environ 3,2% en poids- Cobalt about 3.2% by weight
- Chrome environ 0,8% en poids- Chrome about 0.8% by weight
Par ailleurs, en référence à la figure 4, la roue à aubes 4 est constituée de manière bien connu en soi de deux disques 27 et respectivement 28 accolés, un premier disque 27 comportant à sa périphérie des couronnes annulaires 29 aptes à maintenir radialement des grandes ailettes 30 et un second disque 28, de diamètre inférieur au premier disque 27, et comportant à sa périphérie des couronnes annulaires 29 aptes à maintenir radialement des petites ailettes 31.Furthermore, with reference to FIG. 4, the impeller 4 is constituted in a well-known manner by two discs 27 and respectively 28 contiguous, a first disc 27 having at its periphery annular rings 29 capable of radially holding large fins 30 and a second disk 28, of smaller diameter than the first disk 27, and comprising at its periphery annular rings 29 able to hold radially small fins 31.
En référence à la figure 5, les grandes ailettes 30 de la roue à aubes 4 comportent une base 32 apte à coopérer avec les couronnes annulaires 29 (figure 4), une partie profilée 33 comprenant une face globalement concave 34 et une face globalement convexe 35, et une extrémité libre constituée d'une pièce plate 36 globalement carrée ou rectangulaire s'étendant perpendiculairement à la partie profilée et formant avec les pièces plates 36 des ailettes 30 adjacentes de la roue à aubes 4 une couronne annulaire périphérique (figure 3).With reference to FIG. 5, the large fins 30 of the impeller 4 comprise a base 32 adapted to cooperate with the annular rings 29 (FIG. 4), a profiled part 33 comprising a generally concave face 34 and a generally convex face 35 , and a free end consisting of a flat piece 36 that is generally square or rectangular extending perpendicularly to the profiled part and forming with the flat pieces 36 of the adjacent fins 30 of the impeller 4 a peripheral annular ring (FIG. 3).
Chaque grande ailette 30 est avantageusement creuse afin de réduire son poids ainsi que la quantité de matière nécessaire à sa fabrication.Each large fin 30 is advantageously hollow in order to reduce its weight and the amount of material required for its manufacture.
Par ailleurs, lesdites ailettes 30 sont avantageusement obtenues dans un matériau réfractaire massique et de préférence dans du carbonitrure de titane.Moreover, said fins 30 are advantageously obtained in a mass refractory material and preferably in titanium carbonitride.
Le procédé de fabrication de ces grandes ailettes 30 creuses consistent en un procédé de frittage et comporte au moins les étapes d'introduction de la totalité de la poudre de carbonitrure de titane dans la matrice du moule de forme correspondante à l'ailette 30 à fabriquer, ladite poudre de carbonitrure de titane présentant de préférence une granulométrie comprise entre 0,7 et 3 μm, puis d'introduction d'un poinçon dans ladite matrice du moule, le volume du poinçon correspondant au volume du creux de l'ailette 30, puis de pressage de la matrice et finalement d'extraction de l'ailette 30 du moule.The process for producing these large hollow fins consists of a sintering process and comprises at least the steps of introducing all of the titanium carbonitride powder into the die of the mold of corresponding shape to the fin 30 to be manufactured. said titanium carbonitride powder preferably having a particle size of between 0.7 and 3 μm, then introducing a punch into said die of the mold, the volume of the punch corresponding to the volume of the hollow of the fin 30, then pressing the matrix and finally extracting the fin 30 of the mold.
L'étape de pressage comporte avantageusement une étape de pressage sur l'extrémité supérieure de la matrice du moule avec une force, telle que représentée sur la figure 5, puis dans une étape de pressage sur l'extrémité opposée, i.e. sur l'extrémité inférieure, avec une force. Chaque pressage s'effectue à une pression comprise entre 1000 et 2000 bars et de préférence avec une pression d'environ 1500 bars. On observera qu'un tel pressage permet d'obtenir une grande ailette 30 homogène, sans fissures et particulièrement résistante à l'érosion et à la corrosion. II est bien évident que l'étape de pressage pourra comporter une étape de pressage sur l'extrémité inférieure de la matrice du moule avec une forceThe pressing step advantageously comprises a pressing step on the upper end of the die of the mold with a force, as shown in FIG. 5, then in a pressing step on the opposite end, ie on the end lower, with a force. Each pressing is carried out at a pressure of between 1000 and 2000 bars and preferably with a pressure of about 1500 bars. It will be observed that such a pressing makes it possible to obtain a large fin 30 homogeneous, without cracks and particularly resistant to erosion and corrosion. It is obvious that the pressing step may comprise a pressing step on the lower end of the die of the mold with a force
F2, telle que représentée sur la figure 5, puis dans une étape de pressage sur l'extrémité opposée, i.e. sur l'extrémité supérieure, avec une force Fi, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.F 2 , as shown in Figure 5, then in a pressing step on the opposite end, ie on the upper end, with a force Fi, without departing from the scope of the invention.
En référence à la figure 6, les petites ailettes 31 de la roue à aubes 4 comportent de la même manière que précédemment une base 37 apte à coopérer avec les couronnes annulaires 24 (figure 4), une partie profilée 38 comprenant une face globalement concave 39 et une face globalement convexe 40, et une extrémité libre constituée d'une pièce plate 41 globalement carrée ou rectangulaire s'étendant perpendiculairement à la partie profilée 38 et formant avec les pièces plates 41 des ailettes 31 adjacentes de la roue à aubes 4 une couronne annulaire périphérique (figureReferring to Figure 6, the small fins 31 of the impeller 4 comprise in the same manner as previously a base 37 adapted to cooperate with the annular rings 24 (Figure 4), a profiled portion 38 comprising a generally concave face 39 and a generally convex face 40, and a free end consisting of a generally rectangular square piece 41 extending perpendicularly to the profiled portion 38 and forming with the flat pieces 41 of the adjacent fins 31 of the impeller 4 a crown peripheral ring (figure
4). Par ailleurs, chaque petite ailette 31 est avantageusement pleine et est avantageusement obtenue dans un matériau réfractaire massique, de préférence dans du carbonitrure de titane.4). Moreover, each small fin 31 is advantageously solid and is advantageously obtained in a mass refractory material, preferably in titanium carbonitride.
Le procédé de fabrication de ces petites ailettes creuses 31 consistent en un procédé de frittage et comporte au moins les étapes d'introduction de la poudre de carbonitrure de titane dans la matrice du moule de forme correspondante à l'ailette 31 à fabriquer pour remplir la matrice que partiellement, ladite poudre de carbonitrure de titane présentant de préférence une granulométrie comprise entre 0,7 et 3 μm et une densité de l'ordre de 6, puis d'introduction du reste de la poudre de carbonitrure de titane dans la matrice du moule pour la remplir, puis de pressage de la matrice et finalement d'extraction de l'ailette 31 du moule.The method for manufacturing these small hollow fins 31 consists of a sintering process and comprises at least the steps of introducing the titanium carbonitride powder into the die of the mold corresponding to the fin 31 to be made to fill the mold. matrix only partially, said titanium carbonitride powder preferably having a particle size between 0.7 and 3 microns and a density of about 6, and then introducing the remainder of the titanium carbonitride powder into the matrix of mold to fill it, then pressing the matrix and finally extracting the fin 31 of the mold.
De préférence, un tiers (1/3) de la quantité de poudre de la poudre de carbonitrure de titane introduit dans la matrice du moule puis les deux tiers restants (2/3) de la poudre de carbonitrure de titane sont introduits dans la matrice du moule pour la remplir.Preferably, one-third (1/3) of the amount of powder of the titanium carbonitride powder introduced into the die of the mold and the remaining two thirds (2/3) of the titanium carbonitride powder are introduced into the matrix. of the mold to fill it.
De la même manière que précédemment, l'étape de pressage s'effectue en deux temps et comporte avantageusement une étape de pressage sur l'un des flancs de la matrice du moule avec une force Fi, telle que représentée sur la figure 6, puis dans une étape de pressage sur le flanc opposé de la matrice du moule avec une force F2. Chaque pressage s'effectue à une pression comprise entre 1000 et 2000 bars et de préférence avec une pression d'environ 1500 bars. On observera qu'un tel pressage permet d'obtenir une petite ailette 31 homogène, sans fissures et particulièrement résistante à l'érosion et à la corrosion.In the same way as before, the pressing step is carried out in two stages and advantageously comprises a step of pressing on one of the sides of the die of the mold with a force Fi, as represented on Figure 6, then in a pressing step on the opposite side of the die of the mold with a force F 2 . Each pressing is carried out at a pressure of between 1000 and 2000 bars and preferably with a pressure of about 1500 bars. It will be observed that such a pressing makes it possible to obtain a small blade 31 homogeneous, without cracks and particularly resistant to erosion and corrosion.
Selon une variante d'exécution des petites ou des grandes ailettes, en référence à la figure 7, les ailettes 30,31 de la roue à aubes 4 comportent de la même manière que précédemment une base 32,37 apte à coopérer avec les couronnes annulaires 29,24 (figure 4), une partie profilée 33,38 comprenant une face globalement concave 34,39 et une face globalement convexe 35,40, et une extrémité libre constituée d'une pièce plate 36,41 globalement carrée ou rectangulaire s'étendant perpendiculairement à la partie profilée 33,38 et formant avec les pièces plates 36,41 des ailettes 30,31 adjacentes de la roue à aubes 4 une couronne annulaire périphérique (figure 4). Ces ailettes 30,31 se distinguent par le fait qu'elles sont en deux parties. Une première partie est constituée de la base 32,37 et d'une tige profilée 44 comprenant une face concave et une face convexe, ladite base 32,37 et la tige profilée 44 étant obtenu dans de l'acier inoxydable. La seconde partie est constituée d'une pièce plate 36,41 globalement carrée ou rectangulaire, d'un élément profilé 33,38 comprenant une face globalement concave 34,39 et une face globalement convexe 35,40, et un évidement central 45 apte à recevoir la tige profilée 44 de la première partie. Ladite pièce plate 36,41 globalement carrée ou rectangulaire et l'élément profilé 33,38 sont obtenus dans un matériau réfractaire et de préférence dans du carbonitrure de titane.According to an alternative embodiment of the small or large fins, with reference to Figure 7, the vanes 30,31 of the impeller 4 comprise in the same manner as previously a 32,37 base adapted to cooperate with the annular rings 29, 24 (FIG. 4), a profiled portion 33, 38 comprising a generally concave face 34, 39 and a generally convex face 35, and a free end consisting of a flat piece 36, 41 that is generally square or rectangular. extending perpendicularly to the profile portion 33, 38 and forming with the flat parts 36, 41 of the adjacent fins 30, 31 of the impeller 4 a peripheral annular ring (FIG. 4). These fins 30,31 are distinguished by the fact that they are in two parts. A first part consists of the base 32,37 and a profiled rod 44 comprising a concave face and a convex face, said base 32,37 and the profiled rod 44 being obtained in stainless steel. The second part consists of a flat piece 36,41 globally square or rectangular, a profiled element 33,38 comprising a generally concave face 34,39 and a generally convex face 35,40, and a central recess 45 adapted to receive the profiled rod 44 of the first part. Said flat piece 36,41 generally square or rectangular and the profiled element 33,38 are obtained in a refractory material and preferably in titanium carbonitride.
Après introduction de la tige 44 de la première partie dans l'évidement central 45 de la seconde partie, cette dernière est solidarisée à la première partie par thermo-soudage, par un recuit par exemple, avec apport de cuivre ou tout autre matériau connu de l'homme du métier.After introduction of the rod 44 of the first part into the central recess 45 of the second part, the latter is secured to the first part by heat-sealing, for example by annealing, with the addition of copper or any other material known to the skilled person.
On notera que la pièce plate 36,41 comprendra avantageusement un trou traversant, non représenté sur la figure 7, débouchant dans l'évidement central 45 afin de permettre l'évacuation des gaz générés lors du thermo- soudage.It will be noted that the flat part 36, 41 will advantageously comprise a through hole, not shown in FIG. 7, opening into the recess central 45 to allow the evacuation of the gases generated during the thermo-welding.
En référence aux figures 1 et 9, la turbine comporte un redresseur 5 constitué d'une pluralité d'ailettes 42 solidaires d'une pièce curviligne 43 montée sur le bâti 1 de telle sorte que les ailettes 42 du redresseur 5 s'étendent entre les deux disques 27 et 28 de la roue à aube 4 au droit de la tuyère de diffusion 12. La pièce curviligne 43 est une section angulaire d'environ 60° d'une couronne annulaire comportant une gorge apte à recevoir la base des ailettes 42. Ces ailettes 42 présentent une forme et des dimensions similaires à celles de grandes ailettes 30 de la roue à aube 4 représentées sur la figure 5.With reference to FIGS. 1 and 9, the turbine comprises a rectifier 5 consisting of a plurality of fins 42 integral with a curvilinear piece 43 mounted on the frame 1 so that the fins 42 of the rectifier 5 extend between the two discs 27 and 28 of the impeller 4 to the right of the diffusion nozzle 12. The curvilinear piece 43 is an angular section of about 60 ° of an annular ring having a groove adapted to receive the base of the fins 42. These fins 42 have a shape and dimensions similar to those of large blades 30 of the impeller 4 shown in FIG.
Ces ailettes 42 du redresseur 5 sont avantageusement obtenues dans un matériau réfractaire massique et de préférence dans du carbure de tungstène. Ce carbure de tungstène présente de préférence la composition suivante :These fins 42 of the rectifier 5 are advantageously obtained in a mass refractory material and preferably in tungsten carbide. This tungsten carbide preferably has the following composition:
- carbure de tungstène compris entre 50 et 97% en poidstungsten carbide of between 50 and 97% by weight
- Cobalt compris entre 3 et 30% en poidsCobalt between 3 and 30% by weight
- tantale et niobium compris entre 0,2 et 3% en poids - Nickel compris entre 3 et 30% en poids- tantalum and niobium between 0.2 and 3% by weight - nickel between 3 and 30% by weight
En particulier, la composition du carbure de tungstène pauvre en cobalt pourra être suivant les compositions détaillées dans le tableau représenté sur la figure 8.In particular, the composition of cobalt-poor tungsten carbide may be according to the compositions detailed in the table shown in FIG.
De plus, ce carbure de tungstène présente de préférence une densité comprise entre 3 et 16 et une dureté Vickers à 10 kg comprise entre 900 et 3000.In addition, this tungsten carbide preferably has a density of between 3 and 16 and a Vickers hardness of 10 kg of between 900 and 3000.
Il va de soi que le carbure de tungstène peut consister dans d'autres nuances de carbonitrure de titane ou dans un autre matériau réfractaire sans pour autant sortir du cadre de l'invention. De plus, les ailettes 42 du redresseur seront obtenues selon un procédé globalement similaire au procédé de fabrication des grandes ailettes 30 de la roue à aubes 4. Par ailleurs, on observera que l'utilisation de carbonitrure de titane pour les pièces en mouvement de la turbine et du carbure de tungstène pour les pièces statiques de la turbine permet une utilisation complète de la puissance du gaz sans risque d'usure prématurée. L'utilisation de ces matériaux permet une construction plus simple que les turbines de l'art antérieur. Les turbines ainsi construites sont par ailleurs plus légères et plus résistantes.It goes without saying that tungsten carbide may consist in other grades of titanium carbonitride or in another refractory material without departing from the scope of the invention. In addition, the fins 42 of the straightener will be obtained according to a method generally similar to the method of manufacturing large fins 30 of the impeller 4. Moreover, it will be observed that the use of titanium carbonitride for the moving parts of the turbine and tungsten carbide for the static parts of the turbine allows a complete use of the power of the gas without risk of premature wear. The use of these materials allows a simpler construction than the turbines of the prior art. The turbines thus built are also lighter and more resistant.
En outre, le fait que les pièces en mouvement de la turbine, en particulier les ailettes, soient fabriquées avec du carbonitrure de titane uniquement présente le double avantage de simplifier le processus de fabrication, tout en permettant d'avoir des pièces résistantes aux conditions de fonctionnement extrêmes des turbines, notamment aux fortes vibrations dues aux vitesses de rotation très élevées.In addition, the fact that the moving parts of the turbine, in particular the fins, are manufactured with titanium carbonitride only has the dual advantage of simplifying the manufacturing process, while allowing to have parts resistant to the conditions of Extreme operation of the turbines, especially at high vibrations due to very high speeds of rotation.
Enfin, il est bien évident que les exemples que l'on vient de donner ne sont que des illustrations particulières en aucun cas limitatives quant aux domaines d'application de l'invention. Finally, it is obvious that the examples that have just been given are only particular illustrations in no way limiting as to the fields of application of the invention.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Turbine à gaz comportant d'une part une roue à aubes (4) munie d'ailettes (30, 31 ) de type radiales et d'au moins un redresseur (5) et montée en rotation sur un arbre de transmission en prise avec une génératrice (2), ladite roue (4) s'étendant au droit d'une tuyère de diffusion (12), et d'autre part des moyens d'admission du gaz alimentant ladite tuyère de diffusion (12) de telle manière qu'un gaz soit amené dans la tuyère de diffusion (12) afin d'entraîner en rotation la roue (4) à ailettes (30, 31 ), lesdits moyens d'admission étant constitués d'un tuyau d'admission (10) et d'une vanne d'admission (11 ) comportant une soupape (15) et un siège de vanne (19) mobile, caractérisée en ce qu'au moins les ailettes et/ou un des éléments mobiles est obtenu dans du carbonitrure de titane et en ce que au moins un des éléments statiques de ladite turbine est obtenu dans du carbure de tungstène.1 - Gas turbine comprising on the one hand a paddle wheel (4) provided with fins (30, 31) of radial type and at least one rectifier (5) and rotatably mounted on a drive shaft in mesh with a generator (2), said wheel (4) extending in line with a diffusion nozzle (12), and secondly with gas inlet means feeding said diffusion nozzle (12) in such a way a gas is fed into the diffusion nozzle (12) to rotate the fin wheel (4) (30, 31), said intake means being an intake pipe (10) and an inlet valve (11) having a valve (15) and a movable valve seat (19), characterized in that at least the fins and / or one of the movable elements is obtained in titanium carbonitride and in that at least one of the static elements of said turbine is obtained in tungsten carbide.
2 - Turbine suivant la revendication précédente caractérisée en ce que les ailettes (30, 31 ) de la roue à aubes sont obtenues dans du carbonitrure de titane.2 - Turbine according to the preceding claim characterized in that the fins (30, 31) of the impeller are obtained in titanium carbonitride.
3 - Turbine suivant l'une la revendication 2 caractérisée en ce que le carbonitrure de titane présente une densité comprise entre 4 et 8.3 - Turbine according to claim 2 characterized in that the titanium carbonitride has a density of between 4 and 8.
4 - Turbine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce qu'au moins le siège de la vanne d'admission (19) est obtenu dans du carbure de tungstène.4 - Turbine according to any one of claims 1 to 3 characterized in that at least the seat of the inlet valve (19) is obtained in tungsten carbide.
5 - Turbine suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 4 caractérisée en ce que le redresseur (5) comporte une pluralité d'ailettes (42) obtenues dans du carbure de tungstène.5 - Turbine according to any one of claims 1 or 4 characterized in that the rectifier (5) comprises a plurality of fins (42) obtained in tungsten carbide.
6 - Turbine suivant l'une quelconque des revendications 1 ,4 ou 5 caractérisée en ce que le carbure de tungstène présente la composition suivante : - carbure de tungstène compris entre 50 et 97% en poids6 - Turbine according to any one of claims 1, 4 or 5 characterized in that the tungsten carbide has the following composition: - tungsten carbide between 50 and 97% by weight
- Cobalt compris entre 3 et 30% en poidsCobalt between 3 and 30% by weight
- tantale et niobium compris entre 0,2 et 3% en poids- tantalum and niobium between 0.2 and 3% by weight
- Nickel compris entre 3 et 30% en poids 7 - Turbine suivant la revendication 6 caractérisée en ce que le carbure de tungstène présente une densité comprise entre 3 et 16.- Nickel between 3 and 30% by weight 7 - Turbine according to claim 6 characterized in that the tungsten carbide has a density of between 3 and 16.
8 - Turbine suivant l'une quelconque des revendications 6 ou 7 caractérisée en ce que le carbure de tungstène présente une dureté Vickers à 10 kg comprise entre 800 et 3000.8 - Turbine according to any one of claims 6 or 7 characterized in that the tungsten carbide has a Vickers hardness to 10 kg between 800 and 3000.
9 - Turbine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisée en ce que les moyens d'admission sont constitués d'une vanne d'admission (11 ) constituée d'une soupape se présentant sous la forme d'une tige cylindrique (15) coulissant dans un guide (16) concentrique et s'étendant dans un corps cylindrique (17) fermé par une porte vanne (18) qui reçoit un siège de vanne (19) solidaire de l'extrémité de ladite soupape (15), ladite soupape (15) et le guide (16) étant obtenus dans un matériau présentant une dureté Vickers comprise entre 850 et 2250.9 - Turbine according to any one of claims 1 to 8 characterized in that the intake means consist of an inlet valve (11) consisting of a valve in the form of a cylindrical rod ( 15) sliding in a concentric guide (16) and extending in a cylindrical body (17) closed by a valve gate (18) which receives a valve seat (19) integral with the end of said valve (15), said valve (15) and the guide (16) being made of a material having a Vickers hardness between 850 and 2250.
10 - Turbine suivant la revendication 9 caractérisée en ce que ledit siège (19) est obtenu dans un matériau réfractaire massique.10 - Turbine according to claim 9 characterized in that said seat (19) is obtained in a mass refractory material.
11 - Turbine suivant la revendication 10 caractérisée en ce que ledit matériau réfractaire consiste dans du carbure de tungstène.11 - Turbine according to claim 10 characterized in that said refractory material consists of tungsten carbide.
12 - Procédé de fabrication d'une ailette pleine d'une roue à aube d'une turbine à gaz suivant l'une quelconque des revendications 2 ou 3 à partir d'un moule présentant une matrice de forme correspondante caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes de :12 - A method of manufacturing a blade full of a blade wheel of a gas turbine according to any one of claims 2 or 3 from a mold having a matrix of corresponding shape characterized in that it comprises at least the following steps of:
- introduction d'une partie la poudre de carbonitrure de titane dans la matrice du moule pour la remplir partiellement,introducing a portion of the titanium carbonitride powder into the mold matrix to partially fill it,
- introduction du reste de la poudre de carbonitrure de titane dans la matrice du moule pour la remplir complètement,introducing the remainder of the titanium carbonitride powder into the die of the mold to fill it completely,
- pressage de la matrice,- pressing the matrix,
- extraction de l'ailette du moule.extraction of the fin of the mold.
13 - Procédé suivant la revendication 12 caractérisé en ce que l'étape de pressage de la matrice s'effectue en au moins deux étapes de : - pressage sur l'un des flancs de la matrice du moule, puis13 - Process according to claim 12 characterized in that the step of pressing the matrix is carried out in at least two stages of: - pressing on one of the sides of the die of the mold, then
- pressage sur le flanc opposé de la matrice du moule.pressing on the opposite side of the die of the mold.
14 - Procédé suivant la revendication 13 caractérisé en ce que le pressage s'effectue à une pression comprise entre 1000 et 2000 bars. 15 - Procédé suivant la revendication 14 caractérisé en ce que le pressage s'effectue à une pression de 1500 bars.14 - Process according to claim 13 characterized in that the pressing is carried out at a pressure between 1000 and 2000 bar. 15 - Process according to claim 14 characterized in that the pressing is carried out at a pressure of 1500 bar.
16 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 12 à 15 caractérisé en ce que 1/3 de la poudre de carbonitrure de titane est introduit dans la matrice du moule puis les 2/3 restant de la poudre de carbonitrure de titane est introduit dans la matrice pour la remplir.16 - Process according to any one of claims 12 to 15 characterized in that 1/3 of the titanium carbonitride powder is introduced into the die of the mold and the remaining 2/3 of the titanium carbonitride powder is introduced into the matrix to fill it.
17 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 15 ou 16 caractérisé en ce que la poudre de carbonitrure de titane présente une granulométrie comprise entre 0,7 et 3 μm. 18 - Procédé de fabrication d'une ailette creuse d'une roue à aube d'une turbine à gaz suivant l'une quelconque des revendications 2 ou 3 à partir d'un moule présentant une matrice de forme correspondante caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes de :17 - Process according to any one of claims 15 or 16 characterized in that the titanium carbonitride powder has a particle size of between 0.7 and 3 microns. 18 - A method of manufacturing a hollow blade of a blade wheel of a gas turbine according to any one of claims 2 or 3 from a mold having a matrix of corresponding shape characterized in that it comprises at least the following steps of:
- introduction de la poudre de carbonitrure de titane dans la matrice du moule pour la remplir,introduction of the titanium carbonitride powder into the matrix of the mold to fill it,
- introduction d'un poinçon dans la matrice du moule,- introduction of a punch into the die of the mold,
- pressage de la matrice,- pressing the matrix,
- extraction de l'ailette du moule.extraction of the fin of the mold.
19 - Procédé suivant la revendication 18 caractérisé en ce que l'étape de pressage de la matrice s'effectue au moins en deux étapes de :19 - Process according to claim 18 characterized in that the die pressing step is carried out at least in two steps of:
- pressage sur l'extrémité supérieure ou inférieure de la matrice du moule, puispressing on the upper or lower end of the die of the mold, then
- pressage sur l'extrémité opposée, i.e. sur l'extrémité inférieure ou supérieure, de la matrice du moule. 20 - Procédé suivant la revendication 19 caractérisé en ce que le pressage s'effectue à une pression comprise entre 1000 et 2000 bars.pressing on the opposite end, i.e. on the lower or upper end, of the die of the mold. 20 - Process according to claim 19 characterized in that the pressing is carried out at a pressure between 1000 and 2000 bar.
21 - Procédé suivant la revendication 20 caractérisé en ce que le pressage s'effectue à une pression de 1500 bars. 21 - Process according to claim 20 characterized in that the pressing is carried out at a pressure of 1500 bar.
PCT/EP2008/066611 2007-12-03 2008-12-02 Gas turbine comprising an impeller of the radial-blade type and method for making the blades for said turbine WO2009071532A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0759525A FR2924465B1 (en) 2007-12-03 2007-12-03 GAS TURBINE COMPRISING A WHEEL WITH RADIAL WING TYPE AUBES AND METHOD FOR MANUFACTURING THE FINS OF THE TURBINE.
FR0759525 2007-12-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009071532A1 true WO2009071532A1 (en) 2009-06-11

Family

ID=39591707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/066611 WO2009071532A1 (en) 2007-12-03 2008-12-02 Gas turbine comprising an impeller of the radial-blade type and method for making the blades for said turbine

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2924465B1 (en)
WO (1) WO2009071532A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011014910A1 (en) * 2009-08-03 2011-02-10 Craft Holdings Wa Pty Ltd Electrolysis cell and electrical power unit incorporating same
CN102741615A (en) * 2009-12-15 2012-10-17 诺沃皮尼奥内有限公司 Tungsten carbide inserts and method
CN104372228A (en) * 2014-10-31 2015-02-25 浙江恒成硬质合金有限公司 Cemented carbide roll collar

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110159279A1 (en) * 2008-08-29 2011-06-30 Showa Denko K.K. Surface-covered cermet member and method for manufacturing same

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB692867A (en) * 1950-03-24 1953-06-17 Hard Metal Tools Ltd Improvements relating to turbine blades
GB718382A (en) * 1950-11-25 1954-11-10 Sintercast Corp America Powder metallurgical method of shaping articles from high melting metals
FR2200365A1 (en) * 1972-09-22 1974-04-19 Bbc Brown Boveri & Cie
FR2519071A1 (en) * 1981-12-24 1983-07-01 Mtu Muenchen Gmbh DAWN OF A GAS FLOW MACHINE, IN PARTICULAR A GAS TURBINE
EP1213443A2 (en) * 2000-12-08 2002-06-12 General Electric Company A high strength steam turbine rotor and it's methods of fabricating
WO2002101204A1 (en) * 2001-06-11 2002-12-19 Hitachi, Ltd. Turbine blade and turbine power generating equipment

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB692867A (en) * 1950-03-24 1953-06-17 Hard Metal Tools Ltd Improvements relating to turbine blades
GB718382A (en) * 1950-11-25 1954-11-10 Sintercast Corp America Powder metallurgical method of shaping articles from high melting metals
FR2200365A1 (en) * 1972-09-22 1974-04-19 Bbc Brown Boveri & Cie
FR2519071A1 (en) * 1981-12-24 1983-07-01 Mtu Muenchen Gmbh DAWN OF A GAS FLOW MACHINE, IN PARTICULAR A GAS TURBINE
EP1213443A2 (en) * 2000-12-08 2002-06-12 General Electric Company A high strength steam turbine rotor and it's methods of fabricating
WO2002101204A1 (en) * 2001-06-11 2002-12-19 Hitachi, Ltd. Turbine blade and turbine power generating equipment

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011014910A1 (en) * 2009-08-03 2011-02-10 Craft Holdings Wa Pty Ltd Electrolysis cell and electrical power unit incorporating same
CN102741615A (en) * 2009-12-15 2012-10-17 诺沃皮尼奥内有限公司 Tungsten carbide inserts and method
CN102741615B (en) * 2009-12-15 2014-12-17 诺沃皮尼奥内有限公司 Tungsten carbide inserts and method for gas turbine bush
CN104372228A (en) * 2014-10-31 2015-02-25 浙江恒成硬质合金有限公司 Cemented carbide roll collar

Also Published As

Publication number Publication date
FR2924465A1 (en) 2009-06-05
FR2924465B1 (en) 2013-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2535516B1 (en) Method for friction soldering blades to an axial compressor drum, and corresponding device
EP2406463B1 (en) Turbine vane with dusting hole at the base of the blade
EP1806480B1 (en) Anti-wear device for the bearing of a variable angle vane in the compressor of a turbomachine
EP2483007B1 (en) Repairing compressor blades by cold compacting
WO2009071532A1 (en) Gas turbine comprising an impeller of the radial-blade type and method for making the blades for said turbine
FR2989607A1 (en) METHOD FOR MAKING A METALLIC REINFORCEMENT WITH INSERT FOR THE PROTECTION OF AN ATTACK EDGE IN COMPOSITE MATERIAL
CA2442952C (en) Case forming in particular a turbine engine rotor, compressor and turbine engine comprising a like case
EP0657554B1 (en) Process for preparing a circular fiberreinforced metallic workpiece
FR3046557A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING AN ATTACK EDGE SHIELD COMPRISING AN ADDITIVE MANUFACTURING STEP AND AN ATTACK EDGE SHIELD
EP0618996B1 (en) Process for the manufacture of a wheel for a turbine with inserted blades and wheel so obtained
FR3002995A1 (en) BEARING ARRANGEMENT FOR A SHAFT, PARTICULARLY IN A VALVE UNIT, VALVE UNIT EQUIPPED WITH SUCH A BEARING ARRANGEMENT AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
FR2856440A1 (en) TURBOMACHINE COMPRESSOR AND COMPRESSOR WHEEL
EP3011185B1 (en) Centrifugal rotor
EP2937516B1 (en) One-piece centred housing of an axial turbomachine compressor and associated manufacturing process
FR2758376A1 (en) ROTOR CASE OF A TORQUE CONVERTER AND METHOD FOR FORMING THIS CASE
FR2946552A1 (en) METHOD FOR PCD TOOL MACHINING OF TURBINE BLADES IN CMC.
WO2013088078A1 (en) Flow straightener sector for a turbomachine compressor which is produced by brazing a platform of its vanes to a shell ring
EP2903763B1 (en) Method of manufacturing a component covered with an abradable coating
EP3129658B1 (en) Fluid-transfer device and method for manufacturing same
EP0919322B1 (en) Manufacturing method for bimetallic turbine blade and use
FR2996477A1 (en) Manufacturing e.g. casing of compressor in turbojet, comprises providing blank of piece with housing, filling housing with abradable material, plating material in housing by explosion, and subjecting material to thermal heat treatment
EP3655178B1 (en) Method and apparatus of producing metallic billets
WO2016042233A1 (en) Method for repairing a circumferential groove of an annular locking member for a turbomachine
BE1015168A3 (en) Control room and distributor for turbine power centrifugal blasting and use.
BE556458A (en)

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08856306

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08856306

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1