CH297549A - Installation de turbine à gaz. - Google Patents

Description

      Installation    de turbine à gaz.    Cette invention a pour objet une     instal-          latioi)    de     turbine    à     @Yaz    à cycle     ouvert        coin-          preiiant        Lui    récupérateur dans lequel une  partie au moins de l'air sous pression fourni       au    dispositif de combustion est réchauffé au  moyen des gaz d'échappement de la turbine.  



       Lorsque,    afin de. maintenir le coût. de       fonctionnement        d'une    telle installation aussi  bas due     possible.,    et aussi afin de     diminuer    les       (laii;

  ei.-s        d'iiwend.ie,    on désire employer des  huiles brutes ou seulement     partiellement    raf  finées comme     combustible,    on se heurte à des       difficultés    qui proviennent. du fait. que les  produits de combustion contiennent alors des  résidus particulièrement nuisibles qui ont ten  dance à se déposer dans la turbine et dans  le récupérateur et à. les     empêeber    de     fonc-          lionner    (le     facon    satisfaisante.  



  La présente invention a     pour    but de per  mettre l'emploi de tels combustibles sans qu'il  se produise l'inconvénient mentionné, et, à cet  effet, l'installation selon l'invention est ca  ractérisée par un     échangeur    de chaleur dont       l'in    des circuits est parcouru par les gaz mo  teurs s'écoulant du dispositif de combustion  à la     tubrine,    et dont l'autre     circuit    est     par-          couru    par un fluide de     refroidissement,    cet       échangeur    ayant pour but de modérer la  température des gaz moteurs parvenant à.

   la  turbine et de retenir des impuretés entraînées  par lesdits gaz en faisant adhérer     celles-ci          aux,        surfaces,    de     transfert    de chaleur afin de    les empêcher de parvenir dans la turbine et  clans ledit récupérateur.  



  Le dessin représente, à titre d'exemple et  de     facon        schématique,    deux formes     d'exé-          eution    de l'installation de turbine à gaz fai  sant l'objet de l'invention.  



  La     fig.    1 est une schéma de la     première     forme d'exécution.  



  La     fig.    2 est un     schéma    de la deuxième       forme    d'exécution, et  la     fig.    ô est un schéma partiel     d'une    va  riante susceptible d'être appliquée à l'une  comme à l'autre des formes d'exécution re  présentées aux     fig.    1 et 2.  



  Les formes     d'exécution    représentées com  portent chacune une turbine à gaz 1 entraî  nant un compresseur d'air 2 et une     dynamo    3,  un récupérateur 4 et un dispositif de com  bustion 5, alimenté en combustible par un  conduit 6. De l'air pénètre dans le compres  seur 2 par     un    conduit. d'aspiration 7; il est  envoyé par un conduit 8 au récupérateur 4 à  partir duquel il s'écoule par un conduit 9  vers le dispositif de combustion 5 dont les  gaz sont amenés à la turbine 1 par un con  duit 10. A partir de la turbine, les gaz  s'écoulent par un conduit 11 dans le récupé  rateur     4-    et quittent ce dernier par un con  duit 12.  



  Un échangeur de chaleur 14,     destiné    "à pu  rifier et à tempérer les     gaz    moteurs fournis  à la turbine 1, est intercalé dans le conduit  1.0, et un deuxième     échangeur    15 est disposé      pour recevoir, par la conduite 17, l'air de  refroidissement ayant parcouru l'échangeur  de chaleur     1d.     



  Dans les formes d'exécution représentées,  l'échangeur de chaleur 14 comprend un fais  ceau de tubes de petit diamètre traversés par  l'air de refroidissement et disposés dans le       circuit    des gaz provenant du dispositif de  combustion 5, transversalement. à la direction  d'écoulement desdits gaz, ceci afin d'inter  cepter de manière efficace les impuretés en  traînées par les gaz. L'échangeur de chaleur  15 comprend également un     faisceau    de tubes  de petit. diamètre     traversés    par l'air avant  traversé les tubes de l'échangeur     1.1    et dis  posés dans le circuit de l'air provenant du  récupérateur 1 et allant au dispositif de  combustion 5 par la conduite 9.

   Dans la pre  mière     forme    d'exécution représentée à la       fig.    1, une conduite 16 relie la sortie d'air  de refroidissement de l'échangeur 15 à l'en  trée d'air de refroidissement de l'échangeur  14 de façon à former un circuit fermé. Une  soufflante 18, destinée à. faire circuler l'air       dans    ledit circuit, est intercalée     dans    la con  duite 16. La disposition comprend en outre  des moyens permettant. de faire varier la  vitesse de circulation de l'air dans le circuit.

    Un conduit 19 commandé par une     vanne    20  relie le refoulement du compresseur 2 à. la       conduite    16 et     permet    d'introduire de l'air  provenant de ce compresseur 2 dans le cir  cuit. Un conduit 21 commandé par une vanne  22 relie la. conduite 16 à l'aspiration 7 du  compresseur 2 et     permet    de laisser échapper  de l'air hors du circuit lorsque cela est néces  saire.

   Au moyen de la soufflante 18 et du  dispositif comprenant les vannes 20 et 22,  l'air circulant dans le circuit peut être main  , tenu à la pression et la température néces  saires pour maintenir une température dé  terminée des parties métalliques de l'échan  geur de chaleur     1.1,    de sorte que le faisceau  de tubes de ce dernier peut être formé<B>d'élé-</B>  ments de tubes d'acier de construction ordi  naire. Le conduit 21 permet d'envoyer l'air  s'échappant.     cltudit    circuit dans l'admission  dudit compresseur d'air, pour éviter de per-         dre    de la chaleur lorsque de l'air chaud est  extrait de ce circuit.  



  Dans la conduite 1.9 peut     être    intercalé     fur     refroidisseur pour refroidir l'air introduit  dans le circuit fermé, si cela est.     nécessaire.     



       Dans    la forme d'exécution     représentée     la     tig.    2, l'air qui circule dans les     échangeurs     de chaleur 11 et 15 est fourni à partir     du     conduit. de refoulement     @    du     compresseur        '?     à. travers un conduit     ?3        commandé    par     une     vanne     ?-l.    Cet air est prélevé du conduit  entre le compresseur 2 et le récupérateur     -l.     Après avoir     traversé    lesdits     éclrarr-;

  eurs    de  chaleur     1-1    et 15, l'air est introduit dans le  dispositif de combustion 5 par un conduit<B>25.</B>  On pourrait     intercaler        dans    le conduit. 23 un  refroidisseur pour     refroidir    l'air     comprimé     avant     qu'il    pénètre dans l'échangeur de     elra-          leur    11.

       L'échan-,etrr    de chaleur 11 servant  à maintenir la chaleur des     -raz    à une     valeur     admissible, l'échangeur 15 et le récupérateur  1 sont de préférence construits de manière  que l'air parvenant au dispositif de combus  tion par le conduit 25 après avoir traversé  les échangeurs de chaleur 14 et 15 présente la  même pression que celui qui parvient à ce  dispositif par le     conduit.    9, après avoir     Ira-          versé    le     récupérateur    1 et.     l'éebangeur    15.  



  Dans une variante de cette deuxième forme       d'exécution,    on pourrait supprimer l'échan  geur de chaleur 15, l'air de refroidissement  sortant. de l'échangeur     1-1    étant alors amené       directement    au     dispositif    de combustion par  un conduit 26, représenté en     pointillés.     



  Du fait que les dépôts d'impuretés entraî  nées par les gaz et retenues sur les tubes de  l'échangeur de     chaleur        1.1    peuvent être d'une  nature telle qu'il soit nécessaire     d'employer     un fluide spécial pour les enlever, le faisceau  de tubes de cet.     échangeur    doit être disposé de  manière à. pouvoir être aisément enlevé de  l'enveloppe de celui-ci, de manière à per  mettre de le traiter dans un bain.

   Selon la  variante des     installations    des fi-. 1 et 2, repré  sentée à la     fig.    3, pour éviter d'interrompre  le fonctionnement de l'installation pendant le  nettoyage, celle-ci comprend, au lieu d'un  seul échangeur     11-,

      deux     échangeurs    de clra-      leur 11     et.    111 comprenant chacun un circuit       pour    les gaz provenant du dispositif de     com-          biistion        -."5    et allant vers la turbine 1 par le       conduit    10 et un circuit pour l'air de     refroi-          dissenient.    Des organes tels que des Clapets       disposés    en 27, 26 ,et     ?9,    30 sont. agencés pour       herniettre    de     diriger    à.

   volonté les gaz et le       tlriide    clans l'un ou clans l'autre des     échan-          @,(#ui's    de chaleur 11 et 114, de manière à per  :nettre<B>(le</B> nettoyer ou de démonter celui qui  n'est     pas        traVersé    par ces     Illaz    et ce fluide,       penffloni    clac l'autre     fonctionne.     



       Lorsque    les installations décrites compor  tent la     première    un refroidisseur intercalé       Tins    la conduite 19, et la seconde, un     refroi-          dissectr    intercalé dans la     conduite        ?3,    l'effet       (le        refroidissement    peut être commandé auto  matiquement par des moyens     sensibles        aux    va  riations (le la température des gaz pénétrant  dans la turbine,

   (le manière à obtenir une  température des parties métalliques de       l'échangeur    de chaleur 11 propre à maintenir       approximativement    constante la température  des     ,gaz    pénétrant dans la turbine.

Claims (1)

1. REVENDICATION Installation de turbine à gaz à cycle ou- vert, comprenant un récupérateur clans lequel une partie au moins de l'air sous pression fourni au dispositif de combustion est. ré- c-hauffée au moyen des gaz d'échappement de la turbine, installation caractérisée par -Lui (-d)an;

   -eur de chaleur dont, l'un des circuits est parcouru par les gaz moteurs s'écoulant rlu dispositif.' clé combustion à la turbine, et. dont l'autre circuit est. parcouru par un 1luicle de refroidissement, cet échangeur ayant pour but de modérer la température des gaz moteurs parvenant à la turbine et de retenir des impuretés entraînées par lesdits gaz en faisant adhérer celles-ci aux surfaces de trans fert de chaleur afin de les empêcher de par venir dans la turbine et dans ledit récupé rateur. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Installation selon la revendication, ca ractérisée en ce que ledit. échangeur de cha leur eoinprend des tubes traversées par le fluide de refroidissement et disposés trans versalement à la direction de passage des gaz moteurs dans cet. échangeur. 2. Installation selon la. revendication et la sous-revendication 1, caractérisée par un deuxième échangeur, clé chaleur dont l'un des circuits est parcouru par le fluide de refroi dissement après que celui-ci a parcouru le premier échangeur de chaleur, et dont l'autre circuit. est parcouru par de l'air s'écoulant vers ledit. dispositif de combustion. 3.

   Installation selon la revendication, ca ractérisée en ce que ledit fluide clé refroidisse ment. est. constitué par de l'air sous pression fourni par le compresseur clé l'installation. 1. Installation selon la revendication et la sous-revendication 3, caractérisée en ce que cet air de refroidissement. constitue une partie de l'air sous pression fourni au dispositif de combustion. 5.

   Installation selon la. revendication et les sous-revendications 1 et. 2, caractérisée en ce que ledit fluide de refroidissement est de l'air, par une conduite reliant la sortie d'air clé refroidissement du deuxième échangeur à l'entrée d'air de refroidissement. du premier échangeur de façon à former un circuit fermé, par des moy eus permettant. de commander la vitesse de circulation de l'air dans ce circuit, par des moyens permettant. d'introduire de l'air dans ce circuit à partir du refoulement du compresseur de l'installation et. par des moyens permettant de laisser échapper de l'air hors dudit circuit. 6.

   Installation selon la. revendication<B>'</B> et les sous-revendications 1, 2 et 5, caractérisée en ce que lesdits moyens permettant dé lais ser échapper de l'air comprennent une con duite d'échappement reliée à l'aspiration du compresseur de l'installation. 7. Installation selon la revendication et les sous-revendieations 3 et 1, caractérisée en ce que l'air Comprimé de refroidissement est prélevé à partir du conduit de refoulement reliant le compresseur au récupérateur. S. Installation selon la revendication et les sous-revendications 1, 2 et. 5, caractérisée par un refroidisseur intercalé dans une cou- duite reliant ledit. circuit au refoulement du compresseur. 9.

   Installation selon la revendication et les sous-revendications 3, 4 et. î, caractérisée par un refroidisseur intercalé dans la conduite reliant le refoulement du compresseur à l'en trée d'air de refroidissement de l'échangeur de chaleur. 10.

   Installation selon la revendication, ca ractérisée en ce qu'elle comprend deux échan geurs de chaleur comprenant. chacun un ci,-- cuit pour les gaz provenant du dispositif de combustion et allant vers la turbine et. un circuit. pour le fluide de refroidissement, la disposition permettant de diriger à volonté lesdits gaz et ledit fluide dans l'un quel conque de ces éelian ,leurs de chaleur, afin de permettre de nettoi er l'un.

   d'eux pendant que l'autre fonetionne.