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Mémoire descriptif déposé à l'appui de la demande de brevet d'in- vention, formulée par Rodolphe Gillet, à Liége, pour: Un système d'utilisation de la puissance des chutes d'eau au moyen de turbi- nes hydropneumatique à trompes.
La présente demande de brevet a pour objet l'utilisation de la puissance des chutes d'eau au moyen de moteurs et plus généralement de turbines hydropneumatiques, fonctionnant sous l'effet de la dé- pression causée par la chute des eaux vives, dans des trompes appro- priées ; et domportant généralement les avantages suivants :1 ) amé- nagement moins coûteux des canalisations et dérivations des eaux;2 ) transport à distance de l'énergie hydraulique, par un agent intermé- diaire gratuit: l'air atmosphérique; 3 ) possibilité de situer l'usi- ne, de placer les machines, y compris les trompes, en aval, à mi-côte ou en amont de la chute et assez loin des conduites forcées, le point d'aboutissement de ces dernières pouvant même être considéré comme inaccessible. La trompe joue le role de "transformateur de pression"; elle crée un vide relatif.
Cet appareil possède un rendement élevé lorsqu'il agit sur un fluide de faible densité, en l'oocurenoe, l'air raréfié ; ce qui ressort de la formule des quantités de mouvement: M V = (M + m ) xv, dans laquelle le M es't la masse d'eau, V, sa vitesse; m le poids d'air extrait et recomprimé; v la vitesse de l'émulsion.
Il convient de créer, au moyen de la trompe, une dépression très éle- vée; la trompe joue le rôle de compresseur d'air ; la pression absolue initiale de l'enceinte (collecteur de vide) est très faible (30 à 50 m/m de mercure) la pression finale vaut 760 m/m de mercure, ckest la pression atmosphérique. La trompe extrait, d'une enoeinte, une oer- taine quantité d'air, dans l'unité de temps; une quantité égale d'air rentre, pendant le meme temps, en traversant les aubages d'uneturbine pneumatique, analogue à une turbine à vapeur et qui peut, comme oette dernière, appartenir aux types à action, à réaction, mixte, à injec- tion partielle ou tetale, axial ou radial. Tel est le principe de l'invention.
Il convient d'ajouter et ceci constitue une revendioa- tion essentielle, du brevet - que les trompes ou éjeoteurs peuvent être placés, suivant la disposition du terrain, en aval, ou en amont de la conduite foroée, avec des résultats aussi avantageux. On pourra aussi diminuer les frais d'adduction de l'eau, en terrain rocheux, en disposant la prise d'eau, en siphon.
Nous avons cru inutile de compléter, ce qui précède, par des schémas; les différentes formes particulières de réalisation que nous déori- vons ci-après, avec dessins annexés, et prévoyant les différentes ap- plications en régime de plaine et de moyennes ou hautes chutes, se- ront très suffisantes pour la clarté de ce mémoire.
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FORMES PARTICULIERES DE REALISATION.
REGIME DE PLAINE. La fig.l de la Planohe I nous montre la coupe schématique d'une installation de turbine hydropneumatique en plaine. Le bief aboutit à une vaste cuve, en tôle ou en ciment 1, percée d'orifices, à sa base. Sur ces orifices sont disposés les éjecteurs ou trompes, comprenant deux tuyères concentriques; la tuyère intérieure 2 (convergente de 6 à 7 ) est reliée au colleo- teur de vide 4 et la tuyère extérieure 3 (convergente-divergente) reçoit l'eau en charge et expulse l'émulsion, dans le canal de fui- te 5. Le collecteur de vide ou plus exactement d'air raréfié est relié aux turbines, par un caniveau 6, rempli d'eau dont le but est d'assurer un "réchauffage" suffisant du collecteur, pour évi- ter les dépôts de givre dus à la détente'de l'air, dans un rapport de dépression élevé.
Cette enveloppe d'eau constitue aussi un joint hydraulique, pour les raccords de la conduite. La turbine pneumatique 7 est placée au-dessus du niveau de l'eau. Elle compor- te (fig.2) (Type à action Brown-Boveri, deux étages de vitesse) le rotor 1 à grande vitesse, monté sur l'arbre 2, porté par des pa- liers à bagues de graphite 3 et des paliers à graissage sous pres- sion 4, logés dans les carters d'huile 5. Le rotor est placé dans une enveloppe 6 rapportée verticalement; il porte la double oouron- ne d'aubes mobiles 7; l'enveloppe porte une oouronne fixe 8 ; secteur 9 porte des tuyères d'injection, en nombre variable. L'air est admis en 10 et réglé par laminage; le régulateur centrifuge 11 commande une soupape opérant également sur la prise d'air.
Une soupape de sureté à ressort 12 s'ouvre de haut en bas, sous l'effet de la pression extérieure, lorsque le vide dépasse le tim- bre ; ce dispositif qui peut du reste être placé en n'importe quel point du collecteur de vide, évite automatiquement le désamorçage, en effeotuant une rentrée d'air.
On remarque aussi sur la figure, l'accouplement à manchon 13,l'en- grenage hélicoïde 14, pour la commande du régulateur, les réser- voirs d'huile 15 et le conduit d'échappement 16 en communication, avec le collecteur de vide.
L'analogie avec la turbine à vapeur est parfaite ; lecollecteur joue un rôle analogue au condenseur. Mais chést une turbine basse pression; toute l'évolution du fluide se passe sous la pression atmosphérique ; l'ai@a des propriétés différentes de la vapeur et des avantages marqués sur celle-ci; il en résulte un tracé diffé- rent des aubages et tuyères. De plus, le fluide évoluant est froid et il faut prévoir la production du givre et la combattre par des moyens appropriés qui seront examinés, dans un chapitre spécial.
La turbine ne doit pas comporter un nombre d'étages élevé ; en ef- fet, le vide produit, sous une faible hauteur d'eau ne saurait guè- re dépasser une certaine limite, sans risquer le désamorçage des éjecteurs.
On se bornera donc à un vide de 50 à 75 %, correspondant à une vi- tesse de détente pour l'air, d'environ 200 à 300 mètres/seconde c'est à dire 1/6 à 1/4 des vitesses linéaires de la vapeur complè- tement détendue). On peut donc, avec un petit nombre d'étages, ob- tenir des vitesses industrielles et réaliser l'accouplement direct avec les dynamos génératrices ou les machines réceptrices à grande vitesse.
Le vide produit est donc assez faible et le rendement s'en trouve affecté; mais il faut noter, à l'avantage de la turbine hydropneu- matique qu'elle permet d'utiliser le barrage, lui-même, sans néces- sité de construire une dérivation (canaux d'amenée et de fuite)..
La conduite d'air rartfié peut être souterraine et moyennant une rétribution peu importante, l'usinier peut obtenir le passage sous le terrain du voisin et même sous une route. Un troisième avantage c'est l'isolement des bâtiments et de la machinerie de la région humide. La turbine a une grande légèreté et une grande puissance massique; les appareils auxiliaires sont peu importants, au con- traire des machines hydrauliques.
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Mais son avantage principal, c'est de permettre à l'industrie rive- raine, mais non immédiatement juchée sur l'eau, de puiser à la source proche d'énergie hydraulique. IL convient de souligner aussi qu'en supprimant la dérivation des eaux, on évite l'assèchement partiel de la rivière, en aval du barrage et la formation de cloaques pestilentiels. Cette circonstance est très favorable à la turbine hydropneumatique : elles'impose là où sont en jeu la salu- brité publique et la beauté des sites.
La fig.3, planohe II représente en coupe une trompe spécialement prévue pour les faibles chutes. L'eau.est admise, dans la partie annulaire 1, comprise entre la tuyère 2 rapportée par son sommet,au collecteur de. vide et la tuyère convergente-divergente 3, dont la partie inférieure forme diffuseur (l'air ayant reçu la vitesse, dans la partie convergente supérieure, diminue de vitesse, dans le diffu- seur et augmente de pression , ce qui lui permet de vaincre la pres- sion atmosphérique.) Lorsque l'on dispose d'une faible hauteur d'eau, on peut adopter la trompe représentée à la fig.4 dont le diffuseur est placé horizon- talement.
Le rendement volumétrique augmente avec la hauteur 4 : pour obtenir un vide assez élevé qui conditionne le fonctionnement économique de l'ensemble turbine-trompe, et pour éviter le désamorçage il oonvient de ne pas descendre, au-dessous, d'un débit d'eau déterminé, dans l'unité de temps (La même observation a été faite sur les éjeotairs à vapeur). Par ailleurs, l'eau devant entrainer l'air, par une infi- nité de points de contact, de l'eau en excès constituerait une perte sèche. Il'faut donc, pour un débit d'air donné trouver une tuyère convergente-divergente de dimensions choisies, pour éviter ces deux écueils.
La fig. 5 nous montre deux tronçons rapportés, faisant partie du collecteur. Les rentrées d'air seraient pernicieuses, au plus haut point. Dans la partie immergée dans le caniveau, l'eau forme joint ; le peu d'eau qui pénètre, dans le collecteur s'écoule dans les trompes. Mais pour la partie découverte, le joint 1 est protégé par un sac rempli de goudron et fixé par des ligatures 3. Un goulot 4 permet le remplissage.
REALISATION D'UNE PETITE INSTALLATION DE FORCE MOTRICE. a fig.7 représente la roue du moulin, rustique mais encombrante et la fig.6, le petit moteur à trompe à la disposition du modeste artisan. Toute l'installation comprend un tuyau d'adduction 1 qui débouche dans une trompe 2: l'eau aspire l'air du collecteur de vide 3, venant du moteur 4. Au lieu du diffuseur, un tuyau 5, pro- longeant la trompe augmente son efficacité, en augmentant la hauteur de ohute. Afin d'éviter-le dépôt de givre, un tuyau 6 déverse de 1' eau, dans le collecteur: cette eau s'écoule en pente douce, dans la trompe.
Une turbine serait trop coûteuse et d'un faible rendement pour les petites forces, aussi il semble tout indiqué de la rem- placer, par un petit moteur à cylindres oscillants¯ou par le moteur relatif a tambour, dont le fonctionnement est bien connu.
La comparaison des fig. 6 et 7 suffit à montrer la commodité du moteur à trompe. Il faut ajouter que le bâtiment et les machines ne sont plus en contact avec l'eau.
MOYENNES ET HAUTES CHUTES.
SYSTEME COMPRENANT: CONDUITES FORCEES, TROMPES EN AVAL ET TURBINES. tans la fig. schématique 8, les conduites forcées 1 sont amenées, àu point le plus bas possible, en un endroit peu accessible; le réservoir 2 alimente les trompes 3 qui font le vide, dans le col- lecteur 5, celui-ci renvoie l'énergie à distance, en un endroit commede, pour situer l'usine.
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.SYSTEME COIvlPHBN1,NT- BARRAGE t 80NDUITE-SIPHON.
Afin d'utiliser les cours d'eau fortement encastrés et de débit variable, on construit des barrages élevés; les usines sost placées en contre-bas de ceux-ci. Une telle installation dont on connait beaucoup d'exemples, particulièrement, dans les puissantes centrales électriques, nécessite, on le conçoit, un terrain approprié ou des travaux considérables, afin de faire place à l'usine; alors qu'il y a, à mi-côte, ou en amont ou à quelque distance du barrage, du terrain libre. La fig.9 donne la description du barrage 1 muni d'une conduite forcée 2, amenant l'eau au réservoir horizontal 3 qui la distribue à son tour, dans une série de trompes 4 qui font le vide, dans le collecteur 5. Celui-oi renvoie l'énergie à l'usine.
L'eau s'écoule sur le tablier 6. La conduite forcée 2 est disposée en siphon; celui-ci est désamorcé par la simple ouverture d'un robi- net d'air 7. Il est réamorcé, par un siphon auxiliaire. La conduite forcée sera protégée, comme d'habitude, par une colonne avec reni- flard. Le constructeur de l'usine a donc toute liberté, dans le choix du terrain où sera érigée l'usine et cette considération n'influe plus autant sur la position du barrage lui-même. Cette conception nouvelle d'utilisation de la houille blanche constitue donc un aspect du problème, dans son ensemble. Par suite de la grande hauteur.-de ohute, on obtiendra un vide élevé, surtout si l'on emploie les jets multiples, de préférence. Le rendement général sera de 50 à 70 %.
Nous réserverons, à un chapitre spécial, la description des trompes et turbines et les calculs relatifs à leur construction.
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TURBlNES-TRO#ES POUR LES 3HVIÈS INA0CESSIBLES De grandes richesses s'écoulent des torrents et tombent, dans des gorges inaccessibles. Pour les mettre en valeur, il faudrait souvent construire des dérivations et barrages gigantesques, atteignant des prix fabuleux, vu les accidents et la nature du terrain, Et c'est pourquoi ces richesses ne sont pas exploitées: l'immobilisation et l'amortissement des capitaux dévoreraient tout l'avantage de la houille blanche. Nous décrirons deux systèmes d'équipement des torrents: ins sont caractérisés par des conduites suspendues, ou ram antes et par des trompes placées en amont. Les turbines et toute la machinerie se trouvent donc sur le plateau; seules, les conduites suspendues contenant l'émulsion descendent dans le ravin.
Les deux systèmes ne diffèrent que par les trompes adoptées; 'dans le premier cas, elles sont à jets continus (simples ou multiples); dans le second cas, à pistons fluides. La possibilité d'équiper les torrents, d'une façon simple et avantageuse, est des plus sé- duisante, surtout pour l'électrification des pays de montagnes.
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TURBINES :ET TR03d1PhS A 3'JTS û0IlTf INUS , EN AMONT. CONDUITES FORCEES, (Fig.10, planohe III). Le torrent 1 se déverse, dans un ravin profond. Une conduite forcée 2 en siphon, amène l'eau, en dérivation, dans la ohambre de vide ou carter 3, située un peu en dessous du niveau supérieur de l'eau et en communication, par le 'collecteur de vide 4, avec les turbines 5. Dans le carter sont logées une ou plusieurs trompes 6; l'émulsion (eau et air) est entrainée, dans une ou plusieurs conduites suspendues, 7 qui descendent, dans le ravin.
La turbine est placée toute proche du carter, de façon à diminuer les pertes de charge dues à la circulation de l'air raréfié dans le collecteur. Il se produit une vaporisation de l'eau d'injection qui empêche le dépôt de givre, au moins dans le oarter.,
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Le collecteur peut être entouré d'une chemise d'eau "réchauffante" à la température ordinaire ou une circulation d'eau intérieure; dans les deux cas l'eau ayant ainsi cédé ses calories, s'écoule dans les trompes. Nous avons réservé un chapitre spécial, à la lut- te contre le givre, dans la turbine elle-même.
Une sorte de pont suspendu 8 soutient les conduites forcées, au dessus de l'abîme, à l'aide de fermes 9. On peut introduire tout au moins le premier tronçon, des conduites suspendues, par le des- sus du carter, muni de bouchons autoclaves. Les conduites 7 pren- dront appui, à tous les points accessibles et descendront le plus bas possible, soit verticalement, ou obliquement (conduites rampan- tes). Dans les installations légères, on employera des conduites en tôles soudées et les coudes rigides pourront être remplacés par des tronçons de tuyaux flexibles. Un siphon 10 permet le réamorça- ge du siphon principal 2. Le fonctionnement est le suivant: la chu- te de l'eau, dans les conduites suspendues, crée le vide relatif, dans le collecteur; il y a donc un appel'constant de l'eau amenée par le siphon.
Ce n'est pas seulement l'éjecteur placé, dans le carter qui produit le vide, mais également les conduites suspendues L'éjecteur reçoit une charge d'eau assez faible, du reste et son but est plutôt de refouler l'air dans la conduite suspendue. Dans celle-ci, les éléments de l'émulsion ne tardent pas à se séparer; les couches d'eau emprisonnant les poches d'air innombrables for- ment pistons fluides, tantôt créant pas leur chute "accélérée" (loi de la pensanteur), une dépression derrière elles, tantôt com- primant les poches d'air qui les devancent; donc toujours aspirant et comprimant, sur toute la hauteur de 'la conduite suspendue. Ceci mérite d'être retenu: le volume d'air ne varie pas seulement avec le débit de l'eau, mais aussi avec la hauteur "totale" de la chute.
TROMPES A JETS CONTINUS.- Le rendement volumétrique de la trompe dépend de la façon dont l'air est happé par le jet d'eau. Dans le jet continu, les molécules d'air sont enlevées par simble frotte- ment, par entrînement, le rendement à la turbine pourrait être tout au plus de 50 %. On peut améliorer le pouvoir d'extraction de trois manières: en utilisant les tuyères d'air en tandem, sur un jet d'eau unique; en employant des jets d'eau multiples ; en dé- taillant le jet d'eau en nappes successives.
Nous n'insisterons pas sur les tuyères à air multiples, que l'on peut du reste expérimenter aussi, le système des jets d'eau multi- plas, dans un convergent de grande profondeur et sous un angle faible, nous paraît bien préférable par sa simplicité.
La fig.II représente un tel dispositif comprenant un dôme 1 percé de multiples orifices 2 à sections convergentes. La direction des jets est indiquée, sur la figure. L'émulsion produite à la concen- tration des jets doit remplir parfaitement le col de la conduite suspendue 3, dans la disposition évasée, sous un angle très faible, doit favoriser la concentration de l'émulsion. La recompression s'opère, dans la conduite suspendue, ainsi que nous l'avons indi- qué.Une autre solution est celle de la fig.12, qui prévoit un jet o central énargique 1, des pulvérisateurs d'eau 2, des nappes péri- phériques 3. Les pulvérisateurs refoulent l'air contre la colonne d'eau ; par l'effet de l'eau pulvérisée, sous une forte pression, ils favorisent le rendement volumétrique.
Quant aux nappes périphé- riques 3, elles jouent un rôle semblable, en évitant l'accrochage des molécules d'air sur les parois et les tourbillons à l'entrée du col.
Pour les petites installations de montagne, on adoptera des condui tes suspendues, en tôles d'acier, soudées et étamées, de faible conicité, sur presque toute leur longueur. Le jet oentral ne tou- chera pas les parois, sauf peut être à la fin de la chute où la paroi sera faite d'une culotte plus solide et plus résistante, en. fonte. Le jet conservera se pleine vitesse. De la sorte, on obtient une usure moindre des parois, un vide moyen, mais un bon rendement volumétrique, une installation plus légèreAet moins coûteuse.
En ce oas, la conduite forme trompe elle-même.
Dans les installations à tuyauteries lourdes ou d'un placement dif- ficultueux, on placera, à l'intérieur des conduites, un revêtement léger, amovible, simple gaine en tole que l'on peut enlever assez aisément et remplacer apres usure.
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TROMPAS A .eD31' Cl,,;j l'h'J1i!,.Le rendement se trouve amélioré par les jets multiples, néanmoins la trompe à nappes d'eau ou pistons flui- des, si elle peut êtro réalisée d'une façon vraiment pratique, lui sera emore supérieure. Le découpage ¯le la colon e d'oau en nappes successives devant eulzlrison!1ex' dos nay7:?::s; d'air, introduit une 001,1- plicution de mécanisme qui n'ose pas négligeable; au surplus, le vide prése te moine de constance. Liais soi; pouvoir c1'c;=trc:ccion peut être le doubl:ù ot davantage de celui ',83 jets continus.Doubler
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la puissance disponible: pour une même chute d'eau est un élément;
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économique de première ialy7oï't;tm:c: , L'irrégularité du vide sera amour- tic par l 'ei,ip,1.oi yole ;.Lirs une ;:iê:;:,à aha;abre tie par l'emploi (Le ) plusieurs crompes disposées sur une memu chambre de vide.
Le découpage do la c oHm, ,0 d'eau peut; être opÓr6 par nappes minces se sui1snt 1.e très près ou par de lourds paquets d'eau distribues, a plus longs intervalles. L'expérience dira giuiàl est le pro±édà le plus avantageux.
La-fig.13 représente un disposicif à soupape automatique. La cham- bre :le: vide 1 porte un siége de soupape .8 et un dôme S qui reçoit l'eau en charge par la conduite 'i. La soupape 5 sc ferme de bas en haut; elle est Maintenue contre son siège, par un ressort ':"quilibré 6.' Sa tige 7 coulisse, :' i1S les Joussinebs 8 baisnés C'¯'Y1S un bain d'huile uonsist::::1'to (un lubtéfiant plus 1";[:01' se volatiliserait sur le C)l.t:1't? , Le fonotionncucnt est très S1;,lplo: lorsque le dôme à se ::;1-)llt; la IJL;C::J::iol1 du I%,'.tCslC:S c1' 11ir situe au dessus devient égale li la colonne d'cau G ceutc pression est encore uL.;t.lcrte de la près sion atmosphérique.
Le rossorb ne peu.l résister, la soupape s'ouvre, livrant passade i1 un paquet d'eau qui t0.'tbG, dans l'entonnoir 9 et de la dans la conduite suspendue.Le d:1:bit <ie la soupape dépassant largement celui de la. conduire '1:,la charge sur la soupspe diuiuue et celle-ci est rct;7''C:1:. par son ressort.Il y a de nouveau, rG':,1711C.7F1n ct ainsi de S'tli tt7..L1 'en Ci ;.1 de ':1:: ::1G, pour chacune des autres soupa- pes semblables dis¯'3sdcs sur la chambre Cl vide; une suo-jession ¯le
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pistons fluides descend, dans les conduites suspendues. Vers le'bas
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cle celles-ci,il serait bon, :,:?xlv-t-il de les reunir, u. une. con-
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duite principale de plus fort diamètre, les pistons étant du reste
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détruits et émulsicnD.és; ce, afin d'éviter les rentrées d'air par le dessous.
Il peut être tràs utile de laisser couler ccrstaai.2ent une mince nappe d'cau, le long des parois (voir nap-os périphériques 3,fik.l;8) de façon à "lubrifier" celles-ci, car c'est précisaient le fro.t" eU18nt sur les parois qui détruit le piston fluide, dont le lai- lieu a une tendance te se c-'euser. On remarquera aussi, sur la nit,12 le robinet 10 pexvlet t 4.nt d'évacuer l'air apporté cn o.:02;s et le tube 11 pour approvisionner 1;ù. soupape en lubrifiant.L'établissement de la soupape n0coG' Ho 10 plus [::l'3.n: soin; elle sera conique mais avec une conioitc trus faible pour Cvitor le coincement.
La rapidité des pulsations dopend du rapport existant Oi"lt.i.'e 10 débit de la soupape et celui du noyau d'amenée; elle varie aussi avec la hauteur du ;Lor:Ie.Gl1 pourrait du reste prévoir des soupapes à doubles sièges assurant un débit double, sous un même diamètre. lJlv:r1'mllal',Vli:..il.....¯i.rl;;,,t'>.U11 peut aussi commander la distribution des pistons, fluides, par tiroirs ou valves mus de l'extérieur au moyen de ooLllies, ,dy11au1o ou servo-oteur.L'inconvénient, c' 08 la compli- cation diz mécanisme et la difficulté d'en assurer le Cl'CÜSS8..ce sous
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le vide. Nous n'insisterons pas.
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DI8i Ul.'J"J.'l(;i'J:., Ltl1'y-'l..ûJ L:o <"iiÈE LL '.!.'1-,i\('l\l.é: OU SIPHON I.Vl'::Wü:¯I''1l.ïCl.
La distribution que nous alloue décrire nous paraît ')lu" avantageuse
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.Elle supprime les soupapes,susceptibles de se coincer et qui laminai
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lé jet d'eau;elles ne nécessitent aucun système articulé,ni aucun
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lubrifiant ni aucune commande mécanique ou électrique. Elle est d'une simplicité de réalisation, de fonctionnement et de régulation idéale.
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La fig.14 nous en don:r; 1, jcupc oc',Wm'¯-iirc.L: :'m: Lw: 'c vide 1 est en 'JoÜ1,lunicabion avec 1 col]'' '.;..i.ir 1-,,: l,u1'1;i,I';:, ¯ 7r bride 2, elle perce la conduibc .iu:;=: 11".,ie J. .C ju"c herLié bique ,1 est placée au dessus de le chambre do vi,lo. lm ,3iJ,';on formé d'un tube recourba 5 net en oor:l;,lUni8otioll les dû .x J;1' ,br(J0 1 eb 4. Un tube ou reniflard G établit l'équilibre '''ce r:.'c,.'"iO,lé3, ri :es !'lÔ1103 chambres. Enfin la conduite 7 amène l'cet\) ci 2'i ;:j.1#. Su)'CSO.1S ou- verte la prise d'eau; l'eau monbc 'L:liS 7¯s .;a,-e. 4 jusqu'au niveau (b) et le siphon s'amorce; celui-ci ayanb une ;:.'.7.Oi1 ob mi débit plus grand que la conduite 7 ; le nive'u baises i"3¯..ldc..ent dans la ouve, tnndis qu'un paquet d'eau t01be, 'et-n:' lc brompc.
Lorsque le niveau atteint le point(a), il y a, interruption, ':C;],8 le fonction- nement du siphon qui se trouve d:cc: ,01'06; le niveau d'ea' remonte jusqu.!.en b. et ill a de nouvo. u a:acrçy¯e. J'esb -en somiio, le princi- pe du Vase d.c ïanle.Une succession de pistom d'eau descendent dans la trompe, etfiprisonnanb des pèches d'air.La rapidité des pulsations est fonction de la hauteur h. du dbit de la conduite 7 comparé à
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celui du siphon.
Le 1.#'oit 7 étant connu, on cut trouver le temps nécessaire pour que le niveau '.e l'eau remonte de 0. q b. ; c'est pré- aisément la durée du désamorçage., Il faut nc',er aussi que l'on peut régler l'ouverture du tuyau équilibreur 6 de façon qu'une faible partie de l'air apporté par l'cau séjourne dans la cuve supérieure,
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en faisait matelas; la pression de cet air, une fraction d'atraosphü- re, suffit à aooéler notablement l'amorçage du siphon. A cette fin, on pourrait placer le tuyau équilibreur, en de@@@@ .les cuves et le munir d'un robinet; un manomètre fixé à la cuve permettrait de mesu- rer l'excédent de pression et le le régler.
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Jets trompes intcr,iitbc,,ntos ou continues que nous venons de décrire soit donc placées, dans le c8rer, au des ".un de l'abire; elles per- metbont do mettre en valeur 50 à 7:'" I de 1 chute; en évitant de grands et coûteux travaux d'acheminement, les turbines étant situées sur le plateau.
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Jù7lvß; - bl'uütAGLS.Les fi.l5 et 16 représcnbenb en profil et en élévation un barrage élevé, 1, dont le parapet, .le largeur suffisante portera les turbines 2. La conduite forcés 3 amène l'eau, sous une faible charge, et la distribue, sur toute sa longueur à des siphons intermittents 4, du type représenté par la fig.14. Ces trompes sont
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disposées pas groupes do & , ou [élcbe de 4, 6, 8, etc, autour du col- lecteur de vide 5, reliéà la turbine .
Ces turbines sont doubles, avec une même culotte d'échappement. Les trompes 4 contiennent les organes précédemment décrits: tuyaux .équilibreurs 6, tubes recourbés 7, cuves 8, chambres de vide 9, convergents 10, conduites suspendues 11. Les turbines sont placées sur le mur, le tablier 12 est prolongé et soutenu par des piliers 13. Ce tablier sert , la cireur
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lation et au placement des tableaux de c1Ísbribubion électrique.Une toiture 14 portée sur des murailles légères l:; complète l'installa- tion de l'usine-borr8[0. lI.J.Afü:,:;;,:.uj'.J'l' 0 OHG..lJICu.u[; - LIL.bl1 G¯.:ûi,.L.
1. Li LA i;0.,-'L.L. trompe ou éjecbour est un transforma- teur -',-e pression. L'eau possède une prcc.icn absolue, convertie en vitesse Il et une masse IIi; la troupe fournit ' la turbine un fluide d'une ,'onsit6 beaucoup plus faible, lair, de masse 1,'.. , mais dont la vitesse est Joni;1<tdrabio:ioent plus grande \'. (pour une détente de 7ù0 m/m de mercure à iiQ .,/ni yu exemple) on a : L, V = :,Z V' , sans tenir compte des 1 rte.;.
Il y a analogie aveu le transformabcur élccbrique qui reçoit un courant do 1 ampères c1; V -TelLs et fournit un au Li, courant de 1' ampères et de V' vol,s, de sorte que l'en cit théoriquement I V = I' v t Le rendomcnb de la ro' (1)0 .z:;1; ltéz varir-ble.
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Pour le jet continu, qui donne le plus faible 0ifulk:t, 1 ka d'eau avec une vitesse de '10 m/seconde produib l'extrecbion de 3 tr 13 d'air' qui se détendront à la vite:;se de .à5S m/sec. Le travail de l'eau vaut ra v 2 = 20 kam; celui je l'air vaut mfv'2 = 33 lcm. â 63 Le rendement, dans ce cas est usai à 80 = 0.±àÔ environ. Nous verrons qu'il s'agit d'un minimum. Le diagramme dynamique de la fig.17 nous
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donnera quelques iiidieoetions utiles. On lit, en ordonnés, les pres- sions d'air exprimées en millimètres de.mercure (rrlm lig) , en abscisses les volumes correspondants aux différents degrés de vide obtenus.
Le volur,ie inibial'cst supposé de 1. mètre cube.
Dans la tuyère de la turbine, la gaz se détend ad i ab at iq uement de 7GO mm Hg à :.iG :.i/1 hC (I) par exemple; ensuite, dans le collecteur de vide, l'air se l'C(:.:.urre; il achève de se réchauffer ,jusqu' la température de l'eau; enfin la trompe -reccmixir,lc d'une façon pseudo- isothermique (Iï) cet air qui a ainsi achève son évolution. t le cycle rccOt.i.i.enoe. Le surfaçage, sous l'adiabsti.ue donne donc le travail de l'air détendu, dans les tuyères et au Daee:J \le la turbi ne.
Suivant la chute, variant de 6riG :,l/rrz à 73U le trHvaj 1 de la 't1'OI.,)O (sous l'isotherme) vaut 15 à 20.000 1<gùi par mètre cube d'air; le travail de l'air (sous l'adiabatiquo) vaut 10 à lô.00Q kgm qui sont fournis 1;. la turbine, si l'on suppose ce travail, converti en ::er;.ie cinétique, T = r:1 v 2, on trouve la vite.:se de l'air va- z riant de 400 à 500 1-iàti?es/selcn%.e environ.
L ' ' " .., l L At ' prés 't bJ' D ' '1 ' L'énergie disponible peut. être peu près établie. D'après les expé- riences faites sur les Gjecteurs, a3, jet continu (iCoorting, Râteau )", on extrait 2, 5 litres d'air par li 1 de l'appareil d'injection d'eau en créant une dépression -très élevée de 75 l1l/m lig.
Le l'Oll.(1.0r,lmt se- rait de .1:3 (fournis à la turbine); mais il s'agit éVidej,i;;lent d'un minimum, car ce rendement observé sur les 6 je.:: toure> dertincs à extraire les gaz'incondensables, des condenseurs à vapeur est for- tement affecte par le fait que la production d'air est elle même va- riable et faitpresque défaut, à certains moments; d'autrepart, il ;
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y a une certaine quantité de vapeur vàsiculaire entraînée avec l'air etenfin, cet air lui même està une température bien supérieure à celle que l'on constaterait dans la turbine hydropneumatique et le travail de compression est augmenté d'autant. Il s'agit donc d'un
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minimum.
Avec les trompes Westinghouse-Leblano à nappes d'eau, eme ployées avec le plus grand succès, dans les turbines à vapeur, pour l'extraction des gaz iacolidensables, on obtient une extraction minimum delitres d'air, dans les mêmes conditions de fonctionne- ment désavantageuses.
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Dans ce cas, l'air détendu adiabatiquement, dans la turbine hydro- pneumatique récupérerait 80% de l'énergie contenue dans la chute d'eau. On serait, sans doute, près de la vérité, en estimant le ren-
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dement de., la trompe , jet continu à 45 )1, è. jets diffusés à 55 )11, à nappes successives à 80 %.
En régime de hautes chutes qui réunit toutes les conditionspour un rendement volumétrique maximum, avec un degré de vide très elevé, le constructeur devra se proposer d'atteindre et même de dépasser le rendement optimum de 80 %.
Il faut poter que ce rendement comporte trois éléments:le rendement propre de la compression dans l'éjecteur r 1 (isotherme) et celui de
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la détente (adiabate), t à et aussi le rendement volumétrique de l'éjecteur r 3.
On a donc r 1 x r 2 x r 5 R. = 60 pl (lI1ax.).
Les r 1 et r 1 r x sont représentés par des courbes au diyisra:1.e ; on voit qu'il y 8 intérêt à obtenir un degré de vide très élevé et cela bien que le troisième facteur 1 3 se relève quand r 1 x r 2 diminue.
Il nous reste à examiner le rendement organique de la turbine.
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iL'::¯:11'l' D:8 L¯ ïGl,Lhd;. L'agencement de la turbine pneumatique est set.ibl:-ble à celui de ln turbine à vapeur; mais ces machines présen- tent pourtant de notables différences, au point de vue de la cinéti- que des fluides et nous les étudierons rapidement, ainsi que leur influence sur le rendement probable du la turbine pneumatique.
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L'air est un gaz parfait; so.u olvJli;ìaa, ru contraire de'la vapeur obéit à une loi très simple: p o v o = .;.1' . Tri est 1<rL sonstante de l'air, soit ,9.û7, De plus, ln vapeur a bendanca à so condenser sur.out'aux basses pressions, sous l'effet dos variations de tempé- ratures, des chocs, laminages et surpressions.
Sa détente n'a pas la même constance que celle de l'air et l'on a dû obvier à cet état catastrophique propre à la, vapeur, en employant la surchauffe.
Celle-ci transforme, en quoique sorbe, la vapeur en un gaz parfait.
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Or l'air qui est l'agent motetir le lc Gurbirl8 pneumatique est un gaz vraiment parfait, bien plus quo le v pour même surchauffée à 500 . Et il en résulte une construction plus aisée et plus sûre des tuyères et aubages et une amélioration du rendement organique,
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Deuxième différence: la vapeur a ton(,,nce il perdre de son énergie par le froid extérieur au lieu que l'air va se détendre jusqu'à 100 degrés sous zéro et aura tendance, au contraire, à emmagasiner
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de la chaleur, pendant tout son parcours, c'cst-à-dire à relever la courbe de détente adiabéutique.
TFoisièr.1e différence. Dans une turbine à vapeur, les tages de hau- hes pressions sont éprouvés toujours par de lourdes pertes; la tur-
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bine pneumatique fonctionne seulement, sous la pression atalosphéri- que. Les pertes 'par frottements sur les abuages varient avec la den- sité et cette densité est très faille pour l'air détendu aux envi-
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rons de - 61Q à.730 mlm U.C.Pour le même motif, les pertes par ven- tilation sont ocnsidérablomcnb dÜ:1.inu::os. Le rendement spécifique de la turbine à vapeur atbninb 70 ,; bout faib prévoir que la tur- bine a air donnera aux environs Gc ::-0 , 1 "é ',. On remarque que ce rendement est de même ordre que celuiles turbines hydrauliques (Pelton, Francis, Américaines).
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R:,ïD.u.ivi1 ±si.iL. L'insballabion compl'bc utilisera donc enbre 4Q et 70 10 de l'énergie contenue dans la chutJ d'ciu. On ntteindra le maximum, en hautes et moyenne' chutes, avec tromper à pistons fluides et dos turbines bien étudiées et 'r :'::.'''n''08 puissances.
E ILAN GN&j1R110 La trorope cst dono un intC'r;, Uaire onéreux;r.lais la mise en valeur d'une 0huto d'oau ne rC01e ,') pas seulement un bon bilan cinétique, quoique cet avontrco sc't bris appréciable, mais elle exige plutot un bilan économique eén.:r,1 1 s',t L::''Jisa lt .Do.ns une centrale et vapeur, l'économie è la vrneur ;li:.inue 1. ,:.i.i<iiJ1eiicat la oonsommabicn de houille et parbant le prix du :cilonatt, Avec la houille blanche, il en vs ""tC0,:1C.:t: le flui'c moteur ne coûte rien, mais 3,1,ost l'iastall-':,ion qui coûte cher. L'. construction des barragos, biofs, conduites forcées, usines on )úl1tl.',Jbc,:::; o':ico des aapitaux for ,id8.bl08, donb l'G ,0rtisC":.,:Jtt csb incorporé, dans le prix du kilowatt.
Ajoutez cela, '.os trav-x d'onbntien, do dragage, de réparations des bassins, la nécessité oùl'on est de placer l'usine même en contrebas de la chute et toutes les difficultés qui résultent de cette servitude. La turbine hydropneumatique consomme de l'eau et de l'air; ces agents ne coûtent, rien. Il re :te à calcu-
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ler l'intervention, dans le prix kilo-.'.-abb, dc l'adduction des eaux, celle de l'air tan, gratuite.
Or , nous savons que si le probl',-,.,,e 1, de la houille blanche ez;, (1.' orrr::. tO)0e;I'I,phi1UO, la turbine hydropneumatique, )-r :::;2 faculté de se .io.ol <;>ttre a le configuration du terrain, possède un 5vnt' " tris 3 'ris ..L'adduction des eaux, dans les régions très 8.JOi(lc.nt;c.:e,, ¯s.;l; 2r'J 1:.,,os=il,le ou elle néces3ite des conduites à lonrue ±1#";;,;ir, cr i1 faut trouver un terrain praticable et abordable )c,ir 1Ü':0'1" 7¯'u;:,i.c: le coût de l'installation de.rient , dans cc demi r cas, prohibitif. La turbine à trompes permet de résoudre 10 prcbl.;o, ::.v:)) des conduites peu im- ' porbantes, en laisse t libre choix, pour situer l'usine, à un endrcit proche, en aval, ou en 8[,1011;. L'L.ic; .i:.To::= ;1 est ::10in8 important ce qui influe sur le paix revient du kilowatt.
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N'est-ce pas pour ces profondes raisons économiques que la houille blanche; malgré les progrès de ces dernières années, demeure en état d'infériorité sur la houille noire, pour l'importance de la production. Le constructeur peut envisager le problème, avec d'au- tres éléments, sur une autre base, grâce à la turbine à trompes. Des millions de kilowatt s'écoulent, dans les ravins ; une conquète à aohever. Nous avons aussi à signaler que l'électrification des campagnes, des villages isolés est liée à l'utilisation possible des ohutes d'eau, dans de petites usi es, installées à peu de frais; car si la grande centrale est avantageuse pour les régions très peuplées le transport ae l'énergie électrique à loggue distance, dans des ré-
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gions mi-désertiques de faible consoma.tion,devient très onéreux.
Nous avons montré comment à peu de frais, on peut établir une petite ou moyenne installation, sur les ehutes d'eau les plus accidentées.
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C.ARACTERIST IQ:u:E LT a0Fisl'AU<TIGN DE LA TUl3iIIV.
La turbine pneumatique est beaucoup moins lourde et encombrante que la turbine hydraulique si l'on considère surtout l'ensemble de l'installation, Elle est à axahorizontal; elle n'est pas plongée dans l'eau et ne nécessite pas de fondations massives. Les coups de
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bélier ne sont pas à redouter. C'est donc une machine comruode, mais par contra sa construction nécessite un usinage délicat.Le graissage doit se faire sous pression. Les paliersseront garnis de joints à labyrinthes, pour éviter les rentrées d'air. La détermination des tuyères et aubages se fait, d'après le principe de la constance de débit, de la chute progressive de pression. La vitesse est à chaque instant fonction de la racine carrée de la pression.
La section en chaque point de la tuyère est inversement proportionnelle à la vitesse (ou à la racine carrée de la pression) La longueur est déterminée par expérience, en lançant le jet sur le plateau d'un dynamomètre.
Le col de la tuyère convergente-divergente (la détente étant supposée complète) correspond au point où la pression p x = 0.53 de la pres- sion en amont. La section est S x (voir fig. 18, planche IX). On dé- termine les autres sections, d'après le diagramme dynamique (fig.17) qui donne l'indication de l'état de lair ( pression et volume spéci- fique) aux différents degrés de sa détente.
La vitesse peut se calculer, par la formule ci-après ( pour 1 K d'air m v 2= R (T 1 - T 2).
2 x-1 m = P : v = vitesse en mètres par seconde ; = constance de l'air
9. 81 29.27; x = rapport des chaleurs spécifiques : C p : C v = 1,41.
T et T 2, températures absolues extrèmes que l'on peut¯déterminer par les formules suivantes : T.2 = (p 2) exposant 0.29 (p 2 et p 1, pressions absolues extrêmes)
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T 1 (p 1) 0.29 = x A 1) ou. x T 2 =(V 1) T 1 (V 2) exposant 0.41 (V1 et V 2, rapport des volumes spécifiques;
0.41 = x - 1).
Ce sont les formules bien connues de la thermodynamique, maisnqui prêtent à des erreurs grossières ; il est nécessaire de les con- fronter avec les réoultats obtenus en surfaçant, sur le diagramme, le travail sous l'adiabatique. Nous n'avons pas indiqué dans la formule, l'élément C v (chaleur spécifique) qui varie beaucoup, avec les tem- pératures et occasionnerait des erreurs grossières.
La détente peut être fractionnée, dans plusieurs roues, afin de ré- duire la vitesse du rotor. La vitesse du fluide étant de 400 à 500 m, ne représente que la 1/2 ou le tiers de la vitesse linéaire de la vapeur :qui est de l'ordre de 1200 mètres. La turbine hydropneumatique néoessitera peu d'étages. En effet, pour obtenir la vitesse de cette dernière avec un seul étae, la turbine à vapeur devrait déjà compor- ter 4 ou 9 étages (pour le type à action) et 8 ou 18 pour le type à réaction. On sait en effet, que dans le type à action, la vitesse d'écoulement sera réduite, dans le rapport de la racine carrée du nombre de divisions, ce qui s'éorit U n = 0.4 v 1./n
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Dans le type à action la vitesse circonférencielle du rotor vaut
U = 0, 4 V; dans le type de réaction, U = 0.56 v.
Il faut deux fois plus d'étages, pour obtenir une même réduction de la vitesse péri- phérique du rotor. On se limite, pour celle-ci à 200 mètres environ, par seconde, soit donc '4 étages du type à action. La fig. 18 repré- sente le secteur porte tuyère 1 (section d'entrée de. l'air S 1, section du col S x, section d'introduction S 2. La vitesse se répar- tit dans les deux étages de vitesses 2 et 4, séparés par un disque à aubages directeurs fixes 3. Les triangles des vitesses montrent les variations de V a, vitesse absolue, V r, vitesse relative, ( V e, la vitesse d'entraînement du rotor étant une constante). Tous les autres problèmes, graissage, équilibrage, régulation ne diffèrent pas de ceux posés aux constructeurs de machines à vapeur.
Suivant la vitesse du rotor, la transmission aux machines réceptrices se fera par accouplement souple ou par engrenages réducteurs.
ENCOMBREMENTS COMPARES DES TURBINES HYDRAULIQUE ET HYDROPNEUMATIQUE.
Cette question a son importance. Les sections et conduites, dans lesquelles chemine un fluide aussi détendu que l'air aux environs de 30 ou 60 m/m de mercure ne sont-eles pas prohibitives ? On verra qu'il n'en est rien, car si le volume de l'air est plus grand que celui de l'eau, par contre sa vitesse est également plus considéra- ble. Prenons un exemple. Un litre d'eau tombant de 75 m est introduit dans la turbine hydraulique avec une vitesse théorique de 40 m envi- ron par seconde et produit 1 H P. La section d'écoulement de l'eau vaut 1000 cm 3 4000 cm = 0 cm 2,25, à l'introduction.
Dans le cas de la turbine à air, le même litre d'eau enlève 2,5 à 5 litres d'air qui, détendus, occuperont un volume 10 fois plus con- sidérable, soit 25 à 50 litres. La vitesse par contre est de 400 m La section varie de 0 cm2, 625 à 1 om2, 35.
L'air demande dono des sections 2,5à 5 fois plus grandes que l'eau.
A noter que cela ooncerne uniquement la section des aubages et nul- lement le diamètre de la turbine. Dans les chutes de 20 mètres et moins, la turbine hydraulique, lourde et à marche lente, perdra l'avantage acquis.
Mais la section d'écoulement ne suffit pas à caractériser l'encombre. mentdes deux types de turbines, Les turbines hydrauliques nécessi- tent deshmassifs de maçonnerie énormes. D'autre part, le poids de matières est à considérer. La turbine pneumatique contient un fluide léger, la pression supportée est de une atmosphère. L'enveloppe sera extrêmement légère, le rotor également, ainsi que les paliers. Au contraire, la turbine hydraulique est menacée par les coups de bélier la moindre ondulation, dans le fluide, produit des efforts considéra. bles. Ainsi, pour la roue Pelton qui présente certes un faible encan- brement, le seul réglage du jet nécessite une installation lourde et compliquée.
Les aubes se brisent souvent sous le choc.Même sur le terrain de l'encombrement et du poids, l'avantage demeure incontesta. blement à la turbine à trompes. Ajoutons à ce qui précède cet avanta. ge si important de pouvoir non seulement tirer toutes les machines hors de l'eau mais de les isoler complètement de l'humidité.
En c qui concerne particulièrement le collecteur de vide, il doit posséder une section assez grande pour une circulation lente du fluide. Il sera en tôle d'acier, soudée, relativement d'un faible poids.
MOYENS DE REMEDIER A LA PRODUCTION DE GIVRE.
Nous avons cru nécessaire d'examiner spécialement cette question. Le kilogramme d'air contient, en moyenne 0 k 0068 de vapeur d'eau et , 1 m 3 en contient 0 k 009 environ. Sous l'effet de la détente, la température de l'air tombe aux environs de 80 à 100 degrés sous zéro et dégage environ 20 frigories. Pour congeler 1 K d'eau, il faut 100 à 120 frigories. Et si cette eau se trouve, à l'état de vapeur entre 1 et 10 degrés centigrade, il'faut dono préalablement absorber
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la chaleur dans la vapeur, soit 595 à 600 calories, pour réduire. la vapeur contenue dans l'air, à l'état de givre. Pour congeler 0 kg 009 de brouillard, il faut donc 700 frigories x 0.009 = 6,3 frigories. Le m3 fournissant 20 frigories,il y aura danc production de givre.
On peut préconiser divers moyens d'y remédier : 1 ) réchauffage par la vapeur.1 ko de vapeur fournit plus de 660 calories. Il faut donc 30 grammes de vapeur par mêt-re cube d'air, pour abattre le givre. Pour une installation de 1000 chevaux, il faut 1 m3 d'eau vaporisée qui peut être produite dans une chaudière à haute vaporisation ayant 15 mètres carrés environ de surface de chauffe et brûlant 100 ko de charbon à l'heure. Cette chaudière produit 1 million de calories-heure dont 600.000 se retrouvent dans la vapeur et pouvant donner une force motrice de 100 chevaux (soit la % de la puissance de la turbine hydropneumatique). Mais la double restitution de "vitesse" et de "oalories" introduites dans lé cycle dépasserait largement oe coéfficient. L'inconvénient du système,, c'est l'encombrement de la chaudière.
2 ) réchauffage mixte par la vapeur et les gaz de la combustion.
Supposons une chaudière plus petite, chauffée au mazout. La vapeur vive happera, dans une première tuyère les gaz du foyer, puis dans une seconde, de l'air frais et le tout'entrera dans le cycle de la turbina. Il y a gain sur l'encombrement, par suite de l'emploi du combustible liquide au lieu de charbon et par suite de l'introduc- tion, dans la turbine des gaz du foyer. Veux-ci étant refroidis par un considérable appoint d'air frais, il ne semble pas que l'on puis- se craindre la corrosion des aubes par l'anhydride sulfurique.
3 ) réchauffage par le gaz. On pourrait placer dans la conduite @ d'admission, un dard de ohalumeau produit par un pulvérisateur à mazout. L'encombrement se trouve réduit.
4 ) réchauffagepar l'eau de la chute. Lfeau de la chute est à la température de 2 à10 degrés C. Ce réchauffage est absolument gra- tuit, les eaux ayant cédé une partie de leurs calories rejoignent la chute. Si l'eau abat 2 frigories par litre, il en faut donc 10 litres par m3 d'air injecté dans la turbine, soit 3 à 4 % seu- lement de la quantité d'eau tombant dans les trompes.
Il est impos- sible qu'un peu de givre se nroduise encore; il traversera la turbi- ne sans encombre.Le frottement du givre sur les aubes produit du res te un rechauffement qui n'est pas négligeable.On peut aussi prévoir une pulvérisation d'eau à l'intérieur même'de la turbine, proche du collecteur de vide; celui-ci est au surplus réchauffé, par une chemise d'eau, Le frottement des roues sur le fluide produit aussi un réchauffage. Tout concourt dont à abattre le léger givre produit.
5 réchauffage par l'eau et par l'huite de graissage. La f ig. 19, Blanche IV, nous donne la coupe verticale d'une turbine hydropneuma- tique pourvue de ce dispositif et présentant au surplus, certaines particularités relatives à la disposition des paliers.En effet, si l'on compare cette.turbine, aveo celle représentée à la planche I, on constate que les paliers sont jointifs, aveo le corps de la tur- bine. Dans les turbines à vapeur, on doit séparer les paliers, pour éviter leur échauffement; les c'orps de turbine étant traversés, en effet, par la vapeur surchauffée aux environs de 375 .
Cet inoonvé- nient n'existe plus , dans la turbine à air; le corps est au contrat re très froid et en supprimant toutes cloisons,l'huile échauffée par le frottement, dans les coussinets, vient se refroidir au contact de l'envelopppe de la turbine, tout en fournissant à celle-ci des calories qui concourent à combattre le givre. Cette circonstànce est tout à fait heureuse, pour le constructeur qui peut faire la turbine de deux blocs, rapportes, suivant l'horizontale. On voit, sur la fig.19, la ligne de boulons 1 qui rapporte le couvercle sur le socle; au contraire, dans la fig.2 (planchel) les deux parties sont rapportées verticalement et la construction est plus malaisée.
L'huile ayant lubréfié les coussinets 2, se refroidit dans les' capacités latérales 3, pour revenir ensuite, aux réservoirs 4. Pour compléter le réchauffage de l'eau da la chute circule, dans des che. mises 5 et 6; elle est amenée par la conduite 7 et s'écoule vers les trompes, par la conduite 8.
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Un seul joint à labyrinthes 9 suffit,alors que la turbine à vapeur en porte deux (de chaque côté du rotor). On peut faire diverses combinaisons, avec les modes de réchauffage indiqués. Si l'on cons- tatait une tendance particulière à former un dépot de givre, en un poidt déterminé, on prétégerait spécialement ce point, par un ré- chauffage très énergique: chemise d'eau ou huile bouillantes, ou même par des résistances électriques. Il y a donc une mise au point, à faire par le constructeur.
MISE EN OEUVRE. Nous ne pouvons terminer/ce mémoire, sans envisager la mise en oeuvre de l'invention. La construction des turbines.hydro- pneumatiques incombe de tout évidence, aux firmes construisant des turbines à vapeur, et nullement à celles construisant les turbines hydrauliques.. L'usinage, à l'exception de certaines particularités est le même que celui de la turbine à vapeur. Quant à la construc- tion des trompes et des conduites forcées, elle peut incomber aux firmes spécialisées, en cette branche. Comme nous l'avons indiqué , les dimensions des trompes seront standardisées, pour une échelle de hauteurs de chutes. Des tâtonnements seront'nécessaires, pour obtenir le rendement optimum.
Au cours des premiers essais, sur un ensemble turbine-trompes, il serait prudent de pourvoir la turbine d'essai d'un secteur porte-tuyères, muni d'un obturateur-tiroir pouvantddécouvrir un nombre variable de tuyères.On ouvre l'obtura- teur le plus possible, jusqu'à ce que le vide tende à diminuer et l'on observe au dynamomètre le travail de la turbine. De cette ma- nière, la turbine d'essai s'adapte par tâtonnement à la trompe. On peut conclure que les essais, avant-projets, dans les conditions indiquées ci-avant ne peuvent nécessiter des dépenses considérables,.