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Machine à. piston avec turbines pour l'utilisation des cha- leurs perdues.
La présente invention a pour objet une machine à piston dont les chaleurs perdues sont utilisées dans une turbine agissant sur 1'arbre de la machine.
L'invention consiste à produire, lors du renverse- ment de marche de la machine à piston, la fermeture de la conduite d'amende de vapeur pour la turbine qui est reliée à l'arbre de la machine à piston par un accouplement. En cas d'emploi d'un accouplement débrayable,, hydraulique ou élas-
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tique, entre la turbine et l'arbre de la machine à piston, cet accouplement est dégagé en même temps ou à peu près en même temps qu'on coupe la vapeur pour la turbine. La mise hors service et la mise en service éventuelle de la turbine peuvent se faire en corrélation forcée avec le renversement de marche de la machine à piston.
En cas d'emploi d'un accou- plement débrayable entre la turbine et l'arbre de la machine à piston, le dégagement et l'engagement de cet accouplement peuvent être mis en corrélation forcée avec le renversement de marche de la machine à piston. La mise en service et hors service de la turbine peut également se faire en corrélation forcée avec le fonctionnement de l'accouplement*
Un exemple de réalisation de l'objet de l'invention est représenté schématiquement sur le dessin annexé. La Fig.l montre la position de fonctionnement pour la marche avant et la Fig.2 pour la marche arrière de l'installation de machines.
Sur le dessin on a désigné par a la machine à va- peur à piston et à renversement de marche, par! la turbine à vapeur d'échappement, par.2. l'accouplement hydraulique incorporé dans le mécanisme d'engrenages, par d la vanne d'inversion de vapeur, qui fait passer la vapeur d'échappe- ment de la machine à piston dans la turbine ou dans le condenseur, par e le tiroir distributeur d'huile relié au tringlage de renversement de marche de la machine à piston par une coulisse m, par f les pistons de commande pour le remplissage et la vidange de l'accouplement hydraulique, par ± le canal de vidange de l'accouplement, par h la con- duite d'amenée d'huile sous pression, venant dtune pompe à huile et allant au tiroir distributeur d'huile,
par i la conduite d'huile sous pression entre le tiroir distribu- teur d'huile ± et l'accouplement hydraulique c, par k une
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conduite d'huile sous pression qui est branchée sur la con- duite i et se rend à la. vanne d'inversion de vapeur d, par 1 une conduite de départ de l'huile qui aboutit à un réservoir non représenté, para et o des conduites d'eai sous pression .allant du tiroir distributeur d'huile e au piston de comman- de f, et par 1 une conduite de vapeur vive.
Le dispositif d'inversion de vapeur fonctionne de la manière suivante, dans la position de la Fig. l, pour la marche avant :
Après que la machine à vapeur à piston a a été mise en marche, on peut amener le tiroir distributeur d'hui- le e dans la position représentée. La coulisses prévue dans l'enclenchement avec le tringlage de renversement de marche permet ce mouvement. Pour cette position du tiroir distri- buteur d'huile ±, les pistons de commande f sont déplacés par suite de l'arrivée d'huile nous pression par la conduite n et du départ de l'huile par la conduite c, de telle fagon que le canal de vidange @ de l'accouplement hydraulique c est ferme. L'huile sous pression parvient alors par la con- duite i dans l'accouplement.
Après le remplissage de celui- ci il s'établit dans les conduites i et k une pression d'hui- le déterminée qui abaisse la vanne ± d'inversion de vapeur, placée sous l'action d'un ressort, de sorte que la vapeur d'échappement de la machine à piston peut se rendre à la turbine à vapeur d'échappement et que celle-ci peut, par l'entremise de l'accouplement hydraulique et du mécanisme d'engrenages, transmettre sa puissance à l'arbre moteur de la machine à piston.
Si la machine à piston est mise en marche arrière, les positions représentées à la Fig.2 s'obtiennent dé la manière suivante:
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Le tringlage de renversement de marche de la machi- ne à piston amène de force le tiroir distributeur d'huile e, au moyen de la coulisse d'enclenchement m, dans la position représentée, de sorte que les conduites d'huile sous pres-
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sion i et k sont déconnectées de 11arrivée d'huile.pous pres- sion et reliée à la conduite 1 de départ d'huile.
Par suite de la chute de pression dans les conduites i et k, la force du ressort de la vanne de renversement de vapeur d estpré- pondérante et renverse la position de cette vanne de maniè- re que la vapeur d'échappement ne soit plus conduite à la turbine à vapeur d'échappement mais au condenseur.
En même temps, de l'huile sous pression arrive maintenant par la conduite ± derrière les pistons distributeurs f, tandis que la conduite n sert alors pour l'échappement de sorte que le canal de vidange ^ de l'accouplement hydraulique est dégagé, que cet accouplement se vide et que la turbine à vapeur d'échappement est débrayée*
Dans cette position une mise en service intempes- tive de la turbine à vapeur d'échappement est impossible par suite de l'enclenchement du tiroir à huile ± avec le tringlage de renversement de marche de la machine à piston.
Pendant la manoeuvre de renversement de marche de la machine à piston, la turbine à vapeur d'échappement reste hors service, ce qui assure une manoeuvre rapide de la ma- chine à piston, et la turbine ne peut être remise en servi- ce que lorsque le tringlage de renversement de marche de la machine à piston a pris la position représentée a. la Fig.l pour la marche avant. Dans cette position, si pour l'une ou l'autre raison il est nécessaire d'évacuer directement la va- peur d'échappement vers le condenseur et de débrayer la turbi- ne à vapeur d'échappement, on peut le faire en amenant à la main le tiroir distributeur d'huile e dans la position de la
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Fig. 2.
On peut naturellement employer à la place de l'em- brayage 4 liquide un autre accouplement débrayable, et éga- lement d'autres organes pour produire le mouvement de la soupape d'inversion de vapeur.
Une conduite de vapeur vive 2 permet d'envoyer à la turbine à vapeur d'échappement de la vapeur vive dans le cas où. par suite d'une avarie de la machine à piston,il est nécessaire de détacher celle-ci de l'arbre et de mainte- nir l'installation en fonctionnement uniquement au moyen de la turbine.
Comme le montre le dessin, l'embrayage est avanta- geusement disposé sur l'arbre intermédiaire du mécanisme d'en- grenages de fagon que lorsque la turbine est hors service, seuls l'engrenage monté sur l'arbre principal et le premier pignon marchent avec l'arbre.
La présente invention donne donc la certitude que la turbine ne regoit la vapeur d'échappement de la machine piston que lorsque cette turbine est accouplée par l'embraya- ge à l'arbre de la machine à piston. L'effet technique im- portant de cette disposition consiste,en ce que ar la corré- lation forcée entre l'embrayage et la vanne d'inversion de vapeur, on empêche l'emballement et par conséquent la des- truction de la turbine.
Un autre avantage de la présente invention est le suivant. Comme on le sait, les turbines fonctionnent à des vitesses très élevées qui sont très incommodes lors du ren- versement de marche en ce sens que par suite des moments d'inertie des masses en rotation, il se produit un grand re- tard dans l'opération de renversement de marche d'une turbi- ne et que d'autre part il est impossible d'éviter des solli-
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citations considérables du mécanisme d'engrenages. Or, dans les installations de navires, le renversement rapide de la marche de la machine est d'une importance considérable pour la sécurité de marche du navire.
Il est également d'une grande importance pour le fonctionnement du navire, lorsque par exemple par suite d'un temps défavorable l'hélice sort fréquemment de l'eau, ce qui pourrait mettre en danger le fonctionnement de la turbi- ne à vapeur marchant à grande vitesse, ou pour d'autres rai- sons quelconques, par exemple dans le cas d'une avarie à la machine ou à l'embrayage, de pouvoir arrêter la turbine à va- peur d'échappement sans influencer la marche de la machine à piston.
Dans tous ces cas, la corrélation forcée de fonc- tionnements de l'accouplement et de vanne d'inversion est assurée de sorte qu'un emballement de la turbine à vapeur est en tous cas évite.
REVENDICATIONS
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1.- Machine à piston dont les chaleurs perdues sont employées dans une turbine agissant sur l'arbre de la machine à piston, caractérisée ennce que, pour le renverse- ment de marche de la machine à piston, la conduite d'amenée de vapeur à la turbine, qui est reliée à l'arbre de la ma- chine à piston par un accouplement, est fermée.