Grille hydraulique. La présente invention se rapporte à une grille hydraulique destinée à retenir des corps flottants afin d'empêcher leur introduc tion dans des installations telles que des tur bines hydrauliques par exemple.
Par leur accumulation, les corps ainsi re tenus obstruent les grilles, ce qui nécessite des installations supplémentaires de décras sage de ces dernières, généralement consti tuées par des rangées de barreaux droits, ver ticaux ou inclinés.
Le but de la présente invention est de réaliser une grille susceptible d'évacuer par ses propres moyens les corps étrangers qu'elle retient. A cet effet, cette grille a la forme d'un corps de révolution disposé de façon à pouvoir tourner autour de son axe et de façon que l'eau à débarrasser des corps flottants étrangers la traverse dans une direction cen tripète.
Cette disposition a pour effet d'entraîner les corps étrangers extérieurement accolés à la grille, en les faisant participer au mouve ment de rotation de cette dernière qui permet de les amener sans autre à un déversoir ou autres moyens d'élimination.
Le dessin annexé montre deux formes d'exécution de l'objet de l'invention, données à titre d'exemple, ainsi que quelques détails.
La fig. 1 est une coupe verticale d'un bas sin d'alimentation d'une turbine hydraulique, dont l'eau traverse une grille selon la pre mière forme d'exécution, supposée comporter un axe de rotation dirigé transversalement au sens d'arrivée de l'eau.
La fig. 2 est une projection horizontale correspondante, dont la moitié supérieure est en vue et la moitié inférieure en coupe.
La fig. 3 est une coupe verticale sembla ble à celle de la fig. 1, mais se rapportant à la seconde forme d'exécution, présentant une grille dont l'axe de rotation est dirigé paral lèlement au sens d'arrivée de l'eau.
La fig. 4 montre cette seconde forme d'exécution vue en plan et, la fig. 5 vue en bout, l'écoulement de l'eau étant sensé se faire en pénétrant dans le plan du dessin. La fig. 6 montre un détail d'assemblage d'un barreau de l'une des deux grilles repré sentées.
La fi* 7 montre, en coupe axiale. un détail de construction de l'extrémité d'une grille.
La fig. 8 montre une disposition particu lière d'un râteau coopérant avec la grille dans le but de conduire dans un déversoir les corps flottants étrangers à éliminer.
Dans la première forme d'exécution, selon les fi-. 1 et 2, l'eau partient à la, grille par le canal d'admission 1 se terminant par une bâche spirale 2 à axe horizontal transversal au sens d'arrivée. Au point bas de la bâche se trouve un canal 3 d'évacuation des sables et graviers.
Parallèlement à l'axe de la bâche et en travers de tout le canal s'étend la grille cylindrique 4, constituée par des barreaux circulaires disposés autour d'un arbre 5 que supportent deux paliers 6 et 7, le tout for mant, à l'exception de l'orientation des bar reaux, une cage d'écureuil.
Les extrémités du cylindre ainsi consti tué coïncident, comme le montre la fi-. 2, avec des canaux 8, 9, de même section qui, après s'être réunis, conduisent l'eau à une turbine non représentée. Dans l'espace trian gulaire subsistant entre la bâche contenant la grille et les deux canaux précités se trouve enfin un déversoir 10 relié à un canal d'éva cuation 11.
Il est facile de voir que l'eau, suivant le chemin indiqué par des flèches, pénètre cen- tripétalement dans la grille qu'elle abandonne axialcment par les deux extrémités. Pour fa- c 'liter le changement de direction infligé par <B>i</B> LI ce parcours, l'intérieur de la grille contient un corps de révolution 12 en tôle, dont la forme -énérale est celle de deux cônes acco lés par leur base et coaxiaux à la grille. Ils jouent le rôle de déflecteurs assurant. un écou lement sans remous, donc sans résistance supplémentaire.
La condition de fonctionnement de la grille étant. de tourner, il est évident que l'on peut la réaliser de diverses façons, par exem- ple en l'entraînant au moyen d'un moteur indépendant, hydraulique, électrique ou autre, où à. partir de l'une des machines de l'usine à laquelle elle appartient.
Dans l'exemple décrit, cet entraînement se fait de soi-même, par l'adjonction de pales 13 sur les rayons assurant la liaison entre les entretoises longitudinales 14 et l'axe 5 de la grille, Grâce à l'orientation de ces pales, la grille sera mise en mouvement par l'eau même s'échappant par ses deux extrémités dans les canaux 8 et 9. Le sens de rotation sera celui des aiguilles d'une montre en égard à la fig. 1, soit donc un mouvement d'éléva tion sur la moitié de gauche de la grille telle (lue représentée à la fig. 2 et d'abaissement sur la moitié de droite correspondante.
La grille se trouve à un niveau tel qu'elle émerge légèrement de l'eau, ce qui lui permet de remplir la fonction d'élévateur de corps flottants étrangers arrêtés par ses barreaux. La fig. 1 permet de se rendre compte com ment de tels corps, venant de la gauche en égard au dessin, seront entraînés par la grille, par-dessus elle, pour en être ensuite séparés par le râteau 15 s'étendant le long d'une de ses génératrices, pratiquement au niveau de l'eau et aboutissant par un plan incliné dans le déversoir 10.
La pratique a démontré qu'une grille ro tative ainsi construite élimine non seulement tous les corps flottants étrangers indépen dants de l'eau, mais encore les glaçons formés par cette dernière, que la grille ne retient pas mais transporte également au déversoir.
Il est à noter que les piliers 16 et 17 des paliers de la grille présentent une section aérodynamique rendant leur résistance < i l'écoulement de l'eau pratiquement nulle. Les paliers eux-mêmes pourront être graissés par un moyen quelconque, ils le seront de préfé rence par de l'eau sous pression ou seront de construction étanche.
A remarquer à ce sujet qu'en rendant le déflecteur 12 étanche, la grille se trouvera allégée du poids de l'eau déplacée par ce der nier, en sorte que les paliers travailleront à faible pression. L'installation décrite peut bien entendu comprendre des avant-grilles à gros barreaux, largement espacés, dans le but de retenir de gros objets tels que des troncs d'arbres.
En avant de la grille, il pourra être utile de disposer un séparateur 18 des eaux de surface et des eaux de fond, ce qui assure un écoulement plus régulier et facilite le dé pôt des sables et graviers dans la partie basse de la bâche 2.
Les pales 13 pourront être fixes ou orien tables. Dans ce dernier cas, on en modifiera l'inclinaison en rapport avec la hauteur des eaux des diverses époques de l'année.
La forme d'exécution selon les fig. 3 à 5 diffère de la précédente en ce sens que l'axe de rotation de la grille est parallèle au sens d'arrivée comme au sens d'écoulement de l'eau.
Amenée par le canal d'admission 19, l'eau s'en va, après avoir traversé la grille cylin drique 20, par le canal 21 situé en bout et à la partie postérieure de cette dernière.
La pénétration se fait centripétalement et la sortie axialement, un déflecteur 22 as surant sans remous le changement de direc tion nécessaire du sens d'écoulement.
L'avant de la grille est couvert par le pilier 23, supportant l'un des paliers, et de forme arrondie. A défaut d'un tel pilier, la face correspondante de la grille pourrait com porter un chapeau de la forme d'une demi- sphère ou d'un autre corps de révolution faci litant l'écoulement de l'eau.
Les corps flottants étrangers que la grille, tournant dans le sens des aiguilles d'une montre en égard à la fig. 5, élèvera par dessus elle, seront happés et éloignés par les soins du râteau 24 et conduit au déversoir 24a, le mouvement de rotation correspondant de la grille étant obtenu par l'un des moyens cités plus haut.
En avant de la grille et du côté du pilier 23 conduisant à la partie de la grille effec tuant un mouvement de descente par suita de sa rotation, un écran 2,5 pénètre de haut en bas dans l'eau, conduisant les eaux de sur face et les corps flottants étrangers éventuels du côté de la grille qui, par suite du sens de rotation précité, est susceptible d'élever ces dernières. Pour aider à l'écoulement sans remous, l'extrémité du canal 19, voisine de la grille, se termine par une bâche spirale à axe horizontal parallèle au sens d'amenée de l'eau. Les sables et graviers s'échapperont par le canal d'évacuation 26.
Le palier arrière de la grille est supporté par une entretoise 27 de section transversale aérodynamique.
Au lieu d'être cylindrique, la grille pour rait très bien être conique ou en forme de tronc de cône. Dans ce cas, la base du cône, respectivement la grande base du tronc de cône coïnciderait avec le canal 21., comme c'est le cas pour la base postérieure de la grille cylindrique représentée.
La fi-. 6 montre comment une entretoise longitudinale 28 peut être reliée à. un barreau circulaire 29 par un chevalet soudé<B>30.</B> En admettant que l'ensemble tourne dans le sens de la flèche, on voit que la direction de l'arête 3,1 du chevalet .donne lieu à une pous sée centripète tendant à la décrasser de tout dépôt fin.
Les entretoises, que les exemples repré sentés montrent au nombre de quatre, seront de préférence reliées entre elles par des cer cles indépendants des barreaux et assurant à l'ensemble la rigidité requise.
La fig. 7 montre l'extrémité aval d'une telle entretoise 32 et les cinq derniers bar reaux 3-3. La rigidité de l'ensemble est obte nue par une tôle 3-4 en forme de quart de tore. Cette forme présente l'avantage de ne pas diminuer la section d'écoulement dispo nible en regard de l'ouverture du canal avec lequel la face considérée de la grille coïncide, et dont le bord est figuré en 35.
Les deux flèches de cette figure montrent en effet comment l'eau a libre passage, d'une part, intérieurement et concentriquement au dit cercle, d'autre part, entre les barreaux dessinés, extérieurement audit cercle agissant comme déflecteur.
Ce cercle pourra. aussi supporter les pa liers des tourillons de pales, dans le cas d'un entraînement automatique comme celui de l'exemple des fil. 1 et 2.
Enfin, la fig. 8 montre, en regard d'une grille 36 avec entretoise 37 et cercle 38, l'aménagement d'un râteau 39 de hauteur réglable en correspondance avec la hauteur des eaux. La particularité exprimée par cette figure est que le râteau se déplace dans ce but concentriquement à la grille, le long de son support 40, schématiquement représenté, ce qui assure une position relative toujours semblable du râteau et des barreaux de la grille.