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.Perfectionnements à un régulateur de vitesse agissant sur le cir- cuit de combustible d'une centrale pour la production d'énergie à turbine à gaz*
La présente invention concerne un système d'asservis- sement à fluide comprenant une soupape mobile commandant le pas- sage d'un fluide d'asservissement par un orifice et, plus parti- culièrement, mail pas exclusivement, un régulateur de vitesse pour un circuit de combustible d'une centrale pour la production d'é- nergie à turbine à gaz comprenant une turbine de puissance le régulateur de vitesse comprenant une soupape, par exemple une soupape hémisphérique,
montée sur un bras pivotant et suscopribie de coopérer avec un orifice par lequel un fluide d'asservissement peso* sous la commande de la soupape de manière à commander l'arri'-
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vée de combustible à la centrale.
Lorsque la turbine de puissance fonctionne à sa vitesse réglée, le bras est maintenu en substance en équilibre par des forces opposées qui sont produites respecti- vement par des dispositifs. sensibles à la vitesse de la turbine de puissance ou à une de ses autres conditions de marche et par un dispositif à ressort ou par un signal de pression déterminant une vitesse donnée de la turbine.ou un autre paramètre donnée
Outre que le passage du fluide d'asservissement est com- mandé par la soupape,
ce fluide exerce sur cette soupape une torcol rendant la régulation imprécise. Dans un régulateur de vitesse du genre spécifie, la soupape commande habituellement le déplacement d'un piston asservi dans la pompe à combustible et, dans ce cas, si la soupape s'ouvre au-delà d'une position d'équilibre par suite ;
d'un écart de vitesse, la pression du fluide d'asservissement tom- be parce que le piston asservi ne répond pas immédiatement par suite du frottement qui s'oppose à son déplacement. La force due à la pression de fluide agissant sur la soupape tombe également et la soupape s'ouvre donc moins fortement que si aucun frottement . n'agissait sur le piston asservi. Cela signifie qu'une variation de vitesse finie est nécessaire pour diminuer ou augmenter la pres- sion d'asservissement suffisamment pour surmonter le frottement agissant sur le piston asservi.
La sensibilité de la régulation est donc affectée.
Pour une pression de pompage fixe, la force variable du ' fluide d'asservissement qui agit sur la soupape lorsqu'elle $$ou- vre et se ferme forme en fait un ressort très dur. En d'autres termes, la force exercée sur la soupape par le fluide d'asservis- ' sèment confère un effet de flexibilité au bras pivotant.
L'inven- tion a pour but de diminuer ou d'éliminer cet effet de flexibilité, Suivant l'invention, un système d'asservissement a flui- de comprenant une soupape mobile commandant le passage d'un fluide @ d'asservissement par un orifice étranglé comprend également un dit*
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positif en substance exempt de variation. de flexibilité,
capa- ble d'exercer une force sur la soupape qui s'cppose à la force exer et par la pression de fluide dans l'orifice, la forée exercée ' par le dispositif pouvant varier en réponse à une variation de la pression du fluide dans l'orifice.
Le dispositif comprend avantageusement un tube du type.
Bourdon susceptible d'exercer une force variable sur la soupape et communiquant avec l'intérieur de l'orifice.
' Lorsque le tube Bourdon possède une rigidité inhérente et ainsi une flexibilité positive, le dispositif peut comprendre* en combinaison avec le tube Bourdon, au moine un diaphragme élimi- nant les variations de flexibilité engagé par l'extrémité mobile du tube Bourdon, le ou les diaphragmes présentant une flexibilité négative telle que la flexibilité positive du tube Bourdon soit en substance annulée.
A titre d'exemple, un régulateur de vitesse pour un cir- cuit de combustible d'une centrale pour la production d'énergie à turbine à gaz comprenant un dispositif en substance exempt de va- riations de flexibilité suivant l'invention sera décrit ci-après, avec référence au dessin annexé, dans lequel : la Fig.1 est une coupe du régulateur de vitesse; la Pig.2 est une coupe longitudinale du dispositif qui est également représenté sur la Fig.1 à plus grande échelle ; et, la Fig.3 est une vue dans le sens de la flèche III sur la Fig.2.
Le régulateur de vitesse représenté sur la Fig.1 et déjà décrit dans le brevet de la Demanderesse , de même date , intitulé "Perfectionnements à un régulateur de vitesse agissant sur le circuit de combustible d'une centrale à turbine à gaz pourra production d'énergie", ne sera pas décrit ci-après sauf les parties associées au dispositif qui fait l'objet de la présente invention.
Les parties qui apparaissent dans les dessins de ces deux brevets. portent les mêmes chiffres de référence* Ce dispositif comprend
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un plongeur 69 qui porte contre le bras pivotant 4 du régulateur ,
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de vitesse à un endroit en substance opposé a 1* soupape héatisphé tique 6 portée par le bras 4.
L'extrémité du plongeur 69 éloignée du bras 4 peut être déplacée de gauche à droite et inversement
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comme le montre la Fig.l par un tube du type Bourdon 68 qui cou- Nunique avec une conduite 70 branchée sur la conduite 8 allant du piston asservi de la pompe de combustible au siège 7 de la soupape haisphque 6.
Par conséquent, loto4ue la Soupape hâtiophdrîqttt se déplace et modifie la pression du fluide ai lervi agissant sur le piston asservi de la pompe, la pression qui règne dans le tube Bourdon 68 change également et affecte la force exercée sur le bras 4 par le plongeur 69 comme décrit ci-après@
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Sur les ?iga(2 et 3# le dispositif ooaprend un bottier tubulaire 100 façonné de manière à s'ajuster dans une paroi formant la cavité 2 dans le bloc 1 du régulateur de vitesse représenté sur
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la Fig.l.
Le boîtier 100 comporte une paroi à une extrémité dans laquelle est monté un raccord de tuyau tubulaire 101* L'extréatite extérieure du raccord 1 est filetée et est destinée a tire vissée
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dans la conduite 70 représentée sur la Figol et son extrémité Inti- rieure communique avec le tube Bourdon 68 qui est placé dans le boîtier 100. L'extrémité du tube Bourdon éloignée du raccord 101 est fermée et est attachée à un bloc 102 qui supporte le plongeur ' 69. Le bloc peut se déplacer axialement par rapport au boîtier 100 sous l'effet de la dilatation et de la contraction du tube Bourdon 68 en réponse à une variation de pression dans la conduite 70.
L' extrémité du boîtier 100 adjacente au bloc 102 comporte une gorge annulaire contenant un anneau 103 maintenu en place par une bague de retenue fileté 104 se vissant dans un taraudage dans le boîtier 100. La périphérie intérieure de l'anneau 103 est placée entre deux nervures annulaires axialement espacées 105 sur le bloc 102 qui limitent le déplacement axial du blec 102. Deux diaphragmes métalliques élastiques 106 présentant une flexibilité négative sont
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attachée à leur* périphéries extérieures à l'anneau 103 et à leurs périphéries intérieures au bloc 102 et supportent ainsi le bloc 102 et le plongeur 69 au milieu du boîtier 100.
Les diaphragmes 106 sont raidis par une couronne de fossettes 107. Chaque fossette 107 comporte un petit trou 108 et l'anneau 103 compoite également une couronne de trous 109, les trous 108 et 109 permettant eu bloc 102 de se déplacer axialement sans être amorti*
Le tube Bourdon 68 a une rigidité inhérente et ainsi une flexibilité positive les diaphragmes 106 ont cependant une flexibilité négative,
c'est-à-dire une flexibilité Agissant dans le sens inverse de celle du tube Bourdon et contrecarrent ensem- ble la flexibilité positive et la force exercée par le plongeur
69 sur le bras 4 est ainsi uniquement due à la pression qui règne dans la conduite 70.
L'effet du dispositif est que, lorsque la soupape hémi- sphérique 6 s'écarte de sa position d'équilibre, l'équilibre total des forces agissant sur le bras 4 ne varie que faiblement ou même pas du tout. Ainsi un faible signal d'écart de vitesse appliqué par l'effet combiné de la force de régulation exercée par le plongeur 8 et de la force de la vitesse donnée appliquée par le plongeur 10 et s'opposant à la première(voir fig.1) provoque un déplacement relativement important de la soupape hémisphérique 6 qui à son tour fait varier la pression du fluide d'asservissement contenu dans la conduite 8 suffisamment pour surmonter le frotte- ment agissant sur le piston asservi dans la pompe.
La variation résultante de la pression de pompage rééquilibre alors le bras pivotant 4 en réponse au signal d'écart de vitesse des plongeurs action directe et à action retardée 18 et 19 respectivement (voir Fig.l) qui sont également capables d'agir sur le bras en opposition l'un à l'autre.
Le dispositif en substance exempt de variations de @laxi bilité suivant l'invention peut être utilisé conjointement avec le bras du régulateur de vitesse décrit dans le brevet belge N 638275
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dans lequel d'autre effet de flexibilité .on' diminués ou éliminés. Ainei, la combinnison du dispositif suivant l'invention et du bras de régulateur du brevet n 638,275 procure un régula ' leur de vitesse très sensible.
Comme la force qui peut être exercée sur le bras pivo- tant par le dispositif combiné comprenant le tube Bourdon et le ou les diaphragmes éliminant les variations de flexibilité peut différer de la force exercée sur la soupape par la pression de fluide au siège, le dispositif combine peut agir sur le bras à un endroit plus proche ou plus éloigne du pivot du bras que la soupape, au lieu d'agir en substance aux mêmes distances du pivot comme dans l'exemple qui précède.
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