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"pièce intercalaire pour soufflante actionnée par turbine"
La présente invention est relative, en particulier, aux soufflantes actionnées par turbines à gaz. Elle con- siste en ce que les pièces intercalaires situées entre la turbine et la soufflante sont faites d'au moins deux parties séparées par un plan passant par l'axe de la soufflante et
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de la turbine. La liaison entre ces pièces intercalaires séparables se fait au moyen d'au moins deux pièces de liai- son principales (telles que des vis, etc.) disposées perpen- diculairement au plan de séparation, qui traversent les pièces intercalaires et sont montées dans celles-ci de façon telle que ces pièces de liaison sont protégées contre l'action du fluide sous pression de la turbine.
La disposi- tion peut encore être telle que ces pièces de liaison peuvent être serrées ou desserrées, en totalité, de l'extérieur, sans enlever de pièces de carter de turbine et de soufflante proprement dites. Dans le cas où il n'y a que deux pièces de liaison, celles-ci peuvent passer sensiblement par le centre de gravité des deux surfaces de séparation se trou- vant de chaque côté de l'axe de la turbine. Dans des souff- lantes avec diffuseurs s'en écatant relativement loin, les pièces de liaison peuvent être placées dans des évidements compris entre les différents diffuseurs, de façon à avoir une faible largeur pour les pièces intercalaires.
Les pièces intercalaires peuvent en outre, être faites de façon à pou- voir être séparées les unes des autres, sans enlever le carter de la soufflante et/ou de la turbine, et/ou leurs canalisations d'amenée et de départ, de leurs points de fixation, de façon à avoir accès aux rotors de la turbo- soufflante à gaz.
La disposition peut encore être telle que, pour introduire ou sortir de façon précise les différentes pièces intercalaires, entre le carter de turbine et celui de la
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soufflante, il est prévu des guidages correspondants les uns aux autres, dans les parties de machines à assembler.
.La paroi des pièces intercalaires se trouvant con- tre la turbine chaude peut être faite en une matière autre, par exemple résistant mieux à la chaleur, que celles qui se trouvent contre la soufflante froide.
L'invention peut encore consister en ce que l'on donne aux pièces intercalaires une forme appropriée, ser- vant à effectuer un.refroidissement efficace au moyen d'un réfrigérant, tel que de l'eau, de l'air etc. Il faut avoir soin, en ce cas, que les parties des pièces intercalaires qui se trouvent contre la soufflante restent aussi froides que possible, et soient chauffées aussi peu que possible par les gaz chauds de la turbine, ce qui peut s'obtenir au moyen d'une forme appropriée de-nervures de refroidissement, en avant de ces points et en ces points. Les pièces de li- aison principales peuvent, également, être faites de manière à amener et/ou évacuer le réfrigérant; les pièces de liai- son peuvent encore être faites de manière à recevoir une matière isolante.
En ce cas, les pièces réunissant leurs deux parois latérales, en fait lorsqu'elles sont en métal, ne doivent avoir qu'une section de passage minimum, de manière à réduire la transmission de chaleur du côté turbine à gaz au côté. soufflante. Ces parties peuvent encore être faites en matière mauvaise conductrice de la chaleur.
En outre, des pièces de liaisons principales mainte- nant assemblées les pièces intercalaires, il peut encore y
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avoir sur le pourtour des pièces intercalaires ou du car- ter de la turbine et/ou de la soufflante, des liaisons supplémentaires, au moyen desquelles le carter de la souf- flante peut être maintenu axialement, avec les pièces inter- calaires séparables, et/ou le carter de turbine. ces liai- sons peuvent s'enlever ou se rabattre, de telle sorte que l'on peut aussi bien, avec le carter de turbine et/ou de soufflante monté, introduire ou retirer les pièces intercalai- res séparables.
On a représenté différents exemples de réalisation de la soufflante actionnée par turbine à gaz, selon l'inven- tion, sur les dessins annexés dans lesquels:
Les figures 1 et 2 représentent une forme de réali- sation, en coupe axiale et vue de côté, d'une turbine ali- mentée axialement.
La figure 3 est une coupe radiale d'une variante.
La figure 4 en est une vue de côté en direction ra- diale.
Les figures 5 et 6 sont une coupe axiale et une vue de côté d'une turbine alimentée radialement de l'extérieur.
Les figures 7 et 8 représentent quelques détails de la turbine des figures 5 et 6.
Les figures 9 et 10 montrent l'application de l'in- vention dans le cas d'une turbine axiale, et une variante de soufflante, également en coupe axiale et en vue de côté.
Les figures 11 et 12 représentent des détails, qui peuvent être appliqués dans le cas des appareils des figures
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9 et 10.
Sur les figures 1 et 2, on voit les deux moitiés 1 et 12 de la pièce intercalaire en deux partieso
Ces pièces intercalaires 1 et 2 sont montées entre le carter 3 de la turbine à gaz et le carter 4 de la souf- flante. Conformément à l'invention, elles sont séparées par la surface de séparation 5 passant par l'axe 6 de la turbine à gaz. Le rotor 7 est celui d'une turbine axiale, par exemple à un seul étage, et le rotor 8 celui de là soufflante centrifuge qui est, par exemple, également à un seul étage.
La liaison des deux parties 1 et 2 s'effectue, se- lon l'invention, au'moyen de pièces de liaison (vis) 9 et 10, qui sont fixées dans la pièce intercalaire 2 et traver- sent la pièce intercalaire 1 pour aller à l'extérieur, ou y sont vissés les écrous 11 et 12 qui les,fixent. Ces liai- sons 9 et 10 sont situées à l'intérieur des pièces inter- calaires 1 et 2, de façon telle qu'elles se trouvent sensible- ment des deux dôtés de l'axe de la turbine, au centre de gravité de la surface de séparation 5, de sorte que les pièces de liaison exercent sur la surface de séparation une pression assurant l'étanchéité, sensiblement uniforme.
Pour la liaison avec les parties de carter 3 et 4@ il est encore prévu des liaisons à vis 13, axiales.. Au lieu de ces vis, il peut encore être prévu, comme cela est repré- senté également sur la figure 1, des vis rabattables 14, fixées dans le carter 3 de la turbine.
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Les pièces intercalaires représentées sont munies de chambres 15 et 16 pour un réfrigérant. Le réfrigérant arrive en 17 dans la chambre 15. Il passe, par les points
18 et 19 dont l'étanchéité est assurée par rapport à L'ex- térieur, dans la chambre supérieure 16. Il sort en 20.
Sur les figures 3 et 4, les vis de liaison 9 et 10 sont décalées par rapport à la surface de séparation 5.
Elles sont placées entre deux diffuseurs 21, 22 et 23,24 d'une soufflante munie de quelques diffuseurs. De ce fait, cormne on le voit sur la figure 4, la largeur de la pièce intercalaire est plus faible.
Sur les figures 5 et 6, on a représenté l'applica- tion de l'invention à un rotor de turbine 7, alimenté radiale- ment de l'extérieur, avec trois entrées de gaz. Les pièces intercalaires séparables 1 et 2 sont maintenues assemblées par les vis qui traversent 9 et 10. Au moyen de pièces de guidage 25 et 26, les pièces intercalaires 1 et 2 sont gui- ' dées l'une par rapport à l'autre lors du montage, et elles s'adaptent exactement l'une sur l'autre. Les brides exté- rieures 27 et 28 des pièces intercalaires 1 et 2 ont une forme telle qu'elles encastrent le carter de turbine 3 et le carter de soufflante 4 de telle sorte que toutes les pièces
1,2, 3 et 4 sont centrées les unes par rapport aux autres.
Les pièces intercalaires peuvent, par suite, après desser- rage de leurs liaisons, avec le carter de turbine et celui de la soufflante, et entre elles, être retirées latérale- ment. Le carter de turbine 3 est assemblé en direction axiale,
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avec les pièces intercalaires 1 et 2 et le carter de support 4, au moyen de vis 13 pouvant s'enlever.
Les pièces intercalaires 1 et 2 peuvent être faites, du côté de la turbine, avec des parois, d'extrémité 29 en une matière résistant mieux à la chaleur que le restant des pièces intercalaires. Ces parois 29 peuvent être fixées par soudure, ou autrement, sur les pièces intercalaires 1 et 2, par exemple en 30 ou 30'. Egalement dans la forme de réali- sation des figures 5 et 6, il y a en 17 une arrivée de ré- frigérant et en 20 une sortie. L'Intérieur des pièces iso- lantes peut, également, être rempli d'une masse isolante.
Sur la figure 7, qui correspond à plus grande échelle à la coupe de la figure 5, on voit, plus en détail, la forme de réalisation du carter 3 de turbine, avec la pièce inter- calaire 2 et le carter de soufflante 4, à l'endroit où ils se touchent. On y voit, également, la paroi de connexion 29, qui est spécialement appliquée sur la pièce intercalaire 2.
Pour centrer le carter de turbine 3, non refroidi, et '.qui, par suite, se dilate, il est prévu des coins 31 entre celui- ci et les pièces intercalaires 1 et 2. Afin que le carter de turbine et les pièces intercalaires restent centrées pour toutes les différences de température, les points 31 doivent être disposés en direction-radiale sur l'axe de turbine, et il doit y en avoir au moins trois.
Sur la figure 8, qui représente le montage de la tige de guidage 26, on voit la disposition de cette tige dans les pièces intercalaires 1 et 2.
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Les figures 9 et 10 représentent une autre forme de réalisation de l'objet de l'invention, avec turbine ali- mentée axialement.
Dans celle-ci, les pièces intercalaires 1 et 2 sont faites autrement. Il en est de même de la séparation entre les pièces intercalaires 1 et 2 et le carter de turbine 3, comportant un dispositif de refroidissement. Cette sépara- tion est reportée davantage vers la turbine. L'ouverture de sortie 32 de la turbine se trouve, par suite, pour une partie dans le carter de turbine 3, et pour l'autre partie, dans les pièces intercalaires 1 et 2. En outre, il y a une liaison axiale spéciale des pièces intercalaires 1 et 2, au moyen de vis 33, avec le carter de turbine, et des vis 34 qui sont faites autrement, réunissent les plaças interoa- laires 1 et 2, en direction axiale, avec le carter de souf- flante 4, comme on le voit sur la figure 11. Le plan de sé- paration des pièces intercalaires 1 et 2 passe par l'ouver- ture de sortie 32 de la turbine.
Les pièces intercalaires 1 et 2 sont réunies par quatre liaisons à vis amovibles 9, 9' et 10, 10', que l'on peut monter ou démonter de l'exté- rieur. Leur position, par rapport à la surface de séparation 5, est choisie de façon à obtenir, de ce fait, une pression aussi régulière que possible sur ces surfaces, pour obtenir une bonne étanchéité. Cette position doit également être telle, comme on le voit sur la figure 9, que cela ne nuise pas aux surfaces de refroidissement des pièces intercalaires 1 et 2, aux endroits les plus importants, par exemple contre
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la turbine chaude. Ces liaisons pourraient encore être faites sous forme de boulons ajustés.
Les vis 34 peuvent, conformément à la figure 11, être munies du côté où elles sont introduites dans le car- ter 4 de la soufflante, par exemple d'un carré, de façon à pouvoir les desserrer sans retirer le carter de turbine 3. La longueur des vis 34 doit être faible, afin que, lors- qu'elles ne sont plus en prise, elles se trouvent complète- ment à l'intérieur de la largeur axiale extrême des pièces intercalaires 1 et 2.
La figure 12 représente encore une coupe à plus grande échelle d'une vis de liaison 33, réunissant axiale- ment les pièces intercalaires 1 et 2 avec le carter 3 de turbine. Comme, dans ce cas, il s'agit de pièces interca- laires refroidies, ainsi que d'un carter de turbine refroi- di, le centrage peutse faire, également, au moyen de bou- lons ajustés 33, de sorte que le plan de séparation entre le carter de turbine et les pièces intercalaires peut rester suivant une surface plane, perpendiculaire à l'axe.
De façon avantageuse, les pièces intercalaires 1 et 2 comportent une saillie 36, axiale, entourant le carter 4 de soufflante, de façon telle que l'on puisse, sans dé- montage du rotor de turbine 7 ou du rotor de soufflante 8 ou des deux et des canalisations d'arrivée et de départ de la turbine et/ou de la soufflante, retirer latéralement les pièces intercalaires 1 et 2, après enlèvement des différentes liaisons 9, 9', 10, 10', 33 et 34. Les vis 33 ne doivent pas,
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non plus, en ce cas, être plus longues que la plus grande largeur des pièces intercalaires 1 et 2.
L'objet del'invention est, naturellement, applicable également à des soufflantes actionnées par turbines à gaz construites autrement, par exemple, comportant au moins un palier extérieur ou ne présentant pas de rotor de turbine en porte à faux. Il est également applicable, dans le cas de turbines et/ou de soufflantes à plusieurs étages, par exemple aux endroits où elles doivent être séparées, de même que, dans le cas de soufflantes axiales, actionnées par turbines à gaz.