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Les procédés utilisés pour le' réglage du débit des soufflantes consistant soit à faire varier leur vitesse de rotation au moyen d'un coupleur hydraulique, lorsque le mo- teur d'entraînement est à vitesse constante, ou d'un couplage d'entraînement en Ward Leonard,ou d'un moteur asynchrone à bagues, .soit à modifier l'orientation des aubages fixes -ou des aubages mobiles, sont dans certains cas difficilement applicables, notamment lorsque la puissance de soufflage nécessaire est particulièrement élevée et qu'il importe de
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faire varier le débit dans de grandes proportions, ou lorsqu'on doit adopter une vitesse de rotation élevée pour des nécessités constructives de la soufflante.
C'est le cas, par exemple, pour certaines soufflantes d'installations nucléaires avec générateurs de chaleur refroi- dis par un gaz. Les procédés ci-dessus mentionnés conduisent alors à des installations complexes, de mauvais rendement ou d'encombrement important; particulièrement si l'on adopte comme moyen de réglage l'orientation des aubages, l'écart angulaire nécessaire pour l'orientation est difficilement réalisable.
La présente invention se propose de réaliser une souf- flante axiale de puissance élevée, entraînée à vitesse cons- tante, et dont le débit peut être réglé de sa valeur normale à une valeur voisine de zéro, tout en conservant un bon ren- dement, et dont l'encom@ement est moindre et la manoeuvre moins complexe que pour les soufflantes réalisées d'après les procédés connus.
Le procédé suivant l'invention consiste à dériver une partie variable du flux de gaz de la soufflante dans un air- cuit disposé en parallèle avec le circuit d'utilisation, et en combinaison à modifier la soufflante de manière que la puissance absorbée décroisse en même temps que le débit dans ledit circuit d'utilisation.
Le dispositif adopté de préférence pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus comporte un by-pass reliant l'é- chappement à l'admission, et dont l'orifice est réglé par une vanne de façon à maintenir un débit approximativement constant dans la soufflante, ainsi qu'un organe de réglage de l'orientation des aubes du distributeur, et des moyens permet- tant d'opérer simultanément le réglage de la vanne du by-pass et de l'orientation des aubes.
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Ces moyens peuvent consister en un arbre à cames se
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déplaçant longitudinalement dans des glissières les différent tes carnes étant prévues pour attaquer des galets oommandant respectivement par tringlage la vanne du by-pass et l'organe de réglage d'orientation des aubes.
On pourrait aussi bien prévoir des pistons distribu- teurs, ou tout autre mode de commande de type mécanique ou électrique.
" Il reste bien entendu que tout autre dispositif uti- lisant, en combinaison avec un circuit de by-pass, un réglage permettant de modifier de quelque façon que ce soit la souf- flante;, en agissant soit sur les aubages mobiles:, soit sur un
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aubage redresseur en même temps que sur l'aubage directeurs soit sur liensemble des aubag6se simultanément ou n ora rentre dans la cadre de la présente invention.
' Le procédé suivant l'invention, grâce au by-pass contrôlé par une vanne, permet de maintenir un débit approxima- tivement constant dans la soufflante quel que soit le débit dans le circuit d'utilisation, et rend possible la modification de la.puissance absorbée en fonction du débit dans le circuit d'utilisation avec un réglage d'écart angulaire relativement faible pour l'orientation des aubes.Si le circuit d'utilisation est équivalent à un orifice constant quel que soit le débit, la perte de charge sera proportionnelle au carré du débit utile.
Comme le débit traversant la soufflante restera à peu près constant, la puissance absorbée par la soufflante variera également comme le carré du débit utile.
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S8:;H e Jaéas.aixs i. (1'édl:rtl.1r.6 le débit utile à une 'très 'faible vale11r: par exemple à 10 % du débit 110'Dû'lal., la perte ,de charge dans ce circuit* tombera au l/100ème de la valeur de 'la perte de charge normale;il est probable que la perte de charge
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propre du by-pass sera plus élevée. Il sera alors nécessaire, pour obtenir des valeurs du débit utile très réduites, de pré- voir une vanne dans le circuit d'utilisation, vanne dont la commande sera liée à celle du by-pass de telle façon que la fermeture de cette vanne commencera seulement lorsque la vanne du by-pass sera presque complètement ouverte. Cette disposition permettra même d'annuler complètement le débit dans le circuit d'utilisation.
La description ci-dessous permettra de mieux comprendre le fonctionnement du dispositif préféré suivant l'invention.
Sur le dessin annexé, la fig. 1 représente le schéma de la soufflante comportant le dispositif proposé, la fig. 2 le dia- gramme des vitesses de la soufflante pour un débit normal et pour un débit réduit dans le circuit d'utilisation, tandis que la fig. 3 montre un mode de réalisation de l'aubage distri- buteur, et les figures 4a et 4b des variantes de la fig. 3.
' La soufflante axiale 1 comporte un aubage directeur schématisé en 2 et des aubes mobiles 3, fixées à un disque 4 monté en porte-à-faux sur un arbre 5 entraîné par le moteur 6.
L'admission se fait en 7 et le refoulement en 8. Chacune des aubes directrices 2 est orientable autour d'un axe 9 au moyen d'une manivelle 10, l'ensemble de ces manivelles s'articulant sur une couronne actionnée par une bielle 11. La soufflante est munie d'un by-pass 12 reliant le refoulement 8 à l'admis- sion 7 -et contrôlé par une vanne 13 tournant autour d'un axe 14, commandée par un levier 15 et une bielle 16. La conduite 17 reliant l'admission 7 et le by-pass 12 au circuit d'utili- sation est elle-même contrôlée par une vanne 18 tournant autour d'un axe 19, commandée par un levier 20 et une bielle 21.
La commande des bielles 11, 16 et 21 est obtenue respectivement par les galets 22, 23, 24 que déplacent des
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cames représentées schématiquement en 25, 26, 27,montées sur un arbre 28 qui,pour simplifier la compréhension du schéma, est prévu se déplaçant longitudinalement dans des glissières 29 sous l'effet d'un servo-moteur classique (non représenté sur le schéma) commandé en fonction du régime de la pile nucléaire=
Sur le diagramme suivant fig.
2, le vecteur D1 repré- sente la vitesse absolue à la sortie du distributeur, le vecteur W1 la vitesse relative à 1 entrée de l'aubage mobilele vec- teur W2 la vitesse relative à la sortie de l'aubage mobile et le vecteur C la vitesse absolue de sortie, la vitesse tangen- tielle de la roue étant représentée par le vecteur u. Le tra- vail fourni par la soufflante est proportionnel à l'expression u ¯ Wu, la valeur ¯ Wu étant la différence des prose étions des vecteurs C1 et C2 sur la direction de la vitesse u, Si, par le procédé d'orientation des aubes directrices, on déplace le vecteur C1 en 0 21,
la vitesse axiale représentée par le vecteur Ca restant constantele travail fourni par la soufflante est proportionnel à u¯W'u. En effet, malgré la variation de l'angle d'attaque de laubage mobile représentée par l'écart d'angle entre les vecteurs W1 et W'1.la direction de sortie W2 reste pratiquement sans changement.
La fig.3 montre une réalisation avec un aubage directeur symétrique unique dont les aubes 2 sont articulées autour des axes 9. Lorsque l'écart angulaire entre C1 et C2 a une valeur peu importante et pour des variations d'angle'du vecteur C1 faibles et réparties de part et d'autre de la direction axiale, cet aubage symétrique unique perme ttra d'ob- tenir, avec un bon rendement, toutes les positions des vecteurs compris entre C1 et C2 @
Si par contre il était nécessaire de réaliser un écart angulaire assez important entre C1 et C, l'utilisation
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d'un seul aubage pour le distributeur conduirait à un mauvais rendement.
il est alors préférable d'utiliser un distributeur fractionné en deux séries d'aubages articulés, la déviation totale étant partagée entre les deux grilles, ainsi que repré- senté fig. 4a et fig. 4b, les aubes 2a étant orientables au- tour d'axes 9a et les aubes 2b orientables autour d'axes 9b, soit au moyen de deux cames distinctes, soit au moyen d'une seule came et d'une liaison par engrenage. La fig. 4a montre la position des aubages correspondant à la puissance maximum et la fig. 4b la position correspondant à une puissance frac- tionnaire .
Le fonctionnement du dispositif est le suivant :
Lorsque la soufflante fonctionne à son plein débit normal, la vanne 13 du by-pass est fermée et la vanne 18 de la conduite d'admission est ouverte. Les aubes 2 sont orien- tées de façon à ce que le vecteur C1 soit dévié au maximum vers la gau che, ce qui correspond au maximum de travail fourni par la soufflante. Si l'on veut diminuer le débit dans le cir- cuit d'utilisation, on déplace l'arbre à cames 28 vers le bas, ce qui commence par provoquer l'ouverture de la vanne du by-pass, la came 26 repoussant le galet 23 vers la droite, et la rotation des aubes 2, la came 25 repoussant le galet 22, de telle façon que le vecteur C1 se déplace vers C'1. Si l'on continue le mouvement vers le bas de l'arbre à cames 28, il arrive un moment où la vanne 13 du by-pass est pratiquement ouverte.
A ce moment, la came 27 attaque le galet 24 et, le repoussant vers la droite, commence à provoquer la fermeture de la vanne 18, ce qui réduit encore le débit dans le circuit d'utilisation, ce débit tombant à zéro lorsque la-vanne 18 est'.. complètement, fermée.
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Le processus inverse emat, de remDnt8Dpragregs1ement du débit nui au plain débit dans le circuit d'utilisation.
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Il est entendu que les aubes orientables 2 peuvent avoir toute forme symétrique ou SON., qui s'adapte le mieux
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aux conditions à 0 bt. l' pour le V6 c f.1f3 tu. 1
Lorsque l'on veut faire varier la vitesse axiale et conserver en même temps un rendement optimum aux puissances fractionnaires et si la soufflante comporte un aubage redres- seur le dispositif suivant l'invention peut comporter,ainsi que déjà indiqué plus haut;, un organe de réglage dudit redres- seur, dont la manoeuvre peut être liée à celles des autres ré- glages les variations d'inclinaison étant alors très faibles.
Ce réglage est alors concomitant avec celui des aubes du distributeur.
Enfin la vanne 18 peut être placée aussi bien dans la conduite de refoulement de la soufflante, ainsi qu'indiqué en traits mixtes., @
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le l. Ce procédé pour/réglage d'une soufflante axiale à gaz de puissance élevée, entraînée à vitesse oonstante, et dont le débit dans le circuit d'utilisation doit pouvoir varier entre sa valeur normale et une valeur voisine de zéro, consiste à dériver une partie du flux de gaz de la soufflante dans un circuit disposé en parallèle avec le circuit d'utili- sation, et en combinaison à modifier la soufflante de manière que la puissance absorbée décroisse en même temps que le débit dans ledit circuit$ d'utilisation.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.