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"TURBINE A REACTION A VAPEUR OU A GAZ"
On sait que,dans les aubages d'une turbine à réac- tion à vapeur ou à gaz, il se produit sur l'arbre des pous sées axiales et que dans les machines à étages multiples, on équili'ore souvent ces poussées en montant en opposition des parties de 1'aubage Cet équilibrage se base sur le fait que, dans une turbine à vapeur normale, lorsque la, charge se modi- fie, les pressions en un point quelconque de l'ensemble va- rient d'une façon à peu près exactement proportionnelle, de sorte que la compensation des poussées axiales susbiste,quelle que soit la charge et la quantité de vapeur, c'est-à-dire quelle que soit la pression à l'entrée de la turbine.
Mais ave un tel montage en opposition des aubages, l'équilibrage des poussées axiales disparaît si, en un point quelconque du
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trajet suivi par la vapeur dans la turbine, on introduit ou l'on soutire de la vapeur ou. si on étrangle le flux de sapeur dans la turbine même ou à l'extrémité d'aval de celle-ci, pour maintenir une pression de prise. La condition de la variationj proportionnelle de toutes les pressions n'est plus remplie; il se produit des différences dans les poussées axiales des par- ties d'aubage en opposition et, par suite, des boussées axiales résultantes considérables qui doivent être supportées par u palier de butée robuste.
Ces paliers, qui souvent n'ntervien- nent que dans des cas exceptionnels, sont coûteux et causent des désagréments du point de vue tant de la construction que de l'exploitation.
La présente invention vise à empêcher, dans les aubages à réaction montés en opposition, la forte augmentation de poussées axiales non compensées et, par suite, à éviter la nécessité de prévoir des paliers de butée particulièrement résistants , même lorsqu'il s'agit de machines comportant une admission supplémentaire de vapeur, des points de soutirage, des points d'étranglement de la vapeur, etc..
Suivant 1'inven- tion, la composition des différences de poussée axiale qui se produisent entre aubages à réaction montés en opposition et où la proportionnalité de la variation des pression est détruite par des prélèvements, admissions, étranglenents, etc.. de vapeur est réalisée du fait, d'une part, que les augbage sont fractionnés et opposés les uns aux autres de telle sorte que les poussées non compensées qui se produisent sus les divers régimes d'exploitation s'exercent toujours dans un. sens déter miné,C'est- qu'en aucun cas il nc se produise un en versement de la. bpssé sur l'arbre, en second lieu ou'il est prévu Ci'1 un point quelconque de la.
turbine une surface de pression indépendante de 1'aubage et elle-mâme non compensée, susceptible d'équilibrer la poussée résiduelle maximum des
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aubages montés en opposition et en troisième lieu que l'effort sur la dite surface de pression non compensée prend automa- tiquement, grâce à un déplacement de l'arbre et à une modi- fication correspondante des garnitures d'étanchéité, la va- leur de la poussée résiduelle existant dans les aubages.
La Fig. 1 montre en coupe une turbine à vapeur ou à gaz dans laquelle l'aubage à réaction est fractionné en deux parties et monté en opposition de telle sorte que, normalement, aucune poussée ne se produit vers l'extérieur. désigne la partie à haute pression et b la partie à basse pression. Dans la partie à haute pression se trouve, par exemple, une arrivée c de vapeur vive pour parer aux surcharges et, dans la partie basse pression, des points de soutirage de vapeur d et e par lesquels l'équilibrage des poussées des aubages est susceptible d'être détruit.
L'admission de vapeur supplémentaire dans la partie haute pression, de même que la fermeture des prises de vapeur dans la partie basse pression,provoque par exem- ple une poussée axiale complémentaire non compensée dans le sens allant de la turbine basse pression vers la turbine haute pression,.c'est-à-dite vers la gauche de la Fig. 1. Pour compenser cette poussée résiduelle qui ne se produit que dans des éventualités de marche déterminées on a prévu, par exemple. dans la partie basse pression b une surface de pression spé ciale f elle-même non compensée.
Une partie du. flux de vapeur passe d'un étage de pression élevé, par exemple de l'extrémité de la partie haute pression, par le tuyau g dans la chambre h du labyrinthe de la partie basse pression, traverse les entrefers i (Fig. 2), arrive à la surface f. et passe ensuite par les entrefers du labyrinthe k dans la conduite d'échappement de la partie basse pression. En service normal , la surface! se trouve approxi-
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:nativement sous la pression d'échappement 'Le la, partie basse pression.
Toutefois , lorsque, par suite d'une admission de va peur dans la partie haute pression, etc.. il se produit une poussée axiale non compensée vers la gauche, l'arbrese trouva déporté vers la gauche, les entrefers 1 augmentent et les en- trefers k diminuent. L'arrivée du flux partiel ::le vapeur à la surface f. se trouve ouverte, tandis que l'échappement .le la surface f. est fermé, de sorte que la oression sur la sufase f augmente jusqu'à ce qu'il s'ensuive une compensation de la. poussée résiduelle des aubages.
Cet accroissement, de la, pres sion peut s'obtenir, comme il a été dit à propos de l'exemple précédent (Figs. 1 et 2) par élargissement des entrefers d'ad mission (i Fig. 2) et rétrécissement des entrefers d'échappe- metn(k) ou bien, l'admission demeurant invariable (i Fig.3) par rétrécissement des entrefers d'échappement (k) oubien encore, l'échappement demeurant invariable, (Fig. 4) , par élargissement des entrefers d'admission (i) Au lieu de se trouver dans la partie basse pression, la surfs¯ce (le pression compensatrice additionnelle f peut être prévue en un autre point quelconque de l'arbre, par exemple dans la partie haute pres- sion (Fig. 5 et 6).
Un déplacement vers la gauche a pour effet de rétrécir les entrefers 1 et, par suite,l'arrivée de vapeur à la surface! cesse, tandis que les entrers m s'élargissent et que, par suite, l'échappement de la vapeur à partir de la surface f. augmente lui-même fortement, de sorte que l'effort sur la surface f. diminue et que la. poussée vers la, gauche est ainsi compensée.