Installation à turbine à gaz L'invention a pour objet une installation à turbine à gaz comprenant un dispositif généra teur destiné à alimenter la chambre de com bustion en combustible complètement vaporisé. Dans les installations connues de ce genre, le dispositif générateur fait partie intégrante d'une chambre de combustion que comprend<B>Il</B> ins tallation. Toutefois, cette disposition ne s'est pas toujours montrée satisfaisante.
L'installation selon l'invention est caracté risée en ce que ledit dispositif générateur est autonome et comporte une chambre de chauf fage munie de moyens d'alimentation d'air et de combustible, des moyens d'allumage du mé lange air-combustible,
un espace traversé par le combustible et à travers les parois duquel de la chaleur de combustion du mélange dans la chambre de chauffage est transmise au com bustible pour le préchauffer et des moyens pour amener ledit combustible préchauffé à proximité d'une ouverture de sortie de ladite chambre de chauffage de façon qu'il soit com plètement vaporisé en se mélangeant aux gaz chauds sortant de ladite chambre.
Le dessin représente partiellement, à titre d'exemple, deux formes d'exécution et une va riante de l'installation faisant l'objet de la pré sente invention. La fig. 1 est une élévation en coupe longi tudinale du dispositif générateur d'une pre mière forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'un détail de ce dispositif.
La fig. 3 est une élévation en coupe longi tudinale du dispositif générateur d'une seconde forme d'exécution.
La fig. 4 est une élévation en coupe longi tudinale d'une partie de la première forme d'exécution comprenant le dispositif généra teur représenté aux fig. 1 et 2 et une chambre de combustion de section annulaire.
La fig. 5 est une élévation, partiellement' en coupe longitudinale, de la seconde forme d'exécution comprenant le dispositif générateur représenté à la fig. 3 et une chambre de com bustion de section annulaire ; et la fig. 6 est une élévation, partiellement en coupe longitudinale, d'une variante de la se conde forme d'exécution comprenant plusieurs chambres de combustion séparées dont une seule est représentée.
Le dispositif générateur représenté aux fig. 1 et 2 comprend un conduit 11 à travers lequel de l'air comprimé est amené dans ce dispositif à partir de la gauche et jusque dans un pas- sage de section annulaire 12. Deux passages transversaux 13 dont un seul est représenté à la fig. 1 sont raccordés au passage 12 et con duisent tangentiellement à partir de ce passage jusque dans une chambre de mélange et de combustion 14.
Du combustible de chauffage est fourni à la chambre 14 à travers un conduit 16 et, après avoir tourbillonné autour de la chambre 14 et s'être mélangé à l'air, ce com bustible sort de cette chambre de son côté amont et à travers une ouverture à bords aigus 17 orientée vers une extrémité fermée 18 d'une chambre de chauffage 19 dans laquelle des moyens d'allumage 20, pouvant comprendre un pulvérisateur auxiliaire de combustible sont disposés.
La chaleur de combustion chauffe la cham bre 14, si bien que, une fois que la combustion a été mise en route, elle provoque l'évaporation du combustible fourni à travers le conduit 16.
Le mélange qui passe à travers la chambre 14 devrait être tel qu'une combustion chimique correcte soit assurée ou, de préférence, il de vrait être légèrement trop riche en combusti ble, de sorte qu'il ne reste pas d'excès d'oxy gène dans la chambre de chauffage 19 après la combustion.
L'extrémité aval de la chambre 19 présente une buse de sortie convergente 21 qui est rac cordée par une ouverture à bords aigus à une chambre 22 présentant elle-même, à un autre endroit, une ouverture de sortie 23 destinée à être raccordée à un conduit non représenté à la fig. 1, mais correspondant au conduit 61 des @fig. 5 et 6 et conduisant à un distributeur de l'appareil de combustion.
Le combustible destiné à alimenter l'appa reil de combustion de l'installation pourvue de ce générateur arrivé à travers un conduit 25 qui débouche dans un espace de section annulaire 26 entourant l'extrémité aval 27 de la chambre de chauffage 19 et formé par une double paroi de cette chambre.
Cet espace sert à réchauf fer le combustible fourni par ledit conduit 25: L'extrémité aval de l'espace 26 présente inté rieurement une rainure 29 et est fermée par un fond pourvu de plusieurs ouvertures comman dées par des soupapes à aiguille 30 et angulai- renient décalées et dont une seule est représen tée à chacune des fig. 1 et 2. Ces soupapes sont pressées vers leurs positions respectives de fermeture par des ressorts de compression 31 qui prennent appui contre des parties fixes 32 servant également à guider lesdites soupa pes.
Celles-ci sont disposées symétriquement tout autour de l'extrémité aval de l'espace an nulaire 26, de façon à pouvoir laisser passer la quantité maximum de combustible pouvant être fournie à travers le conduit 25.
La soupape 30 est représentée à la fig. 2 en position de fermeture. Cependant, on com prendra que cette soupape est susceptible de s'ouvrir sous l'effet de la pression du combus tible régnant à l'intérieur de l'espace annulaire 26, de manière à laisser passer une plus ou moins grande quantité de combustible selon les besoins de l'installation pourvue du générateur. Ce combustible forme un film indiqué par une flèche 34 et se déplaçant le long de la face -interne de la paroi de la buse convergente 21, qui est conformée à cet effet.
Il est partielle ment évaporé par contact direct avec les gaz chauffés qui passent à travers cette buse et le mélange final et l'évaporation totale de ce com bustible sont achevés dans la chambre 22, grâce à la turbulence provoquée par l'ouverture à bords aigus d'entrée dans cette chambre. Grâce au fait que les gaz chauffés sont trop riches en combustible, la partie principale du combusti ble fournie à travers. le conduit 25 et à travers le passage annulaire 26 ne brûle pas.
Les parties correspondantes des dispositifs générateurs respectivement représentés aux fig. 1 et 2 et à la fig. 3 sont désignées par des mêmes signes de référence et le dispositif re présenté à la fig. 3 comprend une chambre de chauffage 19a qui ressemble beaucoup à celle représentée aux fig. 1 et 2.
Le dispositif repré senté à la fig. 3 ne comprend cependant pas d'espace de section annulaire 26 mais, au lieu de celui-ci, une partie convergente 36 de l'ex trémité aval de la chambre de chauffage. Cette partie convergente est raccordée à une partie cylindrique 37, relativement longue.
Dans cette partie 37 est monté un serpentin 38 à travers lequel passe le combustible destiné à l'alimen tation de l'appareil de combustion de l'instal lation pourvue de ce générateur, et qui lui par vient à travers un conduit 25a. Dans ce serpen tin, le combustible est chauffé par les gaz chauffés et il en sort à son extrémité de sortie 40, pour se vaporiser en se mélangeant au gaz chauffé sortant de la chambre de chauffage.
Dans les formes d'exécution représentées aux fig. 4 et 5, l'installation comporte un appa reil de combustion comprenant une enveloppe extérieure 42 et une enveloppe intérieure 43. La chambre de combustion de section annu laire 44 est radialement espacée des parois in térieure et extérieure de l'appareil de combus tion, comme représenté en 45 et 46, pour lais ser passer de l'air de dilution et de refroidisse ment.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 4, le dispositif générateur représenté en détail aux fig. 1 et 2 est monté à l'intérieur d'enveloppes amont 47 et 48 dont les parties forment des parties de paroi de la chambre de combustion 44 et est supporté par ces envelop pes par des bras 51. La chambre 22 de ce dis positif communique avec un distributeur cons titué par une chambre annulaire 52 limitée par des parois annulaires 53 et disposée à l'extré mité amont de la chambre de combustion 44. Cette chambre annulaire 52 est fermée par un écran 54 présentant plusieurs petites ouvertures indiquées par des flèches 55.
La pression est uniforme dans tout l'espace de la chambre an- nulaire 52.
De l'air secondaire destiné à permettre une combustion complète dans la chambre de com bustion pénètre dans celle-ci à travers des trous 57 ménagés dans la paroi 53 extérieure et à travers d'autres trous 58 ménagés dans la paroi 53 intérieure, comme indiqué par des flèches 59.
La seconde forme d'exécution représentée à la fig. 5 comprend un appareil de combus tion présentant une chambre de combustion de section annulaire comprenant des parois annu laires extérieures 47,<I>47a, 47b,</I> etc., et des parois annulaires intérieures 48, 48a, 48b, etc.
Chacune de ces parois, recouvre l'extrémité aval de la paroi précédente avec un jeu, comme indiqué en 50, de manière à permettre à une certaine quantité d'air de dilution de pénétrer jusqu'à l'intérieur de la chambre de combustion pour refroidir intérieurement les parois annu laires constituant les parois de cette chambre.
Dans cette seconde forme d'exécution, qui comprend le dispositif générateur représente' en détail à la fig. 3, ce dispositif générateur est disposé à l'extérieur de l'appareil de combus tion. L'extrémité amont de la chambre de com bustion présente une chambre annulaire 52a qui constitue un distributeur dans lequel le com bustible vaporisé est amené du dispositif gé nérateur à travers un conduit 61.
Cette cham bre est limitée vers l'aval par un écran 54a qui est muni de plusieurs petites ouvertures indi- quées par des flèches 55. De façon analogue, de l'air secondaire est admis dans la chambre de -combustion à travers des ouvertures 57a ménagées dans la paroi annulaire extérieure 47 et à travers des ouvertures 58a ménagées dans la paroi annulaire intérieure 48 de la chambre de combustion.
La variante représentée à laofig. 6 com prend le dispositif générateur représenté à la fig. 3 et une rangée circulaire d'appareils de combustion 63, dont un seul est représenté. De l'air comprimé pénétrant par l'extrémité amont 64 de chacun de ces appareils de combustion passe vers l'aval en traversant un espace de section annulaire 65 et sert d'air de dilution et aussi à refroidir des, enveloppes 68, 68a, 68b, etc., qui limitent la chambre de combustion.
Ces enveloppes ont leurs extrémités amont respec tives se trouvant chacune à l'extérieur de l'ex trémité aval d'une enveloppe précédente et chevauchant. cette extrémité. Dans cette va riante, de l'air secondaire pénètre axialement dans la chambre de combustion de chaque ap pareil par une ouverture 70 et du combustiblé évaporé est amené par un distributeur 71, à partir du conduit 61.A partir de ce distribu teur, dans lequel la pression est uniforme,
un conduit 72 amène la vapeur de combustible à chacune des chambres de combustion. Dans chacune de ces chambres, cette vapeur est \amenée dans un anneau 73 qui présente des trous de distribution ménagés dans sa paroi aval. L'extrémité amont de la chambre de combustion est munie d'un écran 74 qui pré sente plusieurs ouvertures 75 indiquées par des flèches, pour l'admission d'air secondaire.
Dans certaines installations motrices à tur bine à gaz industrielles, il peut être avantageux d'installer deux dispositifs générateurs de va peur de combustible, un seul de ces dispositifs étant utilisé à la fois, si bien que l'autre peut être enlevé et être nettoyé sans arrêter l'instal lation.
Du fait que cette installation comprend un dispositif générateur de vapeur de combustible autonome, on peut commander l'alimentation de la chambre de combustion en vapeur de combustible de façon simple et efficace et avant que cette vapeur ne débouche dans cette chambre de combustion. De plus, l'utilisation d'un tel générateur de vapeur de combustible autonome facilite la répartition uniforme de la vapeur de combustible dans la chambre de combustion de l'installation.