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"DISPOSITIF DE SECURITE POUR TURBINES A SOUTIRAGE DE VAPEUR"
En général, dans les turbines à soutirage de va- peur, la pression de vapeur au point de soutirage est mainte- nue constante au moyen de soupapes d'extraction automatiques.
Lorsque le fonctionnement de ces soupapes est défectueux, la pression en amont des dites soupapes peut s'élever de façon inadmissible et mettre en danger la turbine et la conduite de chauffage. Jusqu'à ce jour, ce risque se supprimait au moyen d'une soupape de sûreté prévue sur la conduite de chauffage et, pour la position fermée de la vanne obturant la conduite de chauffage, au moyen d'une soupape de sûreté montée sur la turbine en amont de la soupape d'extraction. Mais il faut sou- vent donner à ces soupapes de sûreté des dimensions considéra- bles, et pour une construction appropriée, leur prix de re-
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vient est très élevé.
La présente invention se rapporte à une installa- tion de ce genre; comparativement aux réalisations antérieure- ment connues, elle constitue une simplification et un perfec- tionnement notables en ce que la soupape de sûreté prévue sur la turbine se trouve supprimée. L'invention consiste en ce que, au moment même où la turbine est isolée du réseau de chauffage, les soupapes d'extraction s'ouvrent automatiquement sous l'effet de la pression qui règne à l'instant considéré dans la distribution d'huile, et sans être influencées par le régu- lateur de pression.
A titre de développement complémentaire de l'invention et à l'effet de réaliser une plus grande sécu- rité pour le dispositif, il y a avantage à faire ouvrir les soupapes d'extraction au moyen,non nas de la pression d'huile de commande, mais de la pleine pression de la pompe à huile.
Indépendamment de l'économie des frais liés à l'installation de la soupape de sûreté, il en résulte encore un autre avantage très important, savoir qu'à oartir du mo- ment où la turbine est isolée du réseau de chauffage, celle- ci fonctionne sans laminage de la vapeur dans son trajet, c'est-à-dire aussi économiquement qu'une tnrbine à condensa- tion pure. Enfin, un dernier perfectionnement de l'invention consiste à faire l'économie du clapet de retenue habituel et de la vanne d'arrêt, et d'autre part la turbine est agencée pour une marche économique lorsque le réseau de chauffage est isolé.
L'invention va être décrite avec plus de détails en référence au dessin annexé. La Fig. 1 montre à titred'exem- ple un mode de réalisation dans lequel les soupapes d'extrac- tion sont ouvertes .sous l'effet de la pression actuelle régnant dans la distribution d'huile; dans le cas de la Fig. 2, l'ou-
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verture se fait sous l'action de la pression totale de la pom- pe. A la Fig. 1, 1 désigne les soupapes d'admission aux tuyè res, 2 les soupapes d'extraction de vapeur d'une turbine à sou- tirage ; ces deux soupapes sont commandées par de l'huile sous pression agissant sous les pistons des servo-moteurs 3 et 4, chargés sur leur autre face par de forts ressorts.
Entre ces servo-moteurs se trouve le régulateur de pression 5 comprenant la boite métallique 6 à parois élastiques, chargée par un res- sort et son tuyau de communication 7. Les pressions del huile de distribution se règlent en donnant aux ressorts situés au- dessus des pistons des servo-moteurs une tension telle que le soulèvement de la première soupape de tuyères 1 exige une pres- sion d'huile sensiblement plus forte que celui de la soupape d'extraction 2. Le maintien de la différence voulue entre les pressions de l'huile de commande lorsque la turbine fonctionne avec soutirage est assuré par la soupape de réglage d'huile du régulateur de pression 5 au moyen d'un laminage convenable de l'huile.
Une conduite de by-pass d'huile 8 relie l'amont à l'aval du régulateur de oression 5 par l'intermédiaire d'une soupape d'inversion 9. Lorsque la turbine fonctionne avec soutirage, cette soupape est fermée et les soupapes d'extrac- tion 2 obéissent à la pression de soutirage régnant en 7 et au régulateur de vitesse 10.
Dans la conduite de soutirage 11 se trouve une sou- pape combinée de retenue et d'isolement 12 qu'on peut fer- mer au moyen de la tige filetée 13 manoeuvrée par le volant 14. La tige 13 du volant n'intervient que comme vis de poussée en appuyant sur la queue de soupape 13, dont elle est distincte.
Lorsque la turbine fonctionne avec soutirage, la tige 13 est complètement remontée, la soupape d'inversion d'huile 9 est fermée, tandis que la soupape combinée est ouverte par la va- peur venant par-dessous dans la soupape et cela dans la mesure
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qui correspond à la quantité de vapeur de soutirage qui traver- se cette soupape. Si l'on isole la turbine du réseau en abais- sant la tige et en fermant ainsi la soupape de retenue de l'i- solement 12, la soupape d'inversion d'huile 9 se trouve ouver- te par le doigt de poussée 15 avant que la soupape 12 soit complètement fermée.
Il s'ensuit que le régulateur de pression 5 est court-circuité, de sorte qu'il s'établit au-dessous du piston moteur de la soupape d'extraction 2 la mené pression d'huile qu'au-dessous du piston moteur de la soupape de tuyè- res 1; dès lors, la soupape d'extraction s'ouvre complètement par suite de la différence de pression d'huile régnant anté- rieurement. En amont de la soupape d'extraction la valeur est ramenée à sa pression naturelle et la turbine fonctionne comme une turbine à condensation économique.
Le corps de la soupape combinée de retenue et d'iso-- lement 12 présente deux sièges de soupapes superposés 16, 17, le siège supérieur pouvant être élastique. Lorsqu'on ferme la soupape, l'obturation se produit d'abord au siège supérieur puis au siège inférieur. La vapeur qui pourrait fuir par le siège supérieur de la soupape est évacuée par une valve de décharge 18. La turbine est ainsi protégée oralement contre l'oxydation pouvant résulter des fuites de vapeur pro- venant de la conduite de soutirage demeurée sous pression du fait d'autres sources de chauffage.
La commande à huile de la soupape de tuyères 1 est influencée de manière connue par le régulateur de vitesse 10 et le manchon de réglage 19 manoeuvré à la main. La pompe à engrenages 20 aspire l'huile dans le réservoir 21.
Suivant la Fig. 2, au lieu de la conduite de by-pass d'huile 8 reliant l'amont à l'aval du régulateur de pression 5 par la soupape d'inversion 9, on a prévu une conduite de by-pass
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d'huile 22 partant de la conduite d'huile principale 8, passant par la soupape d'inversion 9 et aboutissant au servo-moteur 4 de la soupape d'extraction 2. Lorsque l'on isole la turbine du réseau de chauffage, c'est-à-dire lorsqu'on ferme la soupape combinée de retenue et d'isolement 12 et que l'on ouvre l'or- gane inserveur d'huile 9, le piston moteur 4 de la soupape d'ex- traction 2 est soumis, de la part de la pompe 20 et par l'irr termédiaire des conduites 8, 22, à la pression intégrale de cette pompe.
Sous le piston du servo-moteur de la soupape 1 d'admission aux tuyères ne doit agir que la pression d'huile nécessaire, régie par le régulateur de vitesse 10; à cet effet on intercale entre le piston moteur de la soupape d'admission aux tuyères et la soupape d'extraction une soupape ou un cla- pet de retenue 23. La soupape d'extraction reçoit donc la pression intégrale de la pompe, tandis que la soupape des tuyè- res 1 est actionnée par une pression toujours plus faible et qui dépend de la charge. En cas de coincement éventuel de la soupape d'extraction 2, on dispose donc de la plus grande force possible pour l'ouverture, ce qui assure une grande sécurité lorsqu'on passe de la marche sans soutirage à la marche avec soutirage et vice-versa.
Les soupapes 1 d'admission aux tuyères sont commandées par le régulateur de vitesse 10 et par le man- chon 19 pourvu d'une lumière 19' et qu'on manoeuvre à la main comme dans la Fig. 1. Suivant le mode d'utilisation de l'huile de commande, des points d'étranglement spéciaux 24 sont pré- vus dans la conduite d'huile principale.
Bien entendu, l'invention est également applicable d'une manière analogue aux turbines à soutirage et à contre- pression, comme aussi aux turbines à double soutirage.
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"SAFETY DEVICE FOR STEAM SUPPLY TURBINES"
In general, in steam draw turbines, the steam pressure at the point of draw is kept constant by means of automatic exhaust valves.
When the operation of these valves is faulty, the pressure upstream of said valves may rise in an inadmissible manner and endanger the turbine and the heating pipe. Until now, this risk was eliminated by means of a safety valve provided on the heating pipe and, for the closed position of the valve blocking the heating pipe, by means of a safety valve mounted on the heating pipe. turbine upstream of the extraction valve. But it is often necessary to give these safety valves considerable dimensions, and for a suitable construction, their cost of re-
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comes is very high.
The present invention relates to an installation of this type; compared to previously known embodiments, it constitutes a notable simplification and improvement in that the safety valve provided on the turbine is eliminated. The invention consists in that, at the very moment when the turbine is isolated from the heating network, the extraction valves open automatically under the effect of the pressure which prevails at the moment in question in the distribution of oil. , and without being influenced by the pressure regulator.
As a further development of the invention and in order to achieve greater safety for the device, it is advantageous to open the extraction valves by means, not nas of the oil pressure of control, but with full pressure from the oil pump.
Apart from the savings in the costs associated with the installation of the safety valve, this results in yet another very important advantage, namely that from the moment when the turbine is isolated from the heating network, it works without rolling the steam in its path, ie as economically as a pure condensing machine. Finally, a final improvement of the invention consists in saving the usual check valve and the shut-off valve, and on the other hand the turbine is designed for economical operation when the heating network is isolated.
The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawing. Fig. 1 shows by way of example an embodiment in which the extraction valves are opened under the effect of the current pressure prevailing in the oil distribution; in the case of FIG. 2, or-
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It is opened under the action of the total pressure of the pump. In Fig. 1, 1 designates the inlet valves to the nozzles, 2 the steam extraction valves of a vacuum turbine; these two valves are controlled by pressurized oil acting under the pistons of the servomotors 3 and 4, loaded on their other face by strong springs.
Between these servomotors is the pressure regulator 5 comprising the metal box 6 with elastic walls, loaded by a spring and its communication pipe 7. The pressures of the distribution oil are adjusted by giving to the springs located above the pistons of the servomotors a tension such that the lifting of the first nozzle valve 1 requires a significantly higher oil pressure than that of the extraction valve 2. Maintaining the desired difference between The control oil when the turbine operates with draw-off is provided by the oil regulating valve of the pressure regulator 5 by means of a suitable rolling of the oil.
An oil bypass line 8 connects the upstream to the downstream side of the oression regulator 5 via a reversing valve 9. When the turbine operates with withdrawal, this valve is closed and the valves extraction 2 obey the withdrawal pressure prevailing at 7 and the speed regulator 10.
In the draw-off line 11 there is a combined valve for retaining and isolating 12 which can be closed by means of the threaded rod 13 operated by the handwheel 14. The stem 13 of the handwheel only acts as a thrust screw by pressing the valve stem 13, from which it is separate.
When the turbine operates with draw-off, the rod 13 is completely reassembled, the oil reversing valve 9 is closed, while the combined valve is opened by the steam coming from below into the valve and this to the extent
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which corresponds to the quantity of draw-off steam which passes through this valve. If the turbine is isolated from the network by lowering the rod and thus closing the check valve of the isolation 12, the oil changeover valve 9 is opened by the thrust finger. 15 before valve 12 is fully closed.
It follows that the pressure regulator 5 is short-circuited, so that it is established below the engine piston of the extraction valve 2 the led oil pressure that below the engine piston of the nozzle valve 1; therefore, the extraction valve opens completely as a result of the previously prevailing oil pressure difference. Upstream of the extraction valve, the value is brought back to its natural pressure and the turbine operates as an economical condensing turbine.
The body of the combined check and isolation valve 12 has two superimposed valve seats 16, 17, the upper seat possibly being elastic. When the valve is closed, the plugging occurs first at the upper seat and then at the lower seat. The vapor which could escape by the upper seat of the valve is evacuated by a discharge valve 18. The turbine is thus protected orally against the oxidation which may result from the leaks of vapor coming from the withdrawal pipe which remains under pressure due to other sources of heating.
The oil drive of the nozzle valve 1 is influenced in a known manner by the speed regulator 10 and the manually operated adjusting sleeve 19. The gear pump 20 sucks the oil into the reservoir 21.
According to FIG. 2, instead of the oil bypass line 8 connecting upstream to downstream of the pressure regulator 5 via the reversing valve 9, a bypass line is provided
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oil 22 from the main oil line 8, passing through the reversing valve 9 and ending at the servomotor 4 of the extraction valve 2. When isolating the turbine from the heating network, c 'that is to say, when the combined check and isolation valve 12 is closed and the oil insulator 9 is opened, the driving piston 4 of the extraction valve 2 is subjected, on the part of the pump 20 and via the pipes 8, 22, to the full pressure of this pump.
Under the piston of the servomotor of the inlet valve 1 to the nozzles must act only the necessary oil pressure, regulated by the speed regulator 10; for this purpose, a valve or a check valve 23 is interposed between the driving piston of the inlet valve to the nozzles and the extraction valve. The extraction valve therefore receives the full pressure of the pump, while the nozzle valve 1 is actuated by an ever lower pressure which depends on the load. In the event of any jamming of the extraction valve 2, the greatest possible force is therefore available for opening, which ensures great safety when switching from operation without drawing off to operation with drawing off and vice-versa. versa.
The inlet valves 1 to the nozzles are controlled by the speed regulator 10 and by the sleeve 19 provided with a port 19 'and which is operated by hand as in FIG. 1. Depending on how the pilot oil is used, special choke points 24 are provided in the main oil line.
Of course, the invention is also applicable in a similar manner to turbines with draw-off and against pressure, as also to turbines with double draw-off.