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Turbine radiale.
La présente invention est relative à une turbine radiale pour installations de turbines à gaz.
Il est connu, dans les installations de turbines à gaz, de réchauffer le fluide moteur après expansion par- tielle, soit pat combustion interne directe, soit par ap- port de chaleur de l'extérieur à l'aide d'un échangéur de chaleur.
Les turbines axiales rendent très difficiles les réchauffages intermédiaires à l'intérieur de la machine car la disposition de chambres de combustion et d'échangeurs de
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chaleur entre les étages augmente la longueur de construction axiale dans une mesure telle que la machine est trop longue et que la vitesse de rotation critique est trop basse.
La présente invention est relative à une turbine radiale pour installations de turbines à gaz dans laquelle, dans au moins deux étages, entre la sortie d'un étage dispo- sée radialement à l'intérieur et l'entrée de l'étage suivant disposée radialement à l'extérieur, se trouve au moins un appareil de réchauffage intermédiaire remplaçant au moins en partie la conduite entre la sortie et l'entrée des étages.
La conduite de liaison de la sortie de l'étage d'amont à l'entrée de l'étage suivant est sensiblement en direction radiale de sorte que l'on peut remplacer simplement cette canalisation de liaison, sans allonger la dimension de la machine dans le sens axial, par une chambre de combustion ou par un échangeur de chaleur.
La longueur disponible de cette conduite radiale suffit en particulier pour placer le rchauffeur intermédiai- re lorsque la conduite est divisée en plusieurs conduites partielles parallèles dont certaines, décalées sur le pour- tour, vont individuellement de la chambre de sortie de l'éta-. ge d'amont à l'entrée dans le carter de l'étage suivant et passent individuellement par une chambre de combustion ou un échangeur de chauffage intermédiaire. On voit sur les fi- gures 1 et 2 du dessin ci-joint deux vues d'un exemple de réalisation d'une turbine radiale avec chambres de combustion intermédiaires. Les figures 3 et 4 sontdes vues correspon- dantes avec échangeurs de chaleur intermédiaires.
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Sur les figures 1 et 2, on a représenté une turbine radiale à trois étages. Les gaz entrent en 1 et sortent en 6.
Entre le premier et le deuxième étages et entre le deuxième et le troisième étage, il y a, par exemple, dans chaque cas, quatre conduites de passage parcourues en pa- rallèle et décalées sur le porteur 21-22-3-4, allant de la chambre de sortie 2 du rotor d'un étage d'amont à la bride d'entrée 4 de l'étage suivant.
Dans les conduites de passage, réunissant la sor- tie 2, se trouvant radialement à l'intérieur de l'étage d'amont, avec les entrées 4, se trouvant radialement à l'extérieur de l'étage suivant, se prouve par exemple dans chacune d'elles un brûleur intermédiaire 3 constituant une partie de la. conduite de passage. On voit les entrées 31 de la conduite à combustible 33 dans les chambres de com- bustion 3 dans lesquelles le combustible brûle en donnant la flamme 32. Entre le premier et le deuxième étage et entre @ le deuxième et le troisième ((fig.l) il y a quatre chambres de combustion 3, parcourues en parallèle et décalées sur le pourtour.
La figure 2 représente un étage vu de côté, dans lequel on reconnait trois des quatre chambres de com- bustion d'un étage, la quatrième, la chambre inférieure etant masquée.
Dans le cas où le réchauffage intermédiaire ne se fait pas par combustion interne mais par apport de cha- leur de l'extérieur, on met dans la conduite 22,4, à la place d'une chambre de combustion, un échangeur de chaleur 5, comme on le voit sur les figures 3 et 4.
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Entre le premier et le deuxième étages et entre le troisième et le quatrième, il y a ici quatre échangeurs de chaleur décalés sur le pourtour qui sont alimentés en di- rection axiale par le fluide d'apport de chaleur tandis que le fluide moteur des turbines à réchauffeur, y arrive trans- versalement dans l'exemple représenté. L'agent d'apport de chaleur, qui peut consister par exemple en fluide moteur de l'installation de turbines à gaz proprement dites, ou en gaz de combustion, de foyers de chaudières à vapeur, pénètre dans le récnauffeur intermédiaire par les conduites 51 et en sort par la conduite 52 (fig.3).
Les réchauffeurs intermédiaires situés à côté les uns des autres, dans deux étages ou plus, peuvent, comme cela est représenté sur la figure 3, être combinés en un élément unique.
Les dispositifs représentés sur les figures 1 à 4, pour une turbine radiale à trois étages peuvent naturellement êtrefaits pour un nombre quelconque d'étages et également pour un nombre quelconque de moyens de réchauffage intermé- diaire par pourtour d'étage.
La combinaison de turbines radiales avec disposi- tifs de réchauffage intermédiaire comme indiqué ci-dessus, permet n'avoir une expansion sensiblement isothermique sans grand encombrement par le réchauffeur intermédiaire.