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Description


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  " Procédé pour maintenir en réserve , prêtes à   fonctionner,   les installations de turbines à vapeur aveo dynamos ". 



   Dans le maintien en réserve prêtes à fonctionner des installations de   turbines   à vapeur,la marche aveo le nombre maximum de tours de la turbine principale est peu éoonomique par suite de la consommation considérable de la vapeur. De même le fonctionnement ordinaire de la condensation avec les jeux de pompes,,normaux n'est pas éoonomique pàroe que la puis- sanoe de commande employée n'est nullement en rapport avec la puissanoe   nécessaire,   
Le nouveau procédé, faisant l'objet de l'invention,per- 
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 met d'éviter ce oaraotèrentiéaonomique. 



   A cet effet,pour maintenir en réserve,prêtes à   fonction-   ner les installations de turbines à vapeur aveo dynamos éleo- triques ce procédé consiste en ce que la turbine qui se trou- ve en réserve prête à marcher est   actionnée, lorsque   la dynamo est déconnectée   électriquement,avec   un nombre de tours suf- 

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 fisant pour le débit d'huile de la pompe principale de graissage, et, lorsque le vide est   complet,   à l'aide de la vapeur et en ce que la dépense pour la   commande,   des pompes d'eau de refroidissement nécessaire à maintenir cette tur- bine prête à fonctionner.est diminuée proportionnellement aveo la diminution du produit du travail : H.

   Q. t, où H représente la hauteur d'évaluation de l'eau de refroidis- sement,   Q   la quantité d'eau de refroidissement et t la du- rée de fonotionnement de la pompe d'eau de refroidisse- ment. 



   Tandis que dans la turbine principale -on évite des pertes considérables de la marche à vide par un nombre ré- duit de tours et une commande autant que possible par de la vapeur d'échappement au lieu de vapeur vive, on peut obtenir la diminution économique des différents facteurs du produit   H.Q.t   pour la pompe d'eau de refroidissement selon les types de fonctionnement décrite ci-après. 



   La vapeur totale à condenser dans le condenseur en main-. tenant prête à fonctionner aveo un nombre partiel de tours la turbine principale ne s'élève qu'à une fraotion de la consommation normale de vapeur pendant la marche à vide avec un nombre de tours normal. Par ce moyen on diminue aussi d'une manière correspondante la quantité nécessaire d'eau de refroidissement. La diminution de la quantité d'eau de refroidissement peut se faire de manière que la pompe d'eau de refroidissement (turbopompe) soit   actionnée',   avec un nombre de tours représentant une partie de son nombre de tours normal.

   Il en résulte que la quantité d'eau de refroi- dissement s'abaisse à peu près propo rtionnellement à la diminution du nombre de tours, tandis que la pression de la pompe s'abaisse même au oarré aveo le nombre de tours,de sorte que le débit nécessaire de la pompe décroît à peu près avec la troisième puissanoe du nombre de tours. On 

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 économise ainsi des quantités considérables de travail. Indé- pendamment du fonotionnement de la turbine de commande des pompes aveo un nombre inférieur de tours,on peut obtenir la diminution du nombre de tours de la pompe dans les moteurs électriques par le réglage de la tension, le réglage de la résistance , le réglage de la   fréquence,le   déplaoement des balais ou le montage en   oasoade,   etc..,suivant les types correspondants de moteur.

   On peut à cet effet utiliser aussi tous les genres xx d'engrenages de transmission,. Dans la diminution du nombre de tours de la turbine de commande de la pompe, il est tout particulièrement économique de se ser- vir,pour la commande, de vapeur d'échappement ou de vapeur de soutirage. 



   De même en montant et en maintenant en marche une très petite pompe additionnelle d'eau de refroidissement pendant le temps de la'réserve on obtient des avantages analogues à ceux qui ont été mentionnés plus haut. 



   La faible quantité nécessaire d'eau de refroidissement peut également être mise à disposition par étranglement et   prélèvement   dans une autre pompe d'eau de re froidissement ou dans un approvisionnement central d'eau de refroidisse- ment. Dans certains cas il peut être nécessaire de monter une soupape de retenue dans la oonduite d'aspiration ou dans la conduite de refoulement de la pompe. 



   On peut obtenir une diminution du débit d'eau de refroi- dissement de la pompe de maintien en réserve au delà de 0 en moins (changement de direction) en ménageant une admission en sens inverse du oondenseur et de la pompe d'eau de re- froidissement par de l'eau dérivée d'une conduite sous pres- sion d'une autre pompe, d'un approvisionnement oentral d'eau   de..refroidissement   ou d'un récipient élevée . 



     La'''diminution   de la hauteur d'élévation H de l'eau de refroidissement du oôté de la oonsommation se réalise d'une 

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 manière appropriée en plaçant une dérivation de la conduite sous pression de l'eau de refroidissement de-.manière que la faible quantité d'eau de refroidissement   nécessaire, pour   le maintien en réserve ne soit amenée qu'à une hauteur repré- sentant une fraction de la hauteur d'élévation' normale de l'eau de refroidissement. 



   On peut obtenir une réduction de la durée de fonctionne- ment t de la pompe d'eau de refroidissement par le remplis- sage intermittent de récipients élevés,de bassins de retenue appropriés, etc.. On peut alors travailler avec les pompes normales d'eau de refroidissement qui ne marchent que pen- dant une fraotion du temps total du maintien en   réserveandis   que l'eau accumulée ensuite s'écoule par le oondenseur vers l'avant ou vers l'arrière. 



   Si l'on travaille avec une admission en sens inverse du condenseur on peut maintenir la tubine auxiliaire ohaude par la vapeur qui entre. La turbine auxiliaire reste au repos ou bien elle tourne lentement en arrière sous l'action de l'eau revenant en sens inverse par la pompe. 



   Toutefois il vaut mieux actionner la turbine auxiliaire d'une manière normale, mais aveo unnombre de tours   Antérieur,   en utilisant la vapeur d'échappement de cette turbine auxi-   liaize   pour faire tourner lentement la turbine principale de réserve.   Comne     il ne faut   pour cela que très peu de vapeur il suffit souvent d'admettre dans la turbine auxiliaire,au lieu de vapeur vive, uniquement de la vapeur d'échappement ou de la vapeur prise à une autre turbine. Comme la turbine auxiliaire marche à l'étatbien réchauffé l'aptitude à l'u- tilisation est dans ce cas la plus grande. 



     Comme   en oas d'alarme il faut brusquement une quantité d'eau plus   considérable,   on peut prévoir un appareil automa- tique dépendant de la tension du réseau,du vide, de la tempe* rature de l'eau de refroidissement,de la position de la sou- 

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 pape d'admission principale , eto.. ou tout autre dispositif approprié d'actionnement à   distance,   pour assurer l'appro- visionnement de l'eau de refroidissement. 



   De même en cas d'alarme un récipient de réserve d'eau de refroidissement peut entrer en aotion jusqu'à ce que l'ap- provisionnement normal d'eau de refroidissement soit réta- bli. 



   La   conduite   de dérivation mentionnée plus haut pour une hauteur partielle de la hauteur de refoulement normale de l'eau de refroidissement est munie de préférenoe d'une fermeture fonctionnant automatiquement qui agit lorsque la vitesse de l'eau s'accroît. Par ce moyen, on est indépendant de l'attention ou de la présence momentanée d'un maohiniste si l'on venait   àoublier   en cas d'alarme, de fermer l'organe d'arrêt mormal qui pourrait   se'trouver   dans la conduite de dérivation. 



   On diminue aussi d'une façon considérable la puissance de commande pour la oondensation en ajoutant une petite pompe à eau de oondensation ainsi qu'une petite pompe rota- tive à air. Ces deux pompes suffisent, car les quantités d'eau de condensation sont peu considérables par suite de la faible consommation de vapeur dans le procédé décrit dans cette demande, et de même la quantité de gaz amenée par la vapeur dans le condenseur est très petite. 



   Un autre avantage du fonotionnement aveo une quantité d'eau de refroidissement fortement réduite o'est qu'en xxxx hiver il n'est pas possible que gèle une tour de réfrigéra- tion qu'il pourrait y avoir, puisque la faible quantité d'eau de refroidissement est réchauffée davantage dans la même mesure. 



   Le dessin annexé représenté   sohématiquement   trois exemples de réalisation pour le montage de l'installation en réserve prête à fonctionner suivant l'invention. 

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   Dans la figure!   lapompe   P d'eau de refroidissement, ac- tionnée par la turbine auxiliaire HT   avec. un   nombre partiel de tours, emprunte l'eau de refroidissement   aux canaux,   au bassin collecteur S, ou autre équivalent, et la refoulepar le oondenseur K dans la conduite 1. Pour que la pompe tour- nant avec unnombre partielle tours n'ait pas besoin de re- fouler l'eau jusqu'à la hauteur normale de refoulement H du réservoir de barrage St, la conduite normale d'eau de refroi- dissement bifurque au point 2. L'embranchement 3 ne se trouve qu'à une hauteur partielle de la hauteur normale de refoule- ment H. Dans cet embranchement 3 se trouvent généralement un organe d'arrêt 4 et une fermeture automatique 5. 



   T.G. représente le turbogénérateur rotatif prêt à fono- tionner qui, de préférence, reçoit sa vapeur de la turbine auxiliaire d'eau de refroidissement par la conduite 6 et tour- ne lui-même également aveo un nombre partiel. 



   La figure II représente le second exemple dans lequel   l'installation   comporte des tours de réfrigération. Du côté gauche du schéma se trouve l'installation de turbines rotati- ves prêtes à fonctionner; du côté droit l'installation de turbines en service normal et comprenant les tours de réfrigé- ration K.T. On voit par cette figure , cornaient a lieu, à l'ai- de d'une simple conduite de raccordement 2, le retour d'une faible quantité partie lle d'eau de refroidissement au   aonden-   seur K et à la pompe P appartenant à ce oondenseur. La turbine auxiliaire H T qui se tient prête à fonctionner reçoit sa vapeur de chauffage d'un étage de turbo-générateur de service, ou bien   d'une   autre source de vapeur ,par l'intennédiaire de la   conduite   3.

   Une conduite de raccordement 4 entre les pui- sards S des tours de réfrigération permet le retour de l'eau de refroidissement dérivée par la   ocnduite   2 au puisard de la tour de réfrigération en'service. 



   La figure III représente le troisième exemple de montage. 

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    Là,   la vapeur prise par la conduite 3 d'un étage de la turbine de servioe actionne la turbine auxiliaire   H T avec   un nombre partiel de tours. La vapeur passe de la turbine auxiliaire,par la conduite 6, dans la turbine prête à fonctionner T.G% et fait tourner celle-ci également avec un nombre partiel de tours.La pompe P marchant aveo un nombre de tours partiel refoule l'eau de refroidissement par le condenseur K dans la oonduite 1 qui, au point 2, exactement   comme   dans le premier exemple représen- té en figure 1, oomporte un branchement 7 à une hauteur par- tielle de la hauteur normale de refoulement H. Dans le bran- ohement 7 se trouve une fermeture automatique 5 et le oas éché- ant, un organe d'arrêt 4.

   L'eau de refroidissement arrive par la conduite 7 an puisard S. de la tour de réfrigération K.T. où la prend la pompe P. 



   Dans les installations où les rôles entre les turbines de service et les turbines prêtes à fonctionner peuvent être in- tervertis on prévoit aussi bien pour la simplification des conduites des soupapes appropriées à deux directions ou des soupapes d'inversion, et ce, aussi bien pour les conduites de vapeur de chauffage ou de vapeur d'échappement que pour les conduites auxiliaires d'eau de refroidissement.

Claims

RESUME le) Procédé pour le maintien en réserve, prêtes à fono tionner,d'installations de turbines à vapeur aveo dynamos éleo- triques caractérisé par le fait que la turbine qui se trouve n prête à fonctionner est aotionnée, lorsque la dynamo est,déooneo. tée, ave.o un nombre de tours suffisant pour le débit d'huile de la pompe à huile principale, et, lorsque le vide est complet, à l'aide de vapeur et en ce -que la dépense pour la commande ;;

de la pompe d'eau de refroidissement nécessaire à maintenir cette turbine prête à fonctionner est réduite selon la diminu- tion du produit de travail H.Q.t, où H représente la hauteur <Desc/Clms Page number 8> d'élévation de l'eau de refroidissement, Q la quantité d'eau de refroidissement et t la durée de fonctionnement, de la pompe de refroidissement.

2 ) Dans un procédé oomme sous 1 , la réduction du tuteur H du oôté de la produotion réalisée par la diminution du nonbre de rotations de la pompe ou par l'emploi d'une petite pompe,et du côté de la consommation réalisée par la conduite de dériva- tion de la conduite sous pression de l'eau de refroidissement, à une hauteur partielle de la hauteur d'élévation normale de l'eau de refroidissement.

3 ) La réduction du facteur Q est réalisée,dans un procédé somme sous 1 , par : a) Diminution du nombre de tours, b) Réduotion de la pompe. o) Etranglement. d) Etranglement en prenant à une autre pompe d'eau de refroidissement ou à un approvisionnement central d'eau de refroidissement.

4 ) La diminution de l'élévation de l'eau de refroidisse- ment (Q & H) est réalisée dans un procédé comme sous 1 , 2 , et 3 par l'admission en sens inverse du condenseur et de lapompe d'eau de refroidissement à l'aide d'eau dérivée provenant de la conduite sous pression d'une autre pompe, d'un approvision- nement central d'eau de refroidissement ou d'un réoipient éle- vé.

5 ) La réduction du nombre de tours dans un prooédé comme sous 2 et 3 est obtenue : a) dans une turbine à commande par pompe, par la commande au moyen de vapeurd'échappement ou de vapeur de soutirage. b) dans les moteurs électriques par le réglage de la tension, le réglage de la résistanoe, le réglage de la fré- quenoe, le déplacement des balais ou le montage en oasoade, eto.. suivant les types de moteurs appropriés. <Desc/Clms Page number 9> o) par tous genres d'engrenages de transmission.

Dans un procédé comme sous 1 , l'obtention de la diminution de t soit par le remplissage intermittent de récipients élevés appropriés, soit par des réservoirs de barrage, soit par tout autre équivalent.

3 ) Le maintien de la turbine auxiliaire ohaude, dans un procédé comme sous 4 , par la vapeur qui entre, et ce au repos ou en marche arrière lente, par l'eau de refroidisse- ment revenant en sens inverse par la pompe.

8 ) Le réchauffage de la turbine auxiliaire dans un prooédé comme sous 4 , par la vapeur qui s'éooule etest maintenue pour la marche avant ou la marche arrière, la vapeur d'échappement de cette turbine auxiliaire étant utilisée pour commander la turbine prinoipale à nombre peu considérable de tours.

9 ) Un procédé comme sous 8 , suivant lequel la vapeur traversant la turbine auxiliaire est de la vapeur d'éohap-. pement ou de la vapeur à soutirer à une autre turbine.

10 ) Procédé comme sous 1 à 9 , dans lequel l'appro- visionnement nécessaire d'eau de refroidissement en cas d'alarme est constitué automatiquement ou suivant la ten- sion du réseau, le vide, la température de l'eau de refroi- dissement, la position de la soupapeprinoipale d'admission ou autre équivalent, ou quelque autre dispositif d'action- nement à distance.

Il ) Dispositif pour la réalisation du procédé comme sous 2 , caractérisé par le fait qu'on dispose dans la con- duite de dérivation de l'eau de refroidissement une ferme- ture automatique, dépendant de la vitesse de l'eau, de ma- nière à se feimer quand la vitesse de l'eau augmente.