Tut-bine :à, fluide élastique. La présente invention a pour objet unu turbine à fluide élastique comportant une partie à l:
r.s agi de fluide dans une direction unique et une partie à .passages de fluide en directions différentes, en combinaison avec une rangée d'aubes intermédiaire interposée entre lesdites deux parties de turbine et éta blie pour diviser le fluide élastique qui la traverse en plusieurs masses destinées à être amenées aux sections de la partie de turbine à. passages de fluide en directions différentes.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention fonctionnant à la va peur.
La fig. 1 est une coupe longitudinale axiale d'une de ces formes d'exécution; La fig. 2 est un plan de la partie infé rieure de l'enveloppe de celle-ci; La fig. 3 est une coupe longitudinale axiale d'une antre forme d'exécution; La, fig. 4 est une coupe partielle suivant les lignes IV-IV des fig. 1 et 3; La fig. 5 montré le détail d'une aube; La fig. 6 représente partiellement une troisième forme d'exécution;
Les fig. 7 et 8 sont des coupes transver sales partielles respectivement suivant les lignes VII-VII et VIII-VIII de la fig. 6; Les fig. 9, 10 et 11 représentent des formes d'aubes différentes; Les fig. 12, 13 Pt 14 montrent des coupes de détail de deux autres formes d'exécution.
En se reportant à la, fig. 1, la turbine à vapeur représentée comporte un rotor 1.0, une enveloppe 11 et des aubages portés par ces parties et formant, comme on le décrira plus loin, une partie de turbine à passage de va peur dans une direction unique, et une partie de turbine à passages de vapeur en deux di- reetions différentes.
La partie de turbine à passage de vapeur dans une direction unique comporte un au- bage à impulsion du type à grande vitesse comprenant deux couronnes d'aubes mobiles 12, une couronne d'aubes directrices intermé diaires 13 interposée entre ces couronnes d'aubes mobiles et un jeu d'ajutages d'admis- sion 14 déchargeant la vapeur à vitesse élevée dans la première couronne d'aubes mobiles.
Les couronnes d'aubes mobiles 12 sont por tées par un tambour 15 faisant partie du rotor 10 et qui est logé à l'intérieur d'un tron çon d'enveloppe 16 supportant la couronne d'aubes directrices 13 ainsi que le jeu d'aju tages d'admission 14.
Cet aubage à impulsion est suivi de plu sieurs .aubages à. détente fractionnée, dont chacun comprend une rangée d'aubes- station naires 18 et une rangée d'aubes mobiles 19 portées, respectivement, par un tronçon (Ven- veloppe 20 et par le rotor 10.
Après que la vapeur a traversé les couronnes d'aubes 18 et 19, elle est divisée en deux masses comme on l'expliquera plus loin, pour faire passer en suite ces masses de vapeur par des aubes di rectrices appropriées 22 et 23 disposées pour les diriger, en 24, 25, entre des aubes rela tivement larges 26 et 27 constituant la partie de turbine à passages de vapeur en directions différentes.
La vapeur entrant en @ 24, 25 en tre ces aubes relativement larges 26, 27 est déchargée à la périphérie en 28, 29 respective ment, ces .aubes avant des parties de décharge cintrées en forme d'auge 30, 31 pour d6char- ger la vapeur suivant un petit angle, ainsi que cela. est d'ailleurs connu.
Les .aubes 26 et 2 7 sont encore pourvues de guides 32 con tribuant au changement de direction de la va peur arrivant aux extrémités latérales des aubes 26 et 27 afin de lui permettre de se décharger ii. la -périphérie en 28 et 29, tout en servant aussi à renforcer lesdites .aubes.
Les aubes larges 26, 27 se déchargent à l'espace d'échappement de la. turbine. Il v a donc lieu clé séparer l'espace d'échappement (le l'espace à arrivée de vapeur motrice.
A cet effet, l'enveloppe 11 est pourvue d'élé ments cloisons séparateurs intérieurs dont l'un, 33, s'étend en travers (le l'enveloppe sui vant une corde (fig. 4), tandis que d'autres, 34. 35, se raccordent à cette cloison transver- sale 33 et sont dirigés vers l'intérieur pour se rejoindre à. des éléments clé cloisonnement 36, 37 solidaires de la partie inférieure de l'enve loppe.
Les aubes 22, 23 sont supportées par les éléments clé cloisonnement 34, 35, 36,<B>37.</B> On voit par ce qui précède que l'intérieur de l'enveloppe 11 est divisé par les éléments de cloisonnement 33, 34, 35, 36, 37 et les aubes 22, 23 de façon à -comprendre des espaces<B>à</B> arrivée de vapeur motrice 38, 39 interconnec- tés par le conduit de profil segmentaire 40 prévu -entre le sommet de l'enveloppe 11 et la cloison transversale 33.
La. vapeur est dé chargée des couronnes d'aubes 18, 19, comme on l'a. dit plus haut, et passe en deux masses aux espaces à vapeur 38, 39 précités, d'A cille traverse les aubes directrices 22, 23 pour en trer entre les aubes larges 26, 27. Une boîte garniture cylindrique 39' fixée à l'enveloppe 11 se raccorde aux extrémités internes des aubes 23 afin d'éviter des fuites de vapeur à ces endroits.
Il est nécessaire de diviser la vapeur dé chargée par les auba.ges de la partie de tur bine à passage de vapeur dans une direction unique en deux masses pour permettre son passage à travers les aubes directrices 22, 23 en vue de son action sur les aubes 26,<B>27.</B> A cet effet, on .a prévu, dans les exemples des fig. 1., 3, 6, 9 et 10, une couronne d'aubes relativement larges 42 disposées pour déchar ger la vapeur tant latéralement -que circon- férentiellerrient,
la masse de vapeur déchargée latéralement entrant. dans les aubes direc trices 22 pour être dirigée entre les aubes 26, tandis que la masse de vapeur déchar-le cir- conférentiel.lement passe par le conduit -l0 à l'espace 39 pour entrer de là dans les aubes directrices 23 qui la dirigent entre les ,tubes 27.
Les fig. 1, 3 et 5 montrent le genre de construction de ces aubes intermédiaires 42. Ces aubes sont formées de deux pièces princi pales distinctes, raccordées, 43, 44, la pre mière à décharge latérale et la seconde, plus large que la première, < Ï, décharge circon- férentielle par une portion de profil en auge 46 (fig. 5) faisant suite à une portion sen siblement plate d'une étendue radiale ap proximativement égale à la longueur radiale clé la pièce 43, l'art-le laissé libre entre ces pièces 43,
44 des aubes étant comblé par une cornière angulaire 47 fixée aux extrémités @xté,rieure des pièces 43 et aux côtés des por tions < n auge 46 des pièces 44. Les pièces 43 :ont c'galem.ent cintrées en auge comme les portions 4ti des pièces 44, cette conformation ildant telle que dans les deux cas l'angle de décharge (le la vapeur soit faible.
En éta blissant ces aubes 42 en deux pièces distinc tes raccordées, il est possible de simplifier la fabrication de ces aubes composites et.d'eri ré- (luire 1c prix de revient.
La cornière 47 est établie de façon à faire saillie à l'intérieur de la, partie d'enveloppe 34 de sorte que le bord de décharge de la pièce 43 des aubes 42 peut être amené à proximité immédiate des aubes directrices 22.
Les fig. 6, 7 et 8 montrent une autre construction pour ces aubes intermédiaires d-2, dans laquelle chacune des aubes est faite d'une seule pièce avec des portions en auge de décharge latérale et de décharge circon- férentielle. comme on le voit bien par les coupes des fig. 7 et 8, dont la première mon tre la portion de décharge ci,rconférentielle et la seconde la portion de décharge latérale, ces portions étant toujours cintrées de façon ,a, donner un faible angle de décharge.
Dans certains cas, il peut être avanta geux de prévoir des nervures ou palettes de guidage à ces aubes intermédiaires 42. Les fig. 9, 10 et 11 montrent des exemples d'aubes intermédiaires ainsi établies avec des nervures ou palettes de guidage 50 confor mées de façon à assurer la division de la Y,
--l- peur en une masse se déchargeant latérale ment et une masse se déchargeant circon- férentiellement. Ces nervures ou palettes de guidage peuvent être formées de sections de cornière et sont fixées aux aubes, et afin d'entretoiser et de renforcer celles-ci, et de réduire aussi leurs vibrations, les extrémités contiguës des sections de cornière sont solide ment soudées ensemble.
Dans l'exemple de la fig. 3, les aubes directrices 22 et 23 de même que la dernière couronne d'aubes stationnaire 18 sont dis posées radialement, tandis qu'aux fig. 1 et 2, les aubes de la, dernière couronne d'aubes stationnaires 18 et les aubes directrices 22, 23 sont inclinées par rapport au plan de ro- tation des aubes intermédiaires 42 de façon à imprimer à la vapeur motrice une compo sante de direction radiale de sorte que ladite vapeur sera conduite plus facilement vers les bords périphériques des aubes 42,
26 et 27.
Un autre moyen pour diviser la vapeur en masses devant passer à travers les aubages de la partie de turbine à passages de vapeur en directions différentes est représenté à la fig. 12. Dans cette figure, la vapeur déchar gée par la dernière rangée d'aubes mobiles 7 9 est divisée en deux masses au moyen d'une paroi annulaire 52 d e forme générale coni que, dont les parois extérieure et intérieure servent à guider les masses de vapeur, l'une pour être amenée par le conduit 40 à l'es pace alimentant les aubes 23 et l'autre pour être conduite directement aux aubes 22.
La fig. 13 montre une autre forme d'exé cution dans laquelle la dernière couronne d'aubes stationnaires 18 est suivie par une rangée d'aubes mobiles 53 et une rangée d'aubes directrices stationnaires 54, dans les quelles les aubes présentent une forme géné rale triangulaire, qui est avantageuse en ce sens que les aubes 53 peuvent être faites re lativement longues et être augmentées en section transversale vers leur racine, ce qui les renforce.
La fig. 14 montre sch6mati.que- ment par différentes sections la forme que présentent les aubes 53 et 54 de la fig. 13 en section transversal,-. On voit que ces aubes comportent des parties sensiblement droites se terminant par des parties de décharge cin trées. Les aubes 54 sont fixées dans un pro longement saillant 55 de l'élément de cloi sonnement 34.
Le fonctionnement des turbines décrites n'exige pas .beaucoup d'explications. De l'é nergie est retirée de la vapeur dans son pas sage par les couronnes d'aubes ,mobiles 12 et 19, à la sortie desquelles la vapeur présen tera. une pression basse .et un .grand volume. Après cela, la<B>,</B> vapeur est divisée en deux masses qui sont amenëes à agir sur les aubes larges 26,<B>27,</B> celles-ci étant particulièrement capables d'opérer avec de grands volumes de vapeur tout en donnant un rendement élevé.