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L"invention est relative aux installations entraînées par une ou plusieurs turbines à gaz ot à leurs dispositifs de commande; et elle concer- ne, plus particulièrement, le problème qui consiste à faire comporter à une installation de ce genre une sortie d'air, ayant un débit massique variable, ce débit se faisant à une pression de sortie raisonnablement constante. Ce problème se présente quand on veut réaliser une installation pour la compres- sion d'air entraînée par une turbine à gaz et fournissant de l'air, à une pression élevée, à un nombre variable d'appareils consommateurs.
On a découvert, au cours de l'étude d'une installation de ce genre, qu'il est avantageux d'avoir recours à une disposition nouvelle de ses par- ties constitutives et à un cycle de fonctionnement nouveau. Par conséquent et sous un aspect, l'invention a pour objet une installation dans laquelle l'entrainement est assuré par une turbine à gaz, cette installation fonc- tionnant de manière à pouvoir fournir un débit gazeux à une pression plus élevée que celle nécessaire pour le cycle thermodynamique de la turbine à gaz, ladite installation comprenant des moyens de compression séparés à basse et à haute pression pour le gaz, des moyens à turbines séparés reliés, en entraînement, auxdits moyens de compression, un dispositif de chauffage et une tuyauterie reliant les moyens de compression entre eux, lesdits moyens à turbins:
et ledit dispositif de chauffage étant agencés de manière telle qu'une partie minime seulement du débit gazeux des moyens de compression à basse pression passe par les moyens de compression à haute pression vers la sortie, la partie restante du débit gazeux s'écoulant par le dispositif de chauffage et les moyens à turbines vers l'échappement.
Quand un gaz comburant doit être comprimé, le dispositif de chauf- fage peut être un dispositif de combustion dans lequel du combustible est brûlé dans le gaz. Dans une installation compound, ainsi agencée, les moyens à turbines séparés peuvent être reliés pour un écoulement en série ou en pa- rallèle. Dans le premier cas, on préfère un agencement compound croisé.
Un débit variable peut être obtenu quand on maintient le débit à une vitesse minimum prédéterminée à travers les moyens de compression à haute pression. On peut utiliser, à cet effet, un simple robinet de décharge ou on prévoit, de préférence, un by-pass pour un courant d'air qui part de la sor- tie et qui rejoint la partie principale du courant, débité par les moyens de compression à basse pression, qui ne s'écoule pas vers les moyens de com- pression à haute pression.
Pour le mode de fonctionnement préféré, on propose de maintenir sensiblement constante une condition opératoire choisie des moyens de com- pression, par exemple la vitesse de rotation vraie des moyens de compression a haute pression, afin de pouvoir détecter le moment où l'on approche d'une condition pour laquelle les mayensde compression à haute ression fonctionnent par à coups et afin de pouvoir conserver un écoulement sans à-coups dans ces derniers, par exemple en maintenant cet écoulement au-dessus du débit massique minimum dont question plus haut. La détection des conditions dans lesquelles se produisent des à-coups peut se faire en surveillant un sens d'écoulement local, des prises de pression statique, convenablement choisies, pouvant donner une indication qui dépend de ce sens d'écoulement.
Un servo- mécanisme est alors capable de transmettre un signal de commande en vue de maintenir l'écoulement en question.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemples, certains modes de réalisation de l'invention.
La fig. 1 montre, schématiquement, une installation avec turbines à gaz du genre spécifié, cette installation comprenant des turbines d'entrai- nement fonctionnant en parallèle, le réglage du débit du combustible étant
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obtenu par- un régulateur et un robinet de décharge étant adjoint à la sortie à haute pressiono
La figo 2 montre une installation analogue à celle de la fig. 1 ex- cepté qu'un by-pass pour l'air de sortie est prévu à la place d'un robinet de déchargée
La figo 3 montre une installation avec turbines à gaz du genre spé- cifié et dans laquelle on adopte le dispositif de commande de la fig. 2, les turbines d'entrainement fonctionnant en série.
La figo 4 montre, en coupe axiale, 1 agencement mécanique de l'in- stallation;, entraînée par une turbine à gaz, pour la compression d'air, cette installation étant, d'une manière générale, établie conformément à la fig. 3.
La figo 5 montre des courbes caractéristiques typiques pour les moyens de compression à haute pression de la figo 4, ces courbes étant uti- lisées pour introduire la discussion du dispositif de commande de l'installa- tiono
La figo 6 montre, schématiquement, l'agencement général d'un méca- nisme de commande pour détecter 1 approche de conditions dans lesquelles le compresseur fonctionne par à-coups.
Les figo 7 et 8 illustrent des détails du mécanisme de commande.
Si l'on considère chacune des fig. 1 à 3,à son tour, il y a lieu de se rappeler que l'on désire obtenir un débit d'air à une pression aussi constante que possible quelle que soit la charge, c'est-à-dire le débit mas- 3ique nécessaire de l'air à la sortieo Le taux de pression total des moyens de compression pour une application est de l'ordre du rapport compris entre 7 et 8 à 1. On envisage que la pression de sortie ne varie pas de plus de 20% pour des charges fortement variables.
Les dispositifs des fige 1 à 3 ont certains points communs., Ils comportent tous, par exemple, des installations à turbines à gaz avec deux arbres, des compresseurs à basse et à haute pres- sion et des turbines séparées pour les entraînero Sur les fig. 1 et 2, ces turbines sont montées en parallèle à la suite du dispositif de combustion alors que sur la figure 3 les turbines sont montées en série. Les compres- seurs à basse et à haute pression sont désignés respectivement et dans cha- que cas par 10 et 11. Les turbines, montées en parallèle, sont désignées par 12 et 13 alors que celles montées en série sont désignées par 12A et 13A.
Les agencements de cycle, tels que montrés, ont été choisis avec soin car ils permettent de fournir, sans complication considérable, un débit d'air à une pression sensiblement constante, en substance, quelle que soit la charge.
En considérant dabord la figo 1, celle-ci montre un compresseur à basse pression 10, entraîné par une turbine 12, le débit du compresseur suivant deux directions, notamment celle qui aboutitpar le conduit 14, à la chambre de combustion 15 et celle amenant, par le comduit 16, au compres- seur à haute pression 1la Les proportions du débit dans les deux directions sont telles que lorsque le compresseur à haute pression débite une quantité d'air correspondant à la pleine charge,environ 15 à 20% du débit total du compresseur à basse pression 10 passent par le conduit 16.
La proportion maximum qui peut ainsi être déviée est déterminée par le taux de travail de l'installation. La partie restante de l'air s'écoule vers le dispositif de combustion 15. Les gaz chauds, provenant du dispositif de combustion 15 sont à leur tour scindés, une partie de ces gaz traversant la turbine 12 et la partie restante la turbine 13, ces deux turbines étant montées en pa- rallèle. L'échappement des deux turbines se fait par le conduit d'échappement commun 17.La turbine 13 entraîne la compresseur à haute pression 11 et l'ar-
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bre commun de ce groupe compresseur-turbine est commandé par un régulateur de manière à avoir une vitesse constante, c'est-à-dire un nombre de tours déterminé par minute, à l'aide du régulateur 18.
Celui-ci est agencé de manière à pouvoir régler, à l'aide de la liaison 19, l'alimentation en com- bustible du dispositif de combustion 15.
Quand le débit d'air par le conduit de sortie 20 diminue parce que la demande d'air décroît, la pression dans ce conduit de sortie, pour une diminution de la demande qui peut atteindre jusque 50% de la demande maxi- mum, peut être maintenue à une valeur pratiquement constante à l'aide du régulateur seulement. En dessous de ce facteur de charge de 50%, des à-coups peuvent se produire dans le compresseur à haute pression 11. Le mécanisme du maintien de la pression de sortie à une valeur constante dépend des fac- teurs suivants. Quand la charge diminue, la vitesse angulaire du compresseur à basse pression 10 diminue en raison de la quantité réduite de combustible introduite dans le dispositif de combustion 15 et de la diminution du tra- vail utile qui en résulte pour la turbine 12.
Quand la vitesse angulaire du compresseur à basse pression tombe, la température de sortie diminue égale- ment. Par conséquent, la température de l'air fourni par le conduit 16 au compresseur à haute pression 11 diminue également et le taux de pression du compresseur à haute pression est donc augmenté. La perte de pression à la sortie du compresseur à basse pression 10 est donc fortement compensée par l'accroissement du taux de pression du compresseur à haute pression 11.
Au- cun trouble par à-coups ne se produit donc dans le compresseur à basse pres- sion 10 pour la raison que le rapport du débit d'air qui s'écoule depuis le compresseur à basse pression 10 vers le compresseur à haute pression 11 est tellement faible que même une réduction de 50% dans ce dernier ne crée pas une grande différence dans le compresseur à basse pression 10, surtout quand la vitesse de ce: dernier est simultanément diminuée.
Pour une demande d'un débit d'air inférieure à 50% de la demandé maximum,des organes de commande doivent être prévus,en supplément au régula- teur 18.Ces organes sont montrés schématiquement sur la fig.1 par un dispo- sitif 21 établi à la sortie du compresseur à haute pression 11,ce dispositif commandant, par la liaison 22, un robinet de décharge 23.Le dispositif,montré schématiquement en 21,est connu en soi et est sensible aux conditions d'écou- lement dans le compresseur en étant propre à détecter l'apparition de condi- tions d'écoulement non satisfaisantes,comme celles que l'on rencontre au dé- but d'une condition d'à-coups tout en étant propre à déclencher un effet qui y remédie.Le dispositif est,,de préférence,
agencé comme décrit avec plus de détails ci-dessous.Des dispositifs qui,d'une manière générale,sont analogues ont été décrits dans le brevet,belge n 464587 déposé au même nom le 15 avril 1946.
Le dispositif est, dans ce cas, agancé de manière à pouvoir mainte- nir le compresseur sur sa courbe de fonctionnement nécessaire pendant les variations de la charge en agissant sur un robinet 23 à décharge variable.
Par conséquent, l'effet du dispositif de commande 21 est de maintenir le dé- bit dans le compresseur à haute pression 11 au-dessus de la valeur à laquel- le des à-coups peuvent se produire, en provoquant une décharge à l'air libre, par le conduit 24, de l'excédent du débit par le compresseur sur celui qui est nécessaire dans le conduit 20 pour la sortie de l'air.
Une variante préférée du dispositif de commande est montrée sur la fig. 2, l'agencement du cxcle étant analogue à celui montré sur la fig.l. également dans ce cas, on utilise un régulateur 18 qui règle l'alimentation en combustible par la liaison 19 aboutissant au dispositif de combustion 15. Egalement dans ce cas, il existe un dispositif 21 propre à détecter les conditions d'écoulement dans le compresseur à haute pression 11. Dans ce cas, -toutefois, on a prévu un conduit en by-pass 25 Dartant du conduit 20 pour la
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sortie de l'air. Ce conduit en by-pass 25 aboutit au conduit 14 dans lequel! circule 1 air pénétrant dans le dispositif de combustion 15.
Dans le conduit 25 est établie une soupape réductrice de pression variable 26 qui est com- mandée par la liaison 27 partant du dispositif 21. Par conséquent, le débit massique en excès sur celui exigé dans le conduit 20 pour la sortie de l'air est retourné par l'intermédiaire de la soupape réductrice de pression 26 à l'admission du dispositif de combustion 15 sous l'effet du dispositif 21.
Comparativement à l'installation montrée sur la fig. 1 pour laquelle le dé- bit massique en excès s'échappe à l'air libre par le conduit 24, on dispose dans ce cas d'une installation dans laquelle il se produit une certaine perte d'énergie de pression par la soupape réductrice de pression 26 mais dans laquelle l'énergie thermique, contenue dans le débit massique en excès est récupérée et utilisée dans le cycle.
Cette disposition permet d'obtenir une économie considérable en combustible aux faibles charges, comparativement à la décharge dans l'atmosphère et elle permet également d'obtenir un léger gain pour la pression de sortie.
Le dispositif de commande, montré sur la fig. 2, est également u- tilisé pour le dispositif de la fig. 3 qui montre un agencement de cycle avec turbines en série. La seule autre variante faisant partie de l'instal- lation de la fige 3 est l'incorporation d'une transmission amplificatriceede vitesse 28, établie entre la turbine 13A et le compresseur à haute pression 11 qu'elle entraîne.
La fig. 4 montre une disposition mécanique de l'installation avec turbines à gaz, établie d'une manière générale comme celle schématisée sur la fige 3. Les mêmes organes sont désignés par les mêmes chiffres de réfé- rence.
L'air pénètre dans l'installation par l'entrée à gauche de la figure et traverse le compresseur centrifuge 10. Le débit du compresseur est scindé, une partie de l'air s'écoulant, par le conduit 14, vers le dispositif'de combustion 15 et la partie restante s'écoulant, par le conduit 16, vers le dispositif compresseur à haute pression. Sur la fige 3 la compression à haute pression a lieu à l'aide d'un seul compresseur 11 mais sur la fige 4 on voit que celui-ci est remplacé par deux compresseurs séparés 11A et 11B, fonctionnant en série. La sortie de l'air à haute pression, hors de l'instal- lation, se fait par le conduit 20.
Le dispositif avec turbines de la fig. 4 est le même que celui de la fige 3, notamment un dispositif compoundé et croisé dans lequel la turbine à haute pression entraîne le compresseur à basse pression alors que la turbine à basse pression fournit le couple pour la compression à haute pression. Les gaz chauds, qui sortent du dispositif de combustion 15 et pénètrent dans la turbine à haute pression 12A, compre- nant un rotor à deux étages, s'écoulent ensuite directement vers la turbine à basse pression 13A qui comprend un rotor à un seul étage. Les gaz déten- dus sont recueillis dans une volute établie à la suite de la turbine à basse pression et s'écoulent ensuite vers l'échappement.
Il est à noter que les compresseurs à haute pression sont entraînés à l'aide de la transmission multiplicatrice de vitesse 28, par l'arbre de la turbine à basse pression 13A. Le montage avec arbres alignés axialement, montré sur la fig. 4 , a été adopté pour des raisons de simplicité compara- tivement au montage avec arbres parallèles, indiqué sur la figo 3. Le régu- lateur 18 est entraîné directement par l'arbre de la turbine à basse pression, de sorte que sa vitesse de rotation est beaucoup plus lente que s'il avait été entraîné par l'arbre du compresseur, comme dans le cas de la fig. 3.
Le régulateur lui-même est du type centrifuge ordinaire et agit sur le dis- positif d'alimentation du combustible. Les pompes à combustible et à huile sont entraînées par un arbre 29 établi en amont du compresseur à basse pres-
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sion 10.
En décrivant les figures précédentes, on a cité la soupape 26 et sa fonction a été expliquée d'une manière générale. Pour le dispositif mécani- que de la fig. 4, on voit qu'une partie du débit du compresseur à haute pression 11B peut s'écouler par le conduit en by-pass 25 aboutissant, par l'intermédiaire de la soupape 26, au dispositif de combustion 15. L'ouver- ture de la soupape 26 permet à une partie de l'air.de retourner au disposi- tif de combustion 15. Cette soupape 26 est manoeuvrée par des organes de commande décrits ci-après, ces organes étant sensibles à des prises de pres- sion statique faites dans le compresseur à haute pression 11B. Les tubes, qui forment les prises dans lesquelles les pressions statiques sont prélé- vées, sont désignés par 30 et 31.
Les entrées de ces tubes se trouvent de part et d'autre d'une des ailettes du diffuseur de ce compresseur.
La figo 5 montre les courbes caractéristiques du fonctionnement des moyens de compression tels que les compresseurs à haute pression 11A et 11B.
Les taux des pressions (T.P.) aux extrémités des deux compresseurs sont indiqués en ordonnées et le débit massique spatial (D.M.) en abscisses. La ligne 32 est la courbe bien connue des à-coups et dans la zone qui se trouve à gauche de cette courbe on ne peut obtenir aucun fonctionnement stable.
La courbe 33, également bien connue des spécialistes, est la courbe de fon- ctionnement à vitesse spatiale constante des compresseurs, une réduction du débit massique, à vitesse constante, obligeant le point de fonctionnement à rapprocher la courbe 33 de la courbe des à-coups 32. On désire que le point de fonctionnement ne s'approche pas de trop près de la courbe des à-coups 32 mais plutôt qu'il puisse se déplacer toujours le long de la courbe de fonctionnement 33 sans jamais atteindre la condition pour laquelle se pro-' duisent des à-coups. La courbe de fonctionnement vraie s'écarte, en réalité, légèrement de la courbe 33 pour le fonctionnement à vitesse spatiale constan- te, en raison des variations de la vitesse du compresseur à basse pression et de celles de la température ambiante.
Ceci ne fait pas une grande diffé- rence pour le principe du fonctionnement du dispositif de commande. Pour ob- tenir ce résultat, on a jugé nécessaire de réaliser un dispositif de commande propre à intervenir quand le point de fonctionnement atteint des points choi- sis sur la courbe 33. Les points choisis sont indiqués en 35 et 36 et ces points se trouvent également et respectivement sur des courbes caractéristi- ques 37 et 38. On a découvert que ces courbes 37 et 38 correspondent chacune au maintien, quand la vitesse et le débit massique varient, d'un rapport de pression constant entre les pressions statiques déterminées à l'aide des tubes 30 et 31.
Pour expliquer le dispositif de commande décrit ci-dessous, on désigne le rapport de pression constant entre les prises de pression qui est défini par la courbe 37 comme étant la valeur de commande inférieure et celui qui est défini par la courbe 38, comme étant la valeur de commande su- périeure. Les points 35 et 36 de ces courbes sont désignés respectivement comme étant les points de commande inférieur et supérieur. Le point d'inter- section d'une courbe caractéristique intermédiaire 34 et de la courbe 33 est désigné ci-après comme étant le point du fondamental 39. Pour la réalisation pratique du dispositif de commande, on a découvert qu'il est acceptable do permettre le fonctionnement le long d'une courbe de vitesse de rotation vraie et constante plutôt que le long d'une courbe 33 de vitesse spatiale.
Le prin- cipe reste le même mais cette légère modification permet de se servir d'un simple régulateur mécanique pour obtenir le réglage de cette condition de fonctionnement. Sur la fig. 5, la variation, qui résulte de cette modifica- tion, ne crée qu'une légère différence et, pour éviter des complications inu- tiles, on n'en a pas tenu compte.
La fig. 6 montre un schéma simplifié d'un mécanisme de commande qui convient pour limiter le fonctionnement des compresseurs à haute pression
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entre les points de commande supérieur et inférieur.
Les prises de pression statique par les tubes 30 et 31 se font de part et dautres d'une ailette de diffuseur 40. Le sens de l'écoulement de l'air, par rapport à la position radiale de ces tubes est indiqué par une flèche V. L'écoulement en ce point s'écarte de la direction radiale d'un angle 4. Quand on s'approche de la condition pour laquelle des à-coups peu- vent se produire, l'angle augmente et le taux des pressions statiques P2
P2 P1 est également augmenté. De même, P diminue quand la condition de fonction- nement S'écarte de celle pour laquelle des à-coups peuvent se produire.
Le dispositif répond aux variations de P2 quand le taux a atteint la valeur
P1 prédéterminée supérieure ou inférieure mentionnée plus haut à propos de la figo 5=
Le dispositif de commande comprend un servo-mécanisme hydraulique et double qui commande la soupape 26 du by-pass. Cette soupape 26 peut être d'un genre connu à manchon et provoque une réduction de pression substan- tielle dans le courant s'écoulant en by-pass. Le servo-mécanisme double est logé dans des cylindres 41 et 42. Un piston 43, désigné comme étant "le piston contre les à-coups", peut se déplacer par l'effet des pressions d'air P2 et P1 qui sont transmises respectivement par les tubes 59 et 60, dans des chambres de pression 44 et 45 limitées par des cloisons.
Ce piston con- tre les à-coups 43 actionne des tiroirs 46 et 47 qui commandent l'admission et la sortie d'huile dans et hors de chambres de pression 70 et 71, de part at d'autre d'un piston 69 logé dans le cylindre 42, à l'aide des passages 48, 49, 50, 51 52 et 530 Cette huile est fournie, sous pression, par la pom- pe à huile lubrifiante de l'installation avec turbines à gaz. Le tiroir 47, pour empêcher les à-coups, agit également sur le tiroir 54 qui commande l'ap- plication de la pression d'air P1 sur un piston 55 logé dans le cylindre 41 à l'aide des tubes 56, 57 et 58.
Le piston 55 agit sur les tiroirs 61 et 62 pour commander l'admis- sion et la sortie de l'huile dans le cylindre 42, dans un sens opposé à ce- lui obtenu à l'aide des tiroirs 46 et 47, en faisant intervenir les passages 63, 64, 65, 66, 67 et 68. On voit que les tiroirs 47 et 62, qui commandent la sortie de l'huile hors du cylindre 42, ont une "avance" sur les tiroirs 46 et 61 qui coopèrent respectivement avec eux en vue d'obtenir l'admission de l'huile dans le cylindre. De cette manière, on obtient le déplacement du piston 69 dès que les tiroirs d'admission 46 et 61 sont ouverts. Le pis- ton 69 comporte une tige de commande 72 qui actionne la soupape 26 du by- pass (fig.4).
Quand l'installation fonctionne d'une manière stable sous une char- ge de 50% ou moins, les organes du dispositif de commande occupent la posi- tion montrée sur la figo 6. Tous les passages pour l'huile sont fermés et le piston 69 est fixe car les pressions de l'huile, contenue dans les chambres 70 et 71, sont égales.
Quand on s'approche d'un fonctionnement par à-coups, pour la raison qu'il se produit une réduction du prélèvement d'air comprimé à la sortie de l'installation, l'angle [alpha]augmente. La pression P2 croît alors par rapport à P1. Quand le taux P2 est à la valeur de commande supérieure, le piston
P1 contre les à-coups 43 se déplace vers la droite en raison de sa constitution
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qui est décrite plus loin avec plus de détails. Il ouvre les tiroirs 46 et
47, de sorte que l'huile peut pénétrer dans la chambre 70 et il permet son échappement hors de la chambre 71.Il en résulte que le piston 69 se déplace vers la droite, ce qui provoque l'ouverture de la soupape 26 du by-pass et empêche que le compresseur ne fonctionne avec à-coups.
Le piston 43 déplace également le tiroir 54 vers la droite, ce qui ferme le passage 57 et ouvre le passage 58. La pression dans la chambre 73 est alors réduite à la pression atmosphérique. Par conséquent, le piston 55 est seulement soumis à la pression P dans la chambre à cloison 74 et les distributeurs 61 et 62 restent fermés. 2ON est ainsi certain que, lorsque le taux P2 commence à diminuer quand le point de fonctionnement du compres-
P1 seur s'écarte de la courbe des à-coups 32, le piston 55 n'a aucune tendance à se déplacer vers la gauche pour ouvrir les tiroirs 61 et 62.
Dès que le taux descend jusqu'à la valeur de commande inférieure, le piston 43 se déplace vers la gauche, les tiroirs 46 et 47 sont fermés et le mouvement du piston 69 est arrêté. Le piston ou tiroir 54 ferme le passa- ge 58 communiquant avec l'air libre et ouvre le passage 57 pour admettre de l'air, à la pression P1, dans la chambre 73.
Le piston 55 se déplace vers la gauche en ouvrant les tiroirs 62 et 63, de sorte que l'huile est admise dans la chambre 71 et peut s'échapper hors de la chambre 70. Le piston 69 se déplace vers la gauche pour fermer la soupape 26 du by-pass à l'aide de la tige 72 et le point de fonctionnement du by-pass se déplace vers la courbe des à-coups 32.
Quand le taux P2 a augmenté à nouveau jusqu'à une valeur fondamentale choi-
P1 sie pour le projet , entre les valeurs supérieure et inférieure, le piston 55 se déplace vers la droite, ce qui ferme les distributeurs 61 et 62 alors que le piston 69 s'arrêtée On voit donc, que pour des charges inférieures à 50%, la zone de fonctionnement du compresseur est limitée entre les valeurs supérieure et inférieure de P2 et que le développement de conditions sérieuP1 ses pour la formation des à-coups est évité par l'effet de réglage de la sou- pape 26 du by-pass.
Quand la charge est supérieure à 50%, le compresseur fonctionne tou- jours en dessous de la valeur de commande inférieure de P2. Le piston 55
Pl est déplacé vers la gauche, les distributeurs 61 et 62 sont ouverts, le pis- ton 69 est déplacé vers la gauche et la soupape du by-pass est fermée. En d'autres termes, quand un débit élevé pour l'air comprimé est nécessaire, au- cun danger d'à-coups n'est à craindre et l'intervention du by-pass d'air, n'est pas nécessaire.
Les fig. 7 et 8 montrent, avec plus de détails, les dispositifs à piston du servo-mécanisme. Sur la fig. 6, on a montré un dispositif simple avec piston et cylindre pour éviter les complications. Il est toutefois dé- sirable que les mouvements des pistons puissent se faire rapidement à des taux prédéterminés, ce qui nécessite une modification de l'agencement schéma- tique simple de la fig. 6.
La fig. 7 montre, schématiquement, un agencement approprié du pis- ton contre les à-coups, désigné par 43 sur la fige 6. Les surfaces A3 et A1, sur lesquelles agissent les pression P2 et P1 de part et d'autre du piston,
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sont différentes quand le piston occupe la position montrée. La surface annulaire A2 est empêchée, de la manière connue, de subir l'effet de la pression P2 et les parties de la tige de piston, qui se trouvent de part et d'autre- du piston, ont des diamètres ayant entre eux une différence appropriée.
Quand l'installation fonctionne d'une manière stable, le piston oc- cupe la position montrée. Quand P2 atteint la valeur de commande supérieu-
P1 re, l'effort P1 x A1, qui maintient le piston à-gauche, est vaincu par l'effort P2xA3. Le piston commence à se déplacer vers la droite et instantané- ment la surface annulaire A2 est soumise à la pression P2. Le piston se dé- place alors rapidement vers la droite par l'effort produit par P2(A2 + A3) jusqu'à ce qu'il soit arrêté par une butée.
Lep piston reste à droite jusqu'à ce que la valeur de commande inférieure de 2 soit atteinte. A ce moment, l'effort P2 (A2 + A ) est vaincu par 1 effort produit par P1 x A1 et le piston retourne vers la gauche.
La fige 8 montre le dispositif avec le piston 55 de la fig. 6 quand ce piston occupe sa position à droite. Sur la fig. 8 le piston est montré à gauche quand les tiroirs 61 et 62 de la figo 6 sont ouverts. La soupape 26 du by-pass 25 (fige 4) est fermée par le piston 69 et le rapport P2
P1 augmente à l'approche des conditions dans lesquelles se produisent des à- coups. A la valeur fondamentale adoptée pour le projet et comprise entre les valeurs de commande supérieure et inférieure, l'effort P2 x A5 parvient !-vaincre l'effort P1 x A et le piston commence à se déplacer vers la droiteo Le mouvement est accéléré par l'effort additionnel P2 (A5 + A6) qui est amené à agir immédiatement sur le piston.
Le piston est maintenu à droite de manière à empêcher tout autre mouvement du piston 69 et à maintenir ain- si une condition de fonctionnement stable jusqu'à ce que 2? descende à nou- veau jusqu'à la valeur de commande inférieur et à ce P1 moment, le pis- -lion se déplace vers la gauche.
Afin que le piston 55 puisse se déplacer vers la droite quand le rapport atteint la valeur choisie entre les valeurs supérieure et inférieure la surface A5 est plus grande, par rapport à A4,que A3 par rapport à A1 sur la figo 7. De même, les pistons 55 et 43 doivent se déplacer simultané- ment vers la fauche au point de commande inférieur et, par conséquent, le rapport A4 1 .
A6 A2
Pour tous les modes de réalisation décrits plus haut en détail, le dispositif de commande comporte un régulateur centrifuge usuel qui maintient la vitesse angulaire vraie, des moyens de compression à haute pression, à une valeur sensiblement constante. D'autres conditions de fonctionnement pour les moyens de compression peuvent toutefois être réglées à la place de la vitesse angulaire vraie. Par exemple, le dispositif de commande pour- rait comporter un dispositif qui est directement sensible à la pression de sortie dans le conduit 20 et qui peut être actionné par le dispositif de commande afin que la pression de sortie reste constante.
Suivant une varian- .ce, on pourrait avoir recours à un dispositif propre à surveiller le taux de pression des moyens de compression à basse et à haute pression et à ré- gler, à son tour, l'installation de manière à maintenir le rapport de pres- sion sensiblement constant.
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Des modifications de détail, concernant l'installation ainsi que le dispositif de commande, sont évidemment possibles sans sortir des limi- tes de protection de l'invention. Par exemple, on peut avoir recours, comme à l'ordinaire et si on juge désirable de le faine, à des échangeurs de froid ou de chaleur. De même, par exemple, le dispositif de fig. 1 et 2 peut être modifié de manière telle qu'il existe des dispositifs de combustion régla- bles séparément pour les deux turbines 12 et 13. Sur la fig. 3, une modifi- cation peut être telle que les positions des turbines soient inversées, c'est- à-dire que l'on peut utiliser un cycle compound ordinaire ou non croisé pour lequel la turbine à haute pression, qui succède immédiatement au dispositif de combustion 15, entraîne les moyens de compression à haute pression.
Il est bien connu que les conditions tropicales affectent le fon- ctionnement d'une installation avec turbine à gaz à un degré considérable et qu'un réglage de la commande par régulateur, pour le fonctionnement dans les tropiques, est permis pour empêcher que la température à l'entrée de la turbine n'atteigne des valeurs excessives.
Pour la variante du dispositif de commande, montré sur les fig. 2 et 3, le conduit 25, au lieu de ramener l'air circulant en by-pass vers le dispositif de combustion 15, peut être agencé de manière à diriger cet air vers une turbine séparée dans laquelle il se détend pour produire de l'é- nergie utile. Normalement, cette turbine séparée peut toutefois être omise car elle crée une complication supplémentaire sans qu'il en résulte un a- vantage additionnel suffisant.
Bien que les modes de réalisation de l'invention aient tous été décrits comme s'appliquant à-une installation avec turbines à gaz pour la compression d'air, il est bien entendu possible d'adopter d'autres gaz com- burants dans un dispositif analogue à celui montré sur la fig. 4.
Par ailleurs, si l'on utilise un chauffage indirect à la place d'un dispositif de combustion, le gaz qui suit complètement le cycle et doit être comprimé ne doit pas être un gaz comburant.