CH355326A - Installation à turbine à gaz - Google Patents

Description

      Installation    à turbine à gaz    La présente invention a pour objet une     installa-          tion    à turbine à gaz,     comprenant    un compresseur à       écoulement    axial     entraîné    par une     turbine    à gaz  coaxiale     avec    lui, au moins une     chambre    de     com-          bustion        disposée    entre le compresseur et la turbine,  et des passages     limités    par des     surfaces,

      de guidage  courbes conduisant de     l'air    de refroidissement depuis  la voie d'air annulaire du compresseur, vers un con  duit coaxial avec le     rotor    du compresseur et amenant  cet air de refroidissement au rotor de la     turbine.     



  Dans. les     installations    connues de     ce        genre,    des  difficultés se rencontrent du fait des grandes vitesses  des     parties    rotatives qui     tendent    à     créer    des     forces     centrifuges     considérables    s'opposant à l'entrée de  l'air dans le conduit en question.  



       L'installation        faisant    l'objet de l'invention est  caractérisée en ce que lesdites surfaces de guidage  sont présentées par une structure fixe     portée    par le  stator du compresseur,     ces        surfaces    étant formées de  manière que l'angle que fait la     direction    d'écoule  ment de l'air passant dans lesdits passages avec la  direction radiale allant vers l'axe soit plus     petit    à  l'extrémité interne de     ces    passages qu'à leur extré  mité externe.  



       Le    dessin annexé     représente,    à titre d'exemple,  une forme d'exécution     de    l'installation     selon    l'in  vention.  



  La     fig.    1 en est une élévation     latérale.     



  La     fig.    2 est une coupe, à plus grande     échelle,     selon la ligne     II-II    de la     fig.    3.  



  La     fig.    3 est une     coupe,    à plus grande     échelle,     selon la ligne     III-III    de la     fig.    1.  



  Dans la forme d'exécution représentée,     l'installa-          tion    comprend un     compresseur    1 à     écoulement    axial  à douze étages,     une    turbine à gaz 2 à     trois    étages,  et une série de chambres de combustion 3     disposées     entre le compresseur et la turbine. Les- rotors de la    turbine et du     compresseur    sont montés.     sur    un arbre  creux commun 4.  



  La     fig.    2 montre les étages     finals    du     compTes-          seur.    La     dernière    rangée d'aubes 11 du rotor     dirige     le courant d'air     comprimé    d'ans un     diffuseur    13       contenant    des pales de diffusion 14.

   Entre les     deux     dernières rangées d'aubes 10 et 11 du rotor     montées          respectivement    sur des     disques    15 et 16 du rotor       clavetés    sur l'arbre moteur 4 est disposée une rangée  d'aubes fixes 12 du stator.     L'arbre    4     porte    également  une     pièce    rotative 17 formant un joint avec une  paroi interne 18 du     diffuseur.     



  La rangée 12 du stator     comprend    des aubes  fixées     chacune    à leur extrémité     extérieure    à une  bâche 19 du     compresseur.    Les     extrémités        intérieures     de ces aubes du stator sont     connectées    à une     struc-          ture        annulaire    fixe et supportent cette structure qui  s'étend entre les deux disques 15 et 16 du rotor.  



  La     structure        fixe        comprend    deux parois     annulai-          res    espacées 21 et 22. La paroi amont 21 est     fixée     rigidement à sa périphérie extérieure aux     extrémités     intérieures des aubes de la rangée 12 et présente,  près de sa     périphérie    extérieure, des     nervures        circu-          laires    formant des joints à labyrinthe 23 qui assurent  l'étanchéité     avec    la     périphérie    extérieure du disque  amont adjacent 15 du rotor.

   La paroi aval 22 de la       structure        fixe        présente    sur sa     face        interne        adjacente     à la paroi amont 21 une série de douze     pales    24       formant    des surfaces de guidage courbes présentant  une     composante    de     direction        radiale        dirigée    vers l'in  térieur et     inclinées    dans le sens du mouvement des  aubes du rotor.

   Ces     surfaces    présentent une compo  sante     tangentielle    de direction plus grande à leur       extrémité    externe qu'à leur     extrémité        interne,    de  sorte que l'angle que fait la     direction    d'écoulement  de l'air passant dans les passages     limités    par ces       surfaces    avec la     direction    radiale     allant    vers l'axe      soit plus petit à     l'extrémité    interne de     ces    passages  qu'à leur extrémité externe.

   Les deux parois sont  maintenues ensemble par des rivets 25 passant à tra  vers des     perçages,    ménagés dans les     pales.        Celles-ci     sont également percées en 26 entre     les    rivets     afin    de  réduire leur poids, ces perçages     s'étendant    aussi à  travers les parois 21 et 22 et     assurant    ainsi la ven  tilation à l'intérieur des perçages jusqu'aux espaces       d'air        adjacents.     



  Le bord     extérieur    27 de la paroi aval 22 est dis  posé à proximité d'une partie du disque de rotor 16  aval     adjacent    pour former un joint rotatif avec ce  disque, et il est     espacé    du bord     extérieur    de la paroi  amont 21 de manière à     former    une ouverture d'ad  mission     annulaire    du côté aval de la rangée d'aubes  12 du stator     auxquelles    la     structure    est attachée.

    Les bords internes des deux parois 21 et 22 se  trouvent à proximité     directe    de joints 28 et 29 en  lame de couteau formés sur les disques de rotor  adjacents respectifs 15 et 16 clavetés sur l'arbre 4.  Dans une variante non représentée, le     joint        pourrait     être     réalisé        directement    entre les bords internes des  parois 21 et 22 et l'arbre 4.

       Les    moyeux de ces  deux     disques.    du rotor sont agencés     pour    former une  chambre     annulaire    30 à     partir    de laquelle quatre  passages radiaux 31 conduisent vers de     courts    con  duits radiaux 32,     insérés    dans des perçages de l'ar  bre 4 et     conduisant        dans    un conduit d'air 33 disposé  à     l'intérieur    de l'arbre 4 suivant l'axe de     celui-ci    et  qui s'étend vers     l'arrière    en direction de la turbine 2.  



  Une partie de l'air     comprimé    quittant l'anneau  12 du stator     immédiatement    en amont du dernier  anneau 11 du rotor est ainsi admise     dans        l'espace          annulaire    compris entre les deux     parois    21 et 22 de  la     structure    fixe.

   Comme cet air présente     encore     un     moment    angulaire notable, il est     poussé    à  l'intérieur vers la chambre 34 sous     l'action    des pales  de guidage     incurvées    24 et, de là,     d'ans    le     conduit    33.  



  Le     conduit    d'air 33 dans     l'arbre        dû,        rotor    envoie  l'air de refroidissement venant de la chambre 30 à  la turbine 2 par     des    ,passages radiaux 34. Il peut  être     utilisé    aussi pour alimenter de     l'air    comprimé  à un     piston        d'équilibrage    rotatif 35 à l'extrémité  arrière de l'arbre de la turbine.

   Une partie     de        cet       air peut être utilisée aussi dans d'autres buts,     par     exemple pour le     refroidissement    des     paliers.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Installation à turbine à gaz, comprenant un com presseur à écoulement axial entraîné par une turbine à gaz coaxiale avec lui, au moins une chambre de combustion disposée entre le compresseur et la tur bine, et des passages limités par des surfaces de gui dage courbes conduisant de l'air de refroidissement depuis la voie d'air annulaire du compresseur, vers un conduit,

   coaxial avec le rotor du compresseur et amenant cet air de refroidissement au rotor de la turbine, caractérisée en ce que lesdites surfaces de guidage sont présentées par une structure fixe portée par le stator du compresseur,

   ces surfaces étant for mées de manière que l'angle que fait la direction d'écoulement de l'air passant dans lesdits passages avec la direction radiale allant vers l'axe soit plus petit à l'extrémité interne de ces passages qu'à leur extrémité externe. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Installation selon la revendication, dans la quelle l'arbre du rotor du compresseur est creux et loge ledit conduit, au moins une ouverture permet- tant à l'air provenant desdits passages de passer dans ledit conduit,

   caractérisée en ce que la partie intérieure de ladite structure entoure étroitement le dit arbre à proximité de ladite ouverture et forme avec lui des joints étanches aux gaz. 2.

   Installation selon la revendication, caractéri- sée en ce que ladite structure est agencée pour reoe- voir de l'air depuis 1a voie d'air annulaire du com- presseu.r du côté aval d'un anneau d'aubes du stator.

   3. Installation selon la sous-revendication 2, ca ractérisée en ce que ledit anneau est le dernier anneau d'aubes du stator disposé entre des rangées d'aubes mobiles du compresseur. 4. Installation selon les sous-revendications 1 à 3.