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MEMOIRE DESCRIPTIF à l'appui d'une demande de BREVET D'INVENTION pour STALLATION DE TURBINE A VAPEUR AVEC RECHAUFFAGE DE L'EAU D'ALIMENTATION" par La Société Anonyme BROWN BOVERI & Cie, à BADEN, SUISSE .
Faisant l'objet d'une première demande de brevet déposée en ALLEMAGNE, le 2 juin 1926.
Au lieu d'util.iser pour le réchauffage de l'eau d'alimentation de la vapeur soutirée des turbines principales, on prévoit fréquemment dans ce but des turbines spéciales qui ne sont parcourues en partie que par cette seule vapeur de réchauffage, mais utilisent en partie encore une certaine quantité de vapeur d'ap point dans un étage à basse pression avec condenseur* afin d'obtenir une certaine latitude dans le débit d'énergie de ces turbines'.
On prévoit sur ces turbines des points de soutirage correspondant aux étages de réchauffage successifs et dans ce cas on
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dispose d'adinaire encore en ces points des organes de laminage qui assurent le maintien des pressions nécessaires pour obtenir les températures de réchauffage voulues.
L'invention a pour but de disposer la turbine de réchauffage, malgré sa séparation de la turbine principale du côté vapeur, de manière aussi simple et en même temps aussi économique que possi- ble, c'est à dire de prévoir les points de soutirage nécessaires, mais sans disposer ni soupapes de laminage pour remonter les pres- sions, ni étage de basse pression avec condensation. L'aubage de cette turbine est prévu pour les quantités de vapeur qui, avec la quantité maxima d'eaud'alimentation, sont nécessaires pour le réchauffage de cette eau à la température désirée.
Or si la quantité d'eau d'alimentation à fournir devient plus faible, on ne peut, avec une turbine de ce genre, condenser sans réglage la quantité de vapeur arrivante ; conséquence, les pressions dans cette turbine croîtraient de plus en plus et de- viendraient finalement excessives.
Suivant l'invention, on empêche cette augmentation de pres- sion en réglant la quantité de vapeur vive qui arrive à la tur- bine à peu près proportionnellement à la quantité d'eau d'alimen- tation au moyen de la soupape de réglage d'admission de vapeur vive de cette turbine. Lorsque la turbine de réchauffage ne mar- che qu'avec une seule turbine principale, ce réglage peut se fai- re sans autre précaution en fonction de la charge ou de la quanti- té de vapeur de ladite turbine .principale.
Dans ce cas, le régu- lateur de la turbine de réchauffage peut être influencé directe- ment par la pression d'un étage de la turbine principale, ou bien on peut faire agir simultanément et dans le même sens la position de la timonerie du régulateur ou la pression de réglage de la dis- tribution de la'turbine principale, sur la distribution de la tur- bine de réchauffage.
L'invention sera plus explicitement décrite en se reportant au dessin ci-joint.
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La Fig. 1 montre le montage pour ce mode de marche.
1 déaigne la turbine de réchauffage qui,'dans ce cas, marche
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en prAl1bl. voo la turbine prineipale 2 at doit réchauffer l'eau condensée provenant de cette turbine. La conduite de réglage 3 transmet, soit la pression d'un étage, sort celle du fluide sous pression de la distribution de la turbine principale, sous la membrane 4 de la soupape d'admission de vapeur vive 5 de la tur- bine de réchauffage, tandis qu'au dessus de la membrane le ressort 5 fait équilibre à la pression de la distribution.
Lorsque par exemple la charge croit et par suite, en même temps qu'elle, la pression de vapeur ou celle de distribution de la turbine princi- pale 2, la membrane 4 est sollicitée vers le haut et provoque l'ouverture de la soupape d'admission de vapeur vive 5, de sorte que de la vapeur peut passer aux divers pointa de soutirage 7,8 9 en quantité suffisante pour réchauffer la quantité d'eau conden- sée qui a augmenté en même temps que la charge. En cas de diminu- tion de la charge de la turbine principale 2, la soupape d'admis- sion de vapeur vive 5 de la turbine de réchauffage se ferme par suite de la réduction 'de la pression sous la membrane 4.
Lorsque la turbine de réchauffage doit fonctionner indépen- damment des turbines principales, la soupape d'admission de vapeur vive de la turbine de réchauffage n'est surveillée, d'après une
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Mttra 8ftrftai4ri Mq.tt0 do l'invàntion, que par un limiteur de pres- sion monté au dernier point de soutirage. Un organe de contrôle de ce genre ne laissera jamais monter la pression au dernier étage au delà d'une limite maxima, c'est à dire qu'il agira.sur la soupape d'admission de vapeur vive de manière telle que la quan- tité de vapeur de réchauffage diminue en même temps. que la quan- tité d'eau d'alimentation.
Les pressions régnant dans la turbine de réchauffage accuseront on conséquence une allure semblable à celle qu'elles auraient dans une turbine principale fonctionnant
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avec réchauffage, c'est à dire qu'au point du plus fort réchauf- fage, la pression diminuera, comme dans la première solution, en même temps que la quantité d'eau d'alimentation, ce qui est plus avantageux que le réchauffage à. température constante pour toutes les quantités d'eau d'alimentation.
La Fig. 2 montre, à titre d'exemple, une disposition de la distribution pour la turbine de réchauffage complètement indépen- dante.
1) - Dans la forme d'exécution de la Fig 2, la soupape d'ad- mission de vapeur vive 5 ( Fig. 1) est actionnée par une distri- bution à liquide, le liquide sous pression passant de la pompe par la conduite 10 sous le piston 11, tandis que le ressort 15 agit par en haut sur ce piston. L'écoulement du liquide de dis- tribution est contrôlé, par exemple, par le limiteur de pression 13 du dernier point de soutirage, du fait que le petit piston 14 ferme plus ou moins la conduite 15.
Lorsque la quantité d'eau d'alimentation baisse, les pressions s'élèvent dans les conduites d'extraction 7, 8, 9 et la membrane 16 du limiteur de pression 13 est pressée vers le bas par l'in- termédiaire de la conduite de réglage 17. Le petit piston 14 laisse le liquide sous pression s'écouler hors de la conduite 15; par suite, le piston 11 se ferme conjointement avec la soupape d'ar- rivée de vapeur vive 5 de la turbine de réchauffage, de façon à réduire la quantité de vapeur de la turbine de réchauffage dans le même sens que laquantité d'eau d'alimentation.
Inversement, si la quantité d'eau d'alimentation augmente, il se produira une réduc- tion de pression dans les conduites de soutirage de vapeur, ré- duction qui, par le limiteur de pression 13, empêchera l'écoule- ment du liquide sous pression de la distribution et fera s'ouvrir la soupape d'admission 5, afin de laisser passer par la turbine la quantité de vapeur nécessaire pour le réchauffage de la quantité d'eau d'alimentation augmentée.
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En conséquence, cette turbine de réchauffage de construction simple réalise avec ces deux modes de fonctionnement le réchauffa- ge de l'eau d'alimentation de manière économique du fait que la température de réchauffage décroît en même temps que la quantité d'eau d'alimentation, tandis qu'il ne se produit le long du par- cours dans la turbine aucun laminage de la vapeur et qu'aucune vapeur n'est condensée qui ne soit utilisée pour le réchauffage.
La turbine de réchauffage peut être disposée de manière que la soupape d'admission de vapeur vive soit, dans le cas de la mar- che simultanée avec la turbine principale, réglée uniquement par le limiteur de pression du dernier point d'extraction de vapeur.
L'actionnement de la soupape d'admission de vapeur vive de la turbine de réchauffage n'a du reste pas besoin de ce faire exacte- ment de manière que la pression au premier étage baisse de façon exactement proportionnelle à la quantité d'eau d'alimentation; la diminution de cette pression et, en conséquence celle de la plus haute température de réchauffage peut, au contraire, être un peu moindre, afin d'améliorer encore, le cas échéant, l'économie de l'installation de force motrice.