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S. E.M. Société d'Electricité et de Mécanique (PROCEDES THOSSON-HOUSTON, VAN den KERCHOVE & CARELS) Société Anonyme, résidant à BRUXELLES.
PERFECTIONNEMENTS AUX TURBINES A VAPEUR OU A GAZ POUVANT ETRE ENTRAINEES EN SENS INVERSE DE CELUI DE MARCHE EN MOTEUR.
Dans certains équipements de commande par turbines à vapeur ou à gaz, on doit réaliser une commande réversible; tel est par exemple le cas de la propulsion des navires, de la traction des locomotives, de la commande des laminoirs réversibles, des machines d'extraction, etc... Pour réaliser la réversibilité de la commande, on peut soit interposer un mécanisme inver- seur de sens de marche entre la ou les turbines et les machines ou appareils à actionner, soit utiliser des turbines distinctes pour la marche dans cha- cun des deux sens.
Avec cette dernière solution, les turbines de marche arrière se trouvent entraînées, par les turbines de marche avant, en sens contraire de leur marche en moteur, pendant les périodes de marche avant; de même, pendant les périodes de marche arrière, ce sont les turbines de marche avant qui sont entraînées en sens inverse. Les turbines ainsi entraînées en sens inverse fonctionnent en compresseur et absorbent une puissance qui peut ê- tre notable et affecter fâcheusement le rendement de l'équipement; d'autre part, comme il s'agit évidemment d'un compresseur très imparfait, la plus grande partie de la puissance absorbée est transformée en chaleur, ce qui, surtout dans les turbines échappant à l'air libre ou à contre-pression, peut provoquer une élévation notable de la température des organes des turbines.
On sait, par ailleurs, que, lorsqu'une roue ailetée tourne dans le sens inverse de son sens normal de marche, la puissance absorbée par cet- te roue est due, pour la plus grande partie, à l'effet de compression pro- duit par les aubages. Il est donc intéressant de chercher à réduire cet ef- fet de compression.
La présente invention a pour objet un perfectionnement qui évite les inconvénients que l'on vient de rappeler et, notamment, réalise une ré-
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duction de l'effet de compression produit par les aubages qui tournent en sens inverse de leur sens de marche en moteur.
Ce perfectionnement est essentiellement caractérisé par l'obtura- tion partielle ou totale des aubages tournant en sens inverse de leur marche en moteur. L'obturation peut être mise en place par une commande à main, a- vant la mise en route de l'équipement,ou au début de cette mise en route, sur tout ou partie des aubages qui seront ou sont entraînés en sens inverse de leur sens de marche en moteur. Elle pourra également être mise en place automatiquement, en fonction de la manoeuvre des organes d'admission des turbines; il sera avantageux de solidariser cette manoeuvre avec celle des obturateurs, d'une manière telle que ceux-ci soient mis en place avant que l'aubage correspondant regoive des gaz ou de la vapeur.
En se référant aux figures schématiques ci-jointes, on va décri- re des exemples, donnés à titre non limitatif, de mise en oeuvre du perfec- tionnement objet de l'invention. Les dispositifs de réalisation qui seront décrits à propos de ces exemples devront être considérés comme faisant par- tie de l'invention, étant entendu que tous dispositifs équivalents pourront être aussi bien utilisés sans sortir du cadre de celle-ci.
L'exemple de la Fig. 1 est supposé se rapporter à une turbine ma- rine vue en demi-coupe axiale (AA représentant l'axe); seuls ont été figurés les organes nécessaires à la compréhension de l'invention.
La turbine marine possède trois roues de marche avant 1, 2, 3, alimentées par le tore d'admission 4 et une roue de marche arrière 5, ali- mentée par le tore d'admission 6, le fluide détendu étant évacué par la boi- te d'échappement 7.
L'invention est mise en oeuvre, sur la roue de marche arrière, au moyen d'un écran annulaire 8, maintenu devant l'aubage 9 de la roue 5 et appuyé sur une collerette 10, de manière à ce qu'il ne touche aucune pièce mobile.
L'écran 8 se compose de deux ou plusieurs segments identiques, fixés rigidement à une tige 11. Cette tige comporte un épaulement 12 et se termine par un plateau 13. L'épaulement 12 limite le déplacement de la tige vers la gauche. Sur le plateau 13 s'appuyent, d'un côté, le ressort 14 et, de l'autre, la membrane étanche 15 alimentée en fluide sous pression de com- mande par la tuyauterie 16.
La figure représente le dispositif dans la position de marche a- vant de laturbine : la tuyauterie 16 ne transmet aucune pression à la mem- brane 15; le ressort 14 pousse le plateau 13 et la tige 11, vers la droite.
L'écran 8, appuyé sur la collerette 10, est très proche de l'aubage mobile 9 et limite l'écoulement de fluide dans cet aubage.
Pour passer à la position de marche arrière, il faut tout d'abord envoyer de l'huile sous pression, ou un autre fluide de commande, par la tuyauterie 16, pour déplacer le plateau 13 vers la gauche et comprimer le ressort 14. La tige 11 se déplace vers la gauche, entraînant l'écran 8, qui ainsi rend libre le passage pour le fluide moteur à la sortie de l'aubage 9.
Il est avantageux de relier la tuyauterie 16 aux vannes d'admis- siondu fluide moteur à la turbine, non représentées sur la figure, de telle manière que le plateau 13 et l'écran 8 aient pris la position convenable avant la mise en route de la turbine dans le sens désiré.
Les pertes, dues aux roues de marche avant, pendant le fonction- nement en marche arrière, peuvent être évitées d'une manière analogue, et conformément à la présente invention, par un écran 8', semblable à l'écran 8, qui vient s'appliquer près de l'aubage de la roue 3 (position en trait interrompu).
Les Fig. 2 et 3 schématisent un autre exemple de réalisation de l'invention. La Fig. 2 est une coupe axiale partielle, limitée à la partie de la turbine où est mise en place l'obturation conforme à l'invention ; la
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fig. 3 est une demi-coupe transversale suivant le plan BB de la Fig. 2. Les organes qui portent les mêmes nombres de référence dans les Fig. 1, 2 et 3, sont analogues.
L'écran 8 est constitué par une tôle épaisse, en forme de couron- ne annulaire, en deux pièces boulonnées entre elles par les oreilles 17 et
18. Cet écran est supporté par des biellettes 19 et 20, qui sont articulées sur l'oreille 18. Les autres extrémités de ces biellettes sont articulées par rapport au support 21. Ce support est solidement fixé dans le corps mê- me de la turbine 22. Tout l'ensemble est symétrique par rapport au plan CC de la Fig. 3.
L'arbre 23 est commun aux deux biellettes 19, qui sont clavetées sur cet arbre; celui-ci sort de la turbine par un bossage muni d'un disposi- tif d'étanchéité en 24.
La position des pièces sur les Fig. 2 et 3 correspond au sens de marche en avant, avec la roue de marche arrière isolée par l'écran 8, qui appuyé sur la collerette 10.
Pour mettre le dispositif dans la position correspondant à la marche arrière, on fait tourner, de l'extérieur de la turbine, l'arbre 23.
L'écran 8, commandé par les biellettes 19, se meut vers la gauche et reste toujours parallèle à la roue 5, grâce au parallélogramme articulé formé des biellettes 19 et 20, de l'oreille 18 et du support 21.
Le déplacement est limité à la valeur convenable par la butée 25.
Dans la position de marche arrière, le fluide moteur peut s'é- couler librement de la roue 5 à la boite d'échappement 7. L'écran 8 est, dans sa position extrême sur la gauche, appuyé sur la butée 25.
La commande de la rotation de l'arbre 23 peut être réalisée par tout dispositif convenable, à main ou automatique.
Un dispositif d'obturation analogue, ou réalisé autrement, peut être mis en place devant les aubages de la roue 3 pour la marche arrière.