Dispositif pour la commande conjuguée de deux soupapes d'une turbine à vapeur. Pour assurer, dans les turbines à souti rage ou dans les turbines mixtes, la com mande conjuguée soit de deux soupapes de soutirage (moyenne pression et basse pres sion) soit d'une soupape de soutirage et de la soupape d'arrivée de vapeur vive, soit enfin, dans le cas d'une turbine mixte, la conju gaison de la soupape d'arrivée de vapeur vive et de la soupape d'admission de vapeur d'é chappement basse pression, on a déjà., sous des formes variées, proposé de commander les soupapes conjuguées, par un balancier dont le point médian d'articulation est conve nablement relié au régulateur de vitesse de la machine,
le point d'articulation du balan cier pouvant alternativement être déplacé par le régulateur de vitesse, et servir d'axe d'articulation pour la commande de l'une ou de l'autre de ces soupapes sous l'effet des ré gulateurs de pression correspondants.
Dans les dispositifs connus de ce genre, l'action du balancier de conjugaison est le plus souvent transmise, par une série d'or ganes intermédiaires, aux organes essentiels de commande des soupapes, constitués par des relais recevant ainsi indirectement l'ac tion du balancier -de conjugaison:
Le dispositif suivant l'invention com porte, tout comme ces dispositifs connus, un balancier de conjugaison relié au régulateur de vitesse de la machine et influencé par la ou les pressions à maintenir constantes, mais se caractérise en ce que le balancier de con jugaison est articulé directement par ses ex trémités à des pointeaux réglant les pres sions d'un fluide agissant sur des relais à piston différentiel dont les pistons sont di rectement attelés aux soupapes que ledit ba lancier conjugue.
De ce fait, le balancier commande des organes dont le déplacement ne nécessite qu'une très faible énergie, et l'on profite en même temps des avantages connus de l'at telage direct entre relais et soupape.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples, trois formes d'exécution -du dis positif selon l'invention.
La fig. 1 montre, en schéma, l'application d'un dispositif selon l'invention à une tur bine à double soutirage et condensation. Les étages de la turbine ne sont pas représentés, le schéma comportant exclusivement une re présentation des diverses soupapes de l'appa reil, savoir: d'une part, les soupapes de sou tirage dont on veut assurer la commande con juguée, par un balancier -de conjugaison lui- même soumis à l'influence du régulateur de vitesse et, d'autre part, une conjugaison, sur laquelle ne porte pas l'invention, entre la soupape d'admission de vapeur vive et l'une de ces soupapes de soutirage.
Dans ce schéma, S désigne la soupape d'arrivée de vapeur vive à, la turbine et qui, de la façon connue, est soumise, dans le pré sent exemple, à l'action du régulateur de vitesse V, par l'intermédiaire d'un servo moteur M-A.
S', SZ désignent respectivement les sou papes de soutirage de vapeur à moyenne pression P' et de vapeur de basse pression P2, P' étant supposé plus grand que P2.
Les soupapes S' et S2 sont directement reliées, chacune au piston B' et B2 respecti vement, d'un relais, à piston différentiel, d'un type connu, les pointeaux de réglage Cl et Cz respectivement de ces relais étant ar ticulés aux extrémités d'un balancier de con jugaison 0, dont l'axe d'oscillation o est, de la façon connue, influencé par le régulateur de vitësse à force centrifuge V de la ma chine.
Dans ce premier exemple, l'ensemble de l'installation comporte, comme il a été dit plus haut, une conjugaison entre la soupape S d'arrivée de vapeur vive et la .soupape S2, au moyen d'un balancier E dont l'axe d'os cillation e est disposé sur la liaison entre le balancier de conjugaison 0 et le servomoteur M--A, relié au régulateur V. Cette liaison comporte un régulateur de pression pour la vapeur soutirée aux étages de haute pres sion, et qui permet de maintenir constante la pression Pl de cette vapeur.
Le dispositif ré gulateur de la pression P' peut, comme le montre le schéma, comporter un cylindre dans lequel se meut un piston p' dont la tige d est attelée sur l'axe o, par l'inter médiaire d'un ridoir Vl. Une liaison élasti- que, par des ressorts R3, est établie entre les deux éléments a et al de l'attelage reliant l'axe o au piston du servomoteur 31-A dont M est le distributeur.
Le cylindre, où se meut le piston p', est relié, par un conduit s1, à la chambre T où débouche un conduit d'arrivée t de vapeur provenant des étages de haute pression, et un conduit t' de départ de vapeur soutirée, ladite chambre T commu niquant, par l'intermédiaire de la soupape <B>84,</B> avec une tubulure t2 reliée aux étages à moyenne pression.
L'axe d'articulation et d'oscillation o du balancier 0 est, d'autre part, relié, de fa çon convenable, au piston p2l soumis à l'ac tion d'un ressort R4, d'un régulateur de la pression P2;
le cylindre de ce régulateur étant relié, par un conduit s2, à la tubulure u' de départ de la vapeur soutirée provenant des étages de moyenne pression, par la tubulure u débouchant dans la chambre<I>U,</I> cette der nière communiquant, par une tubulure u2, et par l'intermédiaire de la soupape S', avec les étages de basse pression.
R,<B>RI</B> et R' désignent, dans le schéma, les ressorts de rappel assurant normalement, au degré voulu, la fermeture des soupapes S, S' et Sz respectivement. V2 désigne un ridoir qui permet de régler la tension du ressort R4.
L'installation ainsi représentée, --et dont, encore une fois, la partie intéressante est à voir ici dans la commande conjuguée des son papes S' et S2, permet de résoudre le pro blème usuel consistant à maintenir cons tantes, en dépit des variations de la charge, et des prélèvements opérés soit aux étages de haute pression, soit aux étages de moyenne pression, la vitesse d'une part, et les pres sions P<I>et</I> P2, d'autre part.
L'ensemble décrit fonctionne d'ailleurs comme suit: Si, par suite \d'une augmentation (le charge, la vitesse vient à baisser, les trois soupapes S, Sl et S2 s'éloignent de leurs sièges. Le manchon du régulateur V s'abais sant, il se produit, en effet, un mouvement descendant du distributeur<B>il</B> jusqu'alors fermé, ce qui détermine une admission, dans le servomoteur A, de l'huile distribuée par une pompe<B>D</B> reliée, respectivement par les conduits d, dl et d2, audit distributeur M et aux chambres des relais à. piston différentiel Bl et B2.
L'huile est distribuée par le conduit na, sous la face inférieure du piston du servo moteur A, tandis que la. face supérieure de ce piston est mise à l'évacuation, par le con duit<I>W.</I> La tige<I>a</I> se trouve ainsi déplacée vers le haut, en entraînant l'axe e, le balan cier E pouvant pivoter autour de son point d'articulation f @à la tige de la soupape 82.
En même temps, le balancier 0 se trouve sou levé, par l'élément de tige al, et déplacé pa rallèlement à lui-même en; entraînant de bas en haut les pointeaux Cl et C2. Du fait du soulèvement de ces pointeaux, la pression s'abaisse au-dessus de la face supérieure des pistons différentiels, grâce à. l'évacuation d'huiles à travers les conduits axiaux V et b2, d'où il suit que les soupapes Sl et SZ sont soulevées de bas en haut, ce résultat étant obtenu, sans aucun retard et sans effort, du fait de l'entraînement direct des pointeaux Cl et C2, par le balancier 0.
Le soulèvement de l'axe e, a, de la façon connue, déterminé une augmentation de l'ou verture de la soupape S.
Aussitôt que la charge redevient normale, les effets inverses se produisent: les poin teaux<B><I>C</I></B>, CZ obturent û nouveau les conduits axiaux b1, b2, l'équilibre de pression se réta blit dans les relais, et les soupapes Sl, S2 sont rappelées vers leurs sièges à leur posi tion normale, par l'action des ressorts<B>RI,</B> B2. En même temps, le régulateur V ayant re pris sa position normale, le distributeur M occupe à, nouveau la position représentée sur la figure, et la soupape S revient à sa posi tion normale d'ouverture.
Si, toujours sans qu'il se produise de changement dans la valeur des pressions Pl et P2, la charge diminue, ce qui provoque une augmentation de vitesse, le distributeur .12 se déplace dans le sens inverse du sens pré cédent; le piston du servomoteur A reçoit l'action de l'huile sur sa face supérieure, en entraînant par là tout l'équipage c-al-0 de haut en bas; il se réalise, dans l'ensemble, les effets inverses, les soupapes S, Sl, 8" étant rapprochées de leur siège au lieu d'en être écartées.
Si, du fait de l'augmentation du souti rage de vapeur à. la sortie des étages à haute pression, la pression Pl vient à diminuer, il se produit un déplacement de la soupape b' dans le sens de l'ouverture, et, au contraire, un déplacement des soupapes ,S1 et Sz vers leur position de fermeture.
On voit en effet que, quand la pression Pl diminue, l'action des ressorts B3 devient prépondérante, ce qui a pour effet d'abaisser l'axe d'articulation o et d'entraîner par là, vers le bas, les pointeaux Cl et C2; si bien que la pression augmentant dans la chambre supérieure des relais, les pistons B' et B2 descendent, en entraînant les soupapes Sl et ,S\2 vers leur position de fermeture.
La des cente de l'axe d'articulation f détermine une oscillation du balancier E autour de l'axe d'articulation e, et un soulèvement de la sou pape S.
Si la pression Pl venait à augmenter du fait d'une réduction du soutirage à la sor tie des étages haute pression, l'effet produit serait inverse: les soupapes ,511 et SZ seraient éloignées de leur siège, tandis que l'axe e res tant fixe, pour la raison que la vitesse n'a pas changé, la soupape S se trouve rappro chée de son siège.
Il est inutile de décrire les effets qui se produisent, respectivement en cas de réduc tion et d'augmentation de la pression P2.
En allongeant ou raccourcissant, par une action sur les ridoirs Vl et VZ respective ment, les tiges des pistons p1 et p2, on peut faire fonctionner la turbine respectivement avec un soutirage nul à la sortie des étages haute pression ou des étages moyenne pres sion, ou bien encore, en agissant simultané ment de façon convenable sur les deux ri- doirs Vl, V2, on peut supprimer tout souti- r'age.
La fig. 2 montre, en schéma, l'applica tion d'un dispositif selon l'invention à une turbine à soutirage unique opéré à la sortie des étages haute pression. Dans cet exemple, la conjugaison conforme à l'invention, par le balancier 0-0, est établie 'entre les poin teaux Cl et CZ de relais à piston différentiel Bl et Bj, directement attelés l'un BI à la tige de la soupape S d'admission de vapeur vive dans les étages à haute pression, et l'autre à la tige de la soupape S'' de soutirage de va peur émanant des étages haute pression.
Ici, bien entendu, la tubulure aboutissant à la chambre U est reliée aux étages à haute pression.
Le fonctionnement est tout à. fait analo gue ià celui de l'exemple précédent.
La fig. 3 est un schéma montrant l'appli cation d'un dispositif selon l'invention à une turbine mixte. La conjugaison est établie par un balancier 0-o, comme dans l'exemple de la fig. 2, entre le pointeau CI d'un relais à piston différentiel B', auquel est directement attelée la soupape S d'admission de vapeur vive, et le pointeau Cz du piston Bz d'un re lais à piston différentiel, auquel est directe ment attelée la soupape S= d'alimentation de la turbine en vapeur basse pression.
Dans cet exemple, un ressort R<B>'</B> est in terposé entre un point fixe et le pointeau Ci et tend à assurer un soulèvement du poin teau CZ par rapport au pointeau CI, par un pivotement du balancier 0-o autour de son articulation à CI. Cette disposition permet à la soupape S\ de se soulever avant que ne s'opère le soulèvement conjugué de la sou pape S.
Il faut en effet, comme on sait, que l'alimentation de la turbine par la vapeur de basse pression, provenant soit d'un accumu lateur, soit de l'échappement d'un moteur in dépendant, soit assurée tant que la pression de cette vapeur auxiliaire à basse pression ne descend pas au-dessous d'une valeur détermi née, contrôlée par le régulateur dé pression Pz. Aussitôt que la pression tend à baisser au-dessous de cette valeur déterminée PZ, le régulatéur de cette pression agit pour ap puyer la soupape 82 sur son siège, tandis que la soupape<B>8</B> tend à s'ouvrir.