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PERFECTIONNEMENTS A L'INSTALZTATION DE :TURBINES HTDRAUEIQUES.
La présente invention a pour objet des perfectionnements à l'installation de turbines hydrauliques, applicable notamment aux usines de basses chutes.
Dans les installations usuelles, on prévoit généralement à l'a- mont de la turbine une vanne de sécurité à déclanchement automatique destinée à fermer l'alimentation de la turbine en cas d'emballement de celle-ci ou pour toute autre cause. En outre on dispose à l'aval de' la turbine un batardeau permettant d'isoler la turbine de l'aval et, si besoin est, en combinaison avec la vanne de sécurité placée à l'amont, de la mettre à sec, pour des ré- parations par exemple.
Cette disposition présente à l'expérience divers inconvénients.
Notamment lorsque l'on est amené à fermer la vanne de sécuritéil se produit derrière celle-ci des effets de cavitation et de turbulence extrêmement im- portants qui se répercutent sur la turbine et risquent de l'endommager. Ces effets augmentent au'fur et à mesure de la fermeture, de sorte que pour éviter d'endommager la turbine, il est nécessaire d'assurer une fermeture.rapide, ce qui engendre des coups de bélier dangereux.
La présente invention permet d'éviter ces inconvénients. Elle consiste à intervertir la disposition par rapport à la turbine de la vanne de sécurité et du batardeau. Autrement dit, on dispose la vanne de sécurité automatique à l'aval de la turbine, à l'endroit où antérieurement se trouvait le batardeau aval,et on place le batardeau à l'amont là où se trouvait anté- rieurement la vanne de sécurité.
Cette inversion des emplacements de ces deux éléments présente de multiples avantages. Lorsque la nécessité exige la fermeture de la vanne de sécurité, les effets de cavitàtion ou de turbulence se produisent vers l'a- val sans risque d'affecter la turbine. Ces effets devenant indifférents, il n'y a plus de nécessité de'réaliser une fermeture rapide de la vanne de sécurité.
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On peut donc assurer à celle-ci un fonctionnement qui ne provoque pas de coups de bélier. C'est ainsi que l'on peut effectuer une descente rapide de la vanne jusqu'à un certain point et achever la fermeture très lentement.
En outre, en disposant la vanne de sécurité à l'aval, on la place dans un conduit de dimensions sensiblement moindres quecelles de l'adduction d' eau. la vanne peut être notablement moins grande, donc de construction moins coûteuse et son implantation toujours complexe exige des travaux sensiblement moindres. Il en résulte une économie appréciable, tant au point de vue cons- truction mécanique que génie civil. @
En plaçant le batardeau à l'amont, on évite en cet emplacement, c'est-à-dire dans un conduit toujours de grandes dimensions, une implantation compliquée et on réduit la dépense en même temps que l'on évite les risques de détérioration de la turbine.
L'installation suivant l'invention peut s'appliquer à toutes chu- tes. Mais elle trouve spécialement son intérêt dans les basses chutes. Pour les hautes chutes elle-- obligerait à prévoir une turbine susceptible de résis- ter à des pressions statiques souvent considérables. Avec les basses chutes où le niveau aval de crue est souvent élevé, la résistance de la turbine est suffisante pour supporter la pression statique assez faible.
La disposition selon l'invention sera illustrée schématiquement par la figure unique des dessins annexés.
Sur celle-ci est représenté l'équipement d'une basse chute ù l'on utilise la différence relativement faible entre le niveau amont AM et le niveau aval AV.
La turbine 1, du type hélice à pales orientables, accouplée à l'alternateur 2 est alimentée par le distributeur 3. Celui-ci reçoit l'eau du conduit amont 4 comportant une grille 5. Après avoir traversé la turbine le l'eau est évacuée vers l'aval par le conduit 6.
Alors que dans les installations usuelles de ce genre on place en B à l'amont une vanne de sécurité à déclanchement automatique, et l'on prévoit en C, à l'aval de la turbine, un simple batardeau, cette disposition est ici inversée. La vanne de sécurité automatique 7 est disposée en C à l'a- val pour obturer le conduit 6. Ce conduit 6 étant à section relativement ré- duite, la vanne 7 est de ce fait de construction plus simple et moins onéreuse.
Son installation est plus simple et plus économique. Par contre à l'amont en B est prévu le batardeau 8 permettant, avec la vanne 7, d'assurer la mise à sec de la turbine.
La vanne de sécurité automatique 7 est prévue pour recevoir un mouvement de fermeture d'abord rapide, puis se terminant lentement. Le mouve- ment rapide est assuré par exemple jusqu'à ce que le débit corresponde seule- ment à la marche à vide du groupe turbo-alternateur 1-2. Ensuite le mécanis- me réduit la vitesse de descente de la vanne 7, de façon à éviter les coups de bélier qui, en raison de la position de la vanne à l'aval de la turbine, risqueraient de provoquer le soulèvement de celle-ci. Les effets de turbulen- ce et de cavitation dus à la fermeture de la vanne 7 se produisant vers l'aval sont sans action sur la turbine, et deviennent ainsi indifférents.