FR2970549A1

FR2970549A1 - Dispositif de support pour reduire des vibrations dans des dispositifs de combustion et procede de realisation

Info

Publication number: FR2970549A1
Application number: FR1250356A
Authority: FR
Inventors: John Alfred Simo; Patrick Benedict Melton; David William Cihlar
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2012-07-20
Also published as: JP2012149877A; US20120180492A1; CN102607028A; DE102012100268A1

Abstract

Ensemble (104) de manchon pour dispositif de combustion et procédé pour former l'ensemble (104) de manchon pour le dispositif de combustion. L'ensemble (104) de manchon comporte un manchon (100, 102), le manchon étant constitué soit par un manchon intérieur (100) soit par un manchon extérieur (102). L'ensemble (104) de manchon comporte en outre au moins un moyen de support (110) s'étendant depuis le manchon (100, 102), le ou les moyens de support (110) étant conçus pour venir au contact d'un manchon adjacent (100, 102) et assurer un soutien du manchon adjacent pour réduire ses vibrations. Le ou les moyens de support (110) font corps avec le manchon (100, 102).

Description

B12-0134FR 1 Dispositif de support pour réduire des vibrations dans des dispositifs de combustion et procédé de réalisation La présente invention concerne de façon générale les systèmes de turbines et, plus particulièrement, un dispositif pour réduire les vibrations dans des dispositifs de combustion de systèmes de turbines et des procédés pour réaliser le dispositif. Des systèmes de turbines sont très couramment employés dans des domaines tels que la production d'électricité. Par exemple, un système de turbine à gaz selon la technique antérieure comporte un compresseur, un dispositif de combustion et une turbine. Pendant le fonctionnement du système de turbine, divers organes du système peuvent être exposés à des flux à haute température susceptibles de provoquer une panne des organes Comme des flux à des températures plus élevées provoquent globalement une amélioration des performances, du rendement et de la production d'électricité du système de turbine à gaz, les organes exposés à des flux à haute température doivent être refroidis pour permettre au système de turbine à gaz de fonctionner à des températures accrues. Pendant le fonctionnement d'un système de turbine, de nombreux organes du système peuvent subir de fortes vibrations structurales. Ces vibrations peuvent faire subir des contraintes aux organes et provoquer finalement une panne des organes. Par exemple, dans les systèmes de turbines à gaz, les manchons de refroidissement par impact des dispositifs de combustion sont particulièrement vulnérables aux vibrations structurales. Des tentatives antérieures visant à réduire les vibrations structurales dans les manchons de refroidissement par impact ont consisté à accroître l'épaisseur des parois des manchons de refroidissement par impact ou à ajouter des nervures ou des goussets aux manchons de refroidissement par impact. Cependant, des parois plus épaisses risquent d'alourdir de manière indésirable les manchons de refroidissement par impact et risquent en outre de rendre les manchons de refroidissement par impact plus coûteux et plus difficiles à fabriquer. L'ajout de nervures ou de goussets peut également rendre les manchons de refroidissement par impact plus chers et difficiles à fabriquer et risque éventuellement de créer des points de rupture supplémentaires dans le système. Ainsi, un dispositif perfectionné pour réduire les vibrations structurales dans un dispositif de combustion d'un système de turbine et un procédé pour réaliser le dispositif seraient souhaitables dans la technique. Par exemple, un procédé et un dispositif présentant des moyens de support solidaires d'un organe existant d'un dispositif de combustion seraient avantageux. Par ailleurs, un procédé et un dispositif présentant des moyens de support configurables pour des capacités optimales de réduction de vibrations et de transfert de chaleur seraient souhaitables.

Dans une première forme de réalisation de l'invention, il est proposé un ensemble de manchon pour un dispositif de combustion. L'ensemble de manchon comporte un manchon, le manchon étant constitué soit par un manchon intérieur soit par un manchon extérieur. L'ensemble de manchon comporte en outre au moins un moyen de support s'étendant depuis le manchon, le ou les moyens de support étant conçus pour être au contact d'un manchon adjacent et pour supporter le manchon afin de réduire les vibrations. Le ou les moyens de support font corps avec le manchon. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, il est proposé un procédé pour former un ensemble de manchon pour dispositif de combustion. Le procédé comporte l'introduction d'une matière première de manchon dans un moule via au moins un orifice d'injection, le moule comprenant le ou les orifices d'injection et au moins une coquille conçue pour former un manchon, le manchon étant constitué soit par un manchon intérieur soit par un manchon extérieur. Le procédé comprend en outre la solidification de la matière première de manchon dans le moule pour former l'ensemble de manchon, l'ensemble de manchon comportant le manchon et au moins un moyen de support, le ou les moyens de support faisant corps avec le manchon et étant disposés dans le ou les orifices d'entrée. Le procédé comporte en outre le démoulage de l'ensemble de manchon et l'ajustement de la hauteur du ou des moyens de support de façon que le ou les moyens de support soient agencés pour être au contact d'un manchon adjacent et de supporter celui-ci pour réduire les vibrations. L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement un système de turbine à gaz ; - la figure 2 est une vue latérale écorchée d'une forme de réalisation de divers organes du système de turbine à gaz selon la présente invention ; - la figure 3 est une vue latérale d'une forme de réalisation d'un ensemble de manchon selon la présente invention ; et - la figure 4 est une vue en coupe d'une forme de réalisation d'un moule pour un ensemble de manchon selon la présente invention. La figure 1 est une représentation schématique d'un système 10 de turbine à gaz. Le système 10 peut comporter un compresseur 12, un dispositif de combustion 14 et une turbine 16. Par ailleurs, le système 10 peut comporter une pluralité de compresseurs 12, de dispositifs de combustion 14 et de turbines 16. Les compresseurs 12 et les turbines 16 peuvent être accouplés par un arbre 18. L'arbre 18 peut être un arbre d'un seul tenant ou une pluralité de segments d'arbre réunis les uns aux autres afin de former l'arbre 18. Comme illustré sur la figure 2, le dispositif de combustion 14 est globalement en communication fluidique avec le compresseur 12 et la turbine 16. Le compresseur 12 peut comprendre un diffuseur 20 et un volume de refoulement 22 reliés l'un à l'autre en communication fluidique de manière à faciliter l'acheminement d'un fluide de travail 24 jusqu'au dispositif de combustion 14. Par exemple, après avoir été comprimé dans le compresseur 12, le fluide de travail 24 peut passer dans le diffuseur 20 et être envoyé dans le volume de refoulement 22. Le fluide de travail 24 peut ensuite passer du volume de refoulement 22 au dispositif de combustion 14, dans lequel le fluide de travail 24 est combiné avec un combustible issu d'injecteurs 26 de combustible. Après s'être mélangé avec le combustible, le fluide de travail 24/le mélange combustible peut être enflammé dans une chambre de combustion 28 afin de créer un flux de gaz chauds 30. Le flux de gaz chauds 30 peut être amené à passer dans la chambre de combustion 28 en suivant une veine de gaz chauds 32 jusque dans une cavité 34 d'une pièce de transition et entrer dans la turbine 16 via un distributeur 36 de turbine.

Le dispositif de combustion 14 peut comprendre une paroi annulaire creuse conçue pour aider le fluide de travail 24. Par exemple, le dispositif de combustion 14 peut comprendre une chemise 40 de dispositif de combustion disposée dans un manchon d'écoulement 42. L'agencement de la chemise 40 de dispositif de combustion et du manchon d'écoulement 42, comme représenté sur la figure 2, est globalement concentrique et peut définir un passage annulaire ou veine d'écoulement 44 entre ceux-ci. Dans certaines formes de réalisation, le manchon d'écoulement 42 et la chemise 40 de dispositif de combustion peuvent définir une première paroi annulaire creuse ou paroi annulaire creuse amont du dispositif de combustion 14. Le manchon d'écoulement 42 peut comprendre une pluralité d'entrées 46, qui créent un trajet d'écoulement pour au moins une partie du fluide de travail 24 depuis le compresseur 12, via le volume de refoulement 22, jusque sur le trajet d'écoulement 24. Autrement dit, le manchon d'écoulement 42 peut être perforé par une combinaison d'ouvertures afin de définir une paroi annulaire perforée. L'intérieur de la chemise 40 du dispositif de combustion peut définir la chambre de combustion sensiblement cylindrique ou annulaire 28 et définir au moins partiellement la veine 32 de gaz chauds par laquelle le flux de gaz chauds 30 peut être dirigé. En aval de la chemise 40 du dispositif de combustion et du manchon d'écoulement 42, un manchon 50 de refroidissement par impact peut être réuni au manchon d'écoulement 42. Le manchon d'écoulement 42 peut comprendre une bride de montage 52 conçue pour recevoir un élément de montage 54 du manchon 50 de refroidissement par impact. Une pièce de transition 56 peut être disposée à l'intérieur du manchon 50 de refroidissement par impact de façon que le manchon 50 de refroidissement par impact entoure la pièce de transition 56. Une disposition concentrique du manchon 50 de refroidissement par impact de la pièce de transition 56 peut définir entre eux un passage ou une veine d'écoulement annulaire 58. Le manchon 50 de refroidissement par impact peut comprendre une pluralité d'entrées 60, lesquelles peuvent créer un trajet d'écoulement pour au moins une partie du fluide de travail 24 depuis le compresseur 12, via le volume de refoulement 22 jusqu'à la veine d'écoulement 58. Autrement dit, le manchon 50 de refroidissement par impact peut être perforé avec une combinaison d'ouvertures afin de définir une paroi annulaire perforée. La cavité intérieure 34 de la pièce de transition 56 peut en outre avoir une veine 32 de gaz chauds par laquelle le flux de gaz chauds 30 issu de la chambre de combustion 28 peut être dirigé jusque dans la turbine 16. Comme représenté, la veine d'écoulement 58 est en communication fluidique avec la veine d'écoulement 44. Ainsi, les veines d'écoulement 44 et 58 définissent conjointement un trajet d'écoulement conçu pour faire passer le fluide de travail 24 du compresseur 12 et du volume de refoulement 22 aux injecteurs 26 de combustible tout en refroidissant également le dispositif de combustion 14.

Comme expliqué plus haut, en fonctionnement, le système 10 de turbine peut recevoir le fluide de travail 24 et fournir le fluide de travail 24 au compresseur 12. Le compresseur 12, qui est entraîné par l'arbre 18, peut tourner et comprimer le fluide de travail 24. Le fluide de travail comprimé 24 peut ensuite être refoulé dans le diffuseur 20. La majeure partie du fluide de travail comprimé 24 peut ensuite être refoulée depuis le compresseur 12, par l'intermédiaire du diffuseur 20, via le volume de refoulement 22 et jusque dans le dispositif de combustion 14. De plus, une petite partie (non représentée) du fluide de travail comprimé 24 peut être acheminée vers l'aval pour le refroidissement d'autres organes du moteur 10 à turbine. Une partie du fluide de travail comprimé 24 dans le volume de refoulement 22 peut entrer dans la veine d'écoulement 58 par l'intermédiaire des entrées 60. Le fluide de travail 24 dans la veine d'écoulement 58 peut ensuite être acheminé vers l'amont via la veine d'écoulement 44 de façon que le fluide de travail 24 soit amené à passer sur la chemise 40 du dispositif de combustion. Ainsi, un trajet d'écoulement est défini vers l'amont par la veine d'écoulement 58 (formée par le manchon 50 de refroidissement par impact et la pièce de transition 56) et la veine d'écoulement 44 (formée par le manchon d'écoulement 42 et la chemise 40 du dispositif de combustion). De la sorte, la veine d'écoulement 44 peut recevoir le fluide de travail 24 de la veine d'écoulement 58 ainsi que des entrées 46. Ensuite, le fluide de travail 24 circulant dans la veine 44 peut être acheminé vers l'amont en direction des injecteurs 26 de combustible, comme expliqué plus haut. Ainsi, la chemise 40 du dispositif de combustion, la pièce de transition 56, le manchon d'écoulement 42 et le manchon 50 de refroidissement par impact sont tous des manchons pour le dispositif de combustion 14. Comme représenté sur la figure 2, la chemise 40 du dispositif de combustion ainsi que la pièce de transition 56 sont des manchons intérieurs 100 conçus pour constituer au moins partiellement une limite d'écoulement dans le dispositif de combustion 14. Globalement, un manchon intérieur 100 selon la présente invention peut être conçu pour constituer une limite d'écoulement en créant une limite physique entre divers flux ou directions d'écoulement dans le dispositif de combustion 14. Dans certaines formes de réalisation, les divers flux ou directions d'écoulement peuvent avoir des températures différentes et, ainsi, le manchon intérieur 100 peut constituer une limite de température dans le dispositif de combustion 14. Par exemple, la chemise 40 du dispositif de combustion et la pièce de transition 56 créent une limite d'écoulement entre le flux de fluide de travail 24 et le flux de gaz chauds 30, comme expliqué plus haut. Par ailleurs, le fluide de travail 24 est globalement plus 2970549 s froid que le flux de gaz chauds 30 et sert à refroidir la chemise 40 du dispositif de combustion et la pièce de transition 56. Ainsi, la chemise 40 du dispositif de combustion et la pièce de transition 56 créent en outre une limite de température. 5 Par ailleurs, comme représenté sur la figure 2, le manchon d'écoulement 42 et le manchon 50 de refroidissement par impact sont l'un et l'autre des manchons extérieurs 102. Globalement, un manchon extérieur 102 est une pièce du dispositif de combustion 14 disposée au voisinage immédiat d'un manchon intérieur 100. Le 10 manchon extérieur 102 peut servir de gaine ou d'enveloppe extérieure pour le manchon intérieur 100 et peut créer une limite extérieure pour des flux passant dans le manchon intérieur 100. Par exemple, le manchon d'écoulement 42 et le manchon 50 de refroidissement par impact sont des manchons extérieurs 102 15 respectivement pour la chemise 40 du dispositif de combustion et la pièce de transition 56. Pendant le fonctionnement du système de turbine, le manchon extérieur 102 selon la présente invention peut vibrer d'une manière non souhaitable. Ainsi, on a besoin de moyens pour assurer 20 un soutien du manchon extérieur 102 dans le but de réduire ou de supprimer les vibrations du manchon extérieur 102. Ainsi, la présente invention concerne un ensemble 104 de manchon pour le système 10 de turbine. Comme représenté sur les figures 2 et 3, l'ensemble 104 de 25 manchon peut comporter un manchon. Le manchon peut, dans des exemples illustrés, être un manchon intérieur 100 ou bien peut aussi être un manchon extérieur 102. Par exemple, dans des exemples illustrés, comme expliqué plus haut, le manchon peut être une pièce de transition 56.

L'ensemble 104 de manchon comporte en outre au moins un moyen de support 110. Dans les exemples illustrés, l'ensemble 104 de manchon comporte une pluralité de moyens de support 110. Chaque moyen de support 110 s'étend depuis le manchon, par exemple le manchon intérieur 100 ou le manchon extérieur 102. Par exemple, chaque moyen de support 110 peut s'étendre depuis une surface 112 du manchon en regard d'un manchon adjacent, qui peut être l'autre des manchon intérieur 100 et manchon extérieur 102. Dans les exemples illustrés dans lesquels le manchon 100 est une pièce de transition 56, les moyens de support 110 peuvent s'étendre depuis la surface 112 de la pièce de transition 56 en regard du manchon de refroidissement par impact adjacent 50. Les moyens de support 110 peuvent être conçus pour se trouver au contact du manchon adjacent et supporter le manchon adjacent pour réduire les vibrations. Dans certaines formes de réalisation, les moyens de support 110 peuvent être conçus pour être au contact du manchon adjacent d'une façon globalement continue et pour supporter le manchon adjacent afin de réduire les vibrations. Les moyens de support 110 peuvent ainsi coopérer avec le manchon adjacent pour supporter le manchon et réduire les vibrations structurales du manchon. Par exemple, les moyens de support 110 peuvent avoir chacun une hauteur 114. Comme représenté sur la figure 3, la hauteur 114 de chaque moyen de support 110 peut permettre au moyen de support 110 d'être au contact du manchon adjacent et de coopérer avec ce dernier, par exemple le manchon extérieur adjacent 102, pour assurer le soutien requis afin de réduire ses vibrations. Comme expliqué ci-après, la hauteur 114 de chaque moyen de support 110 peut être ajustée de la manière souhaitable pour assurer que le moyen de support 110 soutienne convenablement le manchon adjacent. Dans certaines formes de réalisation, la hauteur 114 peut être ajustée de façon que les moyens de support 110 soient au contact du manchon adjacent d'une manière globalement continue et assurent un soutien du manchon adjacent pour réduire ses vibrations. Dans ces formes de réalisation, la hauteur 114 peut être telle que, lorsque le système 10 de turbine n'est pas en marche, le manchon adjacent et les moyens de support 10 se touchent.

Cependant, il doit être entendu que, pendant le fonctionnement, des vibrations peuvent amener les moyens de support 110 et le manchon adjacent, globalement au contact les uns des autres d'une manière continue, à se séparer occasionnellement, et que ce mouvement des moyens de support et du manchon adjacent les uns par rapport aux autres sous l'effet des vibrations rentre dans la définition générale de la fonction technique des moyens de support 110 et du manchon adjacent au contact les uns des autres d'une manière globalement continue. Dans d'autres formes de réalisation, la hauteur 114 peut être ajustée de façon que les moyens de support 110 soient au contact du manchon adjacent et assurent un soutien du manchon adjacent pour réduire ses vibrations pendant le fonctionnement du système 10. Dans ces formes de réalisation, la hauteur 114 peut être telle que, lorsque le système 10 de turbine n'est pas en fonctionnement, le manchon adjacent et les moyens de support 10 ne soient pas au contact les uns des autres. Pendant le fonctionnement, les vibrations peuvent amener les moyens de support 110 et le manchon adjacent, au contact les uns des autres d'une manière globalement continue, à se toucher occasionnellement, et ainsi les moyens de support 110 peuvent venir au contact du manchon adjacent et assurer un soutien du manchon adjacent pour réduire ses vibrations. Chaque moyen de support 110 selon la présente invention fait corps avec le manchon, par exemple avec le manchon intérieur 100 ou le manchon extérieur 102. Ainsi, le manchon et les moyens de support 110 qui s'étendent depuis celui-ci peuvent être faits de la même matière et peuvent être conçus sous la forme d'un ensemble d'un seul tenant. Le manchon et les moyens de support 110 peuvent, dans des exemples illustrés, être en alliage ou en superalliage à base de nickel ou de cobalt. Selon une autre possibilité, le manchon et les moyens de support 110 peuvent être en n'importe quelles matières utilisables dans un dispositif de combustion 14. Les moyens de support 110 peuvent être formés pendant le moulage du manchon. Par exemple, dans certaines formes de réalisation, les coquilles de moules pour le moulage de l'ensemble 104 de manchon, comme expliqué ci-après, peuvent être conçues et agencées pour former un ensemble 104 de manchon comprenant le manchon et au moins un moyen de support 110. Dans d'autres exemples, les orifices d'injection utilisés pendant le moulage pour introduire une matière première de manchon dans les coquilles de moules via ceux-ci peuvent former les moyens de support 110. Les moyens de support 110 peuvent être formés par les orifices d'injection pendant le moulage du manchon. L'ensemble 104 de manchon peut ainsi être réalisé sous la forme d'un ensemble d'un seul tenant pendant le moulage. Chaque moyen de support 110 peut être conçu pour présenter une caractéristique vibratoire voulue. Par exemple, chaque moyen de support 110 peut être adapté individuellement pour donner une caractéristique vibratoire voulue au manchon adjacent, tel que le manchon extérieur adjacent 102, dont le moyen de support 110 assure le soutien pour réduire ses vibrations. Chaque moyen de support 110 peut être doté d'une forme, de dimensions et/ou d'une hauteur 114 voulues, et/ou l'emplacement du moyen de support 110 peut être adapté individuellement, et/ou l'espacement entre les divers moyens de support 110 peut être adapté, afin de créer la caractéristique vibratoire voulue. Dans des exemples de réalisation, la caractéristique vibratoire voulue peut être la fréquence propre du manchon adjacent, par exemple le manchon extérieur adjacent 102. Chaque moyen de support 110 peut être conçu pour élever ou abaisser la fréquence propre du manchon adjacent ou pour amener le manchon adjacent à avoir une certaine fréquence propre voulue. Par exemple, la hauteur 114 des moyens de support 110 peut être accrue pour élever la fréquence propre du manchon adjacent ou réduite pour abaisser la fréquence propre du manchon adjacent.

Cependant, il doit être entendu que la présente invention ne se limite pas à l'ajustement des caractéristiques ci-dessus des moyens de support 110 pour ajuster la fréquence propre du manchon adjacent. Au contraire, l'ajustement de toutes caractéristiques appropriées des moyens de support 110 pour ajuster toutes caractéristiques vibratoires appropriées du manchon adjacent entre dans le cadre de la présente invention. Chaque moyen de support 110 peut être conçu pour présenter une caractéristique de transfert de chaleur voulue. Comme expliqué plus haut, le manchon, par exemple le manchon intérieur 100, peut constituer une limite de température entre, par exemple, un flux relativement plus chaud et un flux relativement plus froid. Dans des formes de réalisation dans lesquelles le manchon est une pièce de transition 56, par exemple, le manchon peut créer une limite de température entre un flux de gaz chauds 30 et un fluide de travail 24. Ainsi, les moyens de support 110 peuvent servir à créer les caractéristiques de transfert de chaleur voulues pour le manchon. Chaque moyen de support 110 peut être doté d'une forme, de dimensions et/ou d'une hauteur 114 voulues, et/ou l'emplacement du moyen de support 110 peut être adapté individuellement, et/ou l'espacement entre les divers moyens de support 110 peut être adapté, pour présenter la caractéristique de transfert de chaleur voulue. Par exemple, il peut être souhaitable que l'échange de chaleur à travers le manchon soit relativement uniforme. Ainsi, les divers moyens de support 110 peuvent se présenter sous la forme de moyens de support relativement épais 110 et peuvent ainsi servir d'isolants pour chauffer des points froids sur le manchon, tandis que d'autres moyens de support 110 peuvent se présenter sous la forme de moyens de support relativement minces 110 et peuvent ainsi servir d'ailettes pour refroidir des points chauds sur le manchon.

Ainsi, les moyens de support 110 peuvent contribuer à réaliser un échange de chaleur relativement uniforme à travers le manchon. Cependant, il doit être entendu que la présente invention ne se limite pas à l'ajustement des caractéristiques ci-dessus des moyens de support 110 pour créer un échange de chaleur uniforme à travers le manchon. Au contraire, l'ajustement de toutes caractéristiques appropriées des moyens de support 110 pour ajuster toute caractéristique de transfert de chaleur appropriée de l'ensemble 104 de manchon ou du manchon adjacent rentre dans le cadre de la présente invention.

La présente invention porte en outre sur un procédé pour former un ensemble 104 de manchon pour un dispositif de combustion 14. Comme expliqué plus haut, l'ensemble 104 de manchon comporte un manchon tel qu'un manchon intérieur 100 ou un manchon extérieur 102, et au moins un moyen de support 110 ou une pluralité de moyens de support 110. Par ailleurs, dans des exemples de formes de réalisation, le manchon est une pièce de transition 56. Comme représenté sur la figure 4, le procédé comporte, par exemple, l'introduction d'une matière première 200 de manchon dans un moule 202 via au moins un orifice d'injection 204 ou via une pluralité d'orifices d'injection 204. Le moule 202 peut comprendre les orifices d'injection 204 et au moins une coquille conçue pour former le manchon 100. Par exemple, comme représenté sur la figure 4, le moule 202 peut comprendre au moins une coquille intérieure 206, ou une pluralité de coquilles intérieures 206, et au moins une coquille extérieure 208 ou une pluralité de coquilles extérieures 208. Les coquilles intérieures et extérieures 206, 208 peuvent s'ajuster les unes avec les autres pour former une zone intérieure de moulage 210 pour le manchon 100. Les orifices d'injection 204 peuvent constituer des points d'accès à travers les coquilles extérieures 208 et/ou les coquilles intérieures 206 pour permettre à la matière première 200 de manchon d'entrer dans la zone intérieure de moulage 210. Dans certaines formes de réalisation, le moule 202 peut comprendre en outre une goulotte de coulée 212 ou une pluralité de goulottes de coulée 212, un chenal 214 ou une pluralité de chenaux 214 et un jet de coulée 216 ou une pluralité de jets de coulée 216. Les goulottes de coulée 212 peuvent se présenter sous la forme d'entrées dans le moule pour la matière première 200 de manchon.

Ainsi, la matière première 200 de manchon peut être introduite de façon générale dans le moule 202 via les goulottes de coulée. Les chenaux 214 et les jets 216 peuvent constituer un réseau de canaux pour permettre à la matière première 200 de manchon de s'écouler avant d'entrer dans la zone intérieure de moulage 210. Ainsi, les chenaux 214 et les jets 216 peuvent répartir la matière première 200 de manchon dans tout le moule 202, afin que la matière première 200 de manchon entre de façon relativement homogène dans la zone intérieure de moulage 210 et puisse se solidifier d'une manière relativement homogène. Comme expliqué plus haut, les orifices d'injection 204 constituent des points d'accès à travers les coquilles extérieures 208 et/ou les coquilles intérieures 206 pour permettre à la matière première 200 de manchon d'entrer dans la zone intérieure de moulage 210. Ainsi, les chenaux 214 et les jets 216 peuvent être en communication fluidique avec les orifices d'injection 204, de façon que la matière première 200 du manchon s'écoule depuis les chenaux 214 et/ou les jets 216 via les orifices d'injection 204 et globalement jusque dans la zone intérieure de moulage 210. Le procédé peut comporter en outre la solidification, ou le durcissement, de la matière première 200 du manchon dans le moule 202 afin de former l'ensemble 104 de manchon. Lorsque la matière première 200 du manchon est amenée à entrer dans le moule 202, une partie de la matière première 200 peut rester dans les orifices d'injection 204 au lieu d'entrer dans la zone intérieure de moulage 210. Lorsque la matière première 200 du manchon se solidifie, la matière première 200 restée dans les orifices d'injection 204 peut ainsi former les moyens de support 110 de l'ensemble 104 de manchon. Ainsi, l'ensemble 104 de manchon peut être constitué par le manchon et au moins un moyen de support 110, et le moyen de support 110 peut faire corps avec le manchon et être disposé dans le ou les orifices d'injection 204. Le procédé peut en outre comporter le démoulage de l'ensemble 104 de manchon. Par exemple, les diverses coquilles 206, 208, les orifices d'injection 204 et autres pièces du moule 202 peuvent être écartés de l'ensemble 104 de manchon à l'aide de n'importe quels procédés ou dispositifs appropriés.

Le procédé peut en outre comporter l'ajustement de la hauteur 114 des moyens de support 110. La hauteur 114 peut être ajustée de façon que les moyens de support 110 soient agencés pour assurer un soutien du système 10 de turbine afin de réduire ses vibrations. Par exemple, la hauteur 114 peut être ajustée de façon que les moyens de support 110 soient conçus pour venir au contact de manchons adjacents et soutenir ceux-ci pour réduire leurs vibrations. Pour ajuster la hauteur 114, les moyens de support 110 peuvent être mesurés et ajustés, coupés, sablés ou réduits de la manière requise afin que les moyens de support 110 touchent les manchons adjacents et interagissent de la manière souhaitable avec les manchons adjacents. Dans certaines formes de réalisation, le procédé peut comporter, par exemple, une étape de conception des orifices d'injection 204 afin que les moyens de support 110 présentent une caractéristique vibratoire voulue. Par exemple, comme expliqué plus haut, les moyens de support 110 peuvent être conçus pour présenter une caractéristique vibratoire voulue. Ainsi, chaque moyen de support 110 peut, par exemple, être doté d'une forme, de dimensions et/ou d'une hauteur 114 voulues, et/ou l'emplacement du moyen de support 110 peut être adapté individuellement, et/ou l'espacement entre divers moyens de support 110 peut être adapté, afin de présenter la caractéristique vibratoire voulue. Pour doter les moyens de support 110 de ces configurations dans le but de créer la caractéristique vibratoire voulue, les orifices d'injection 204 peuvent avoir des dimensions et un emplacement tels que les moyens de support 110 formés aient globalement ces configurations. Dans certaines formes de réalisation, le procédé peut comporter, par exemple, une étape de conception des orifices d'injection 204 de façon que les moyens de support 110 présentent une caractéristique de transfert de chaleur voulue. Ainsi, chaque moyen de support 110 peut, par exemple, être doté d'une forme, de dimensions et/ou d'une hauteur 114 voulues, et/ou l'emplacement du moyen de support 110 peut être adapté individuellement et/ou l'espacement entre divers moyens de support 110 peut être adapté, pour créer la caractéristique de transfert de chaleur voulue. Pour former les moyens de support 110 avec ces configurations dans le but de créer une caractéristique de transfert de chaleur voulue, les orifices d'injection 204 peuvent avoir des dimensions et des emplacements tels que les moyens de support 110 formés aient globalement ces configurations. Dans certaines formes de réalisation, le procédé peut comporter, par exemple, une étape de modification des moyens de support 110 de façon que les moyens de support 110 présentent une caractéristique vibratoire voulue. Par exemple, après la formation de l'ensemble 104 de manchon, les moyens de support 110 peuvent ne pas avoir la configuration appropriée pour créer une caractéristique vibratoire voulue. Ainsi, diverses caractéristiques de divers moyens de support 110, notamment la forme, les dimensions et/ou la hauteur 114, peuvent être modifiées, et/ou divers moyens de support 110 peuvent être supprimés et/ou les divers moyens de support 110 peuvent être modifiés d'une autre manière, pour créer la caractéristique vibratoire voulue. Pour modifier les moyens de support 110, diverses parties des moyens de support 110 peuvent être supprimées, ou les moyens de support 110 peuvent être remodelés, ou les moyens de support 110 peuvent être modifiés d'une autre manière. Dans certaines formes de réalisation, le procédé peut comporter, par exemple, une étape de modification des moyens de support 110 de façon que les moyens de support 110 créent une caractéristique de transfert de chaleur voulue. Par exemple, après la formation de l'ensemble 104 de manchon, les moyens de support 110 peuvent ne pas avoir la configuration appropriée pour créer une caractéristique de transfert de chaleur voulue. Ainsi, diverses caractéristiques de divers moyens de support 110 telles que la forme, les dimensions et/ou la hauteur 114 peuvent être modifiées, et/ou divers moyens de support 110 peuvent être supprimés, et/ou les divers moyens de support 110 peuvent être modifiés d'une autre manière afin de créer la caractéristique de transfert de chaleur voulue. Pour modifier les moyens de support 110, diverses parties des moyens de support 110 peuvent être supprimées, ou les moyens de support 110 peuvent être remodelés, ou les moyens de support 110 peuvent être modifiés d'une autre manière. La présente invention utilise donc avantageusement les orifices d'injection 204 du moule 202 pour former le manchon afin de former en outre les moyens de support 110. Pendant le processus de formage, qui, dans des exemples illustrés, peut être un processus de coulée, il est généralement avantageux d'avoir une multitude d'orifices d'injection 204 pour créer divers points d'accès permettant à une matière première d'entrer dans le moule. Un nombre plus élevé d'orifices d'injection 204 permet une meilleure solidification, plus uniforme, de la matière première sous la forme de la pièce voulue. Cependant, au préalable, il a fallu estimer l'avantage de l'ajout d'orifices d'injection 204 par rapport au coût de la suppression des saillies qui en résultent sur la pièce voulue. La présente invention réduit ce coût par le fait que les saillies ainsi créées, au lieu d'être éliminées, sont conçues pour assurer un soutien pour réduire les vibrations dans le dispositif de combustion 14. Ainsi, un plus grand nombre d'orifices d'injection 204 peuvent être utilisés avec avantage pendant le processus de formage selon la présente invention. Les orifices d'injection 204 en plus grand nombre permettront de réaliser des ensembles 104 de manchons d'une plus grande qualité avec davantage de moyens de support 110, ce qui peut assurer un meilleur soutien pour réduire les vibrations.

Liste des repères 10 Système de turbine 12 Compresseur 14 Dispositif de combustion 16 Turbine 18 Arbre 20 Diffuseur 22 Volume de refoulement 24 Fluide de travail 26 Injecteur de combustible 28 Chambre de combustion 30 Flux de gaz chauds 32 Veine de gaz chauds 34 Cavité de la pièce de transition 36 Distributeur de turbine 40 Chemise de dispositif de combustion 42 Manchon d'écoulement 44 Veine d'écoulement 46 Entrée 50 Manchon de refroidissement par impact 52 Bride de montage 54 Elément de montage 56 Pièce de transition 58 Veine d'écoulement 60 Entrée 100 Manchon intérieur 102 Manchon extérieur 104 Ensemble de manchon 110 Moyen de support 112 Surface 114 Hauteur 200 Matière première du manchon 202 Moule 204 Orifice d'injection 206 Coquille intérieure 208 Coquille extérieure 210 Zone intérieure de moulage 212 Goulotte de coulée 214 Chenal 216 Jet

Claims

REVENDICATIONS1. Ensemble (104) de manchon pour dispositif de combustion (14), l'ensemble (104) de manchon comportant : un manchon (100, 102), le manchon étant constitué soit par un manchon intérieur (100) soit par un manchon extérieur (102) ; et au moins un moyen de support (110) s'étendant depuis le manchon (100, 102), le ou les moyens de support (110) étant conçus pour être au contact d'un manchon adjacent (100, 102) et pour assurer un soutien du manchon adjacent afin de réduire ses vibrations, le ou les moyens de support (110) faisant corps avec le manchon (100, 102).
2. Ensemble (104) de manchon selon la revendication 1, dans lequel le ou les moyens de support (110) sont formés pendant le moulage du manchon (100, 102).
3. Ensemble (104) de manchon selon la revendication 1, comportant en outre une pluralité de moyens de support (110).
4. Ensemble (104) de manchon selon la revendication 1, dans lequel le manchon est un manchon intérieur (100).
5. Ensemble (104) de manchon selon la revendication 1, dans lequel le manchon est une pièce de transition (56).
6. Ensemble (104) de manchon selon la revendication 1, dans lequel le ou les moyens de support (110) sont conçus pour être au contact, d'une façon globalement continue, du manchon adjacent (100, 102).
7. Ensemble (104) de manchon selon la revendication 1, dans lequel le ou les moyens de support (110) sont conçus pour créer une caractéristique de transfert de chaleur voulue.
8. Ensemble (104) de manchon selon la revendication 1, dans lequel le ou les moyens de support (110) sont conçus pour créer une caractéristique vibratoire voulue.
9. Dispositif de combustion (14) pour système (10) de turbine, le dispositif de combustion (14) comportant : un manchon intérieur (100) ; un manchon extérieur (102) disposé au voisinage immédiat du manchon intérieur (100) ; et au moins un moyen de support (110) s'étendant soit depuis le manchon intérieur (100) soit depuis le manchon extérieur (102), le ou les moyens de support (110) étant conçus pour être au contact de l'autre des manchon intérieur (100) et manchon extérieur (102) et pour assurer un soutien de ce manchon afin de réduire ses vibrations, le ou les moyens de support (110) faisant corps avec soit le manchon intérieur (100) soit le manchon extérieur (102).
10. Dispositif de combustion (14) selon la revendication 9, dans lequel le ou les moyens de support (110) sont formés pendant le moulage soit du manchon intérieur (100) soit du manchon extérieur (102).
11. Dispositif de combustion (14) selon la revendication 9, comportant en outre une pluralité de moyens de support (110).
12. Dispositif de combustion (14) selon la revendication 9, dans lequel le ou les moyens de support (110) s'étendent depuis le manchon intérieur (100).
13. Dispositif de combustion (14) selon la revendication 9, dans lequel le manchon intérieur (100) est une pièce de transition (56) et le manchon extérieur (102) est un manchon (50) de refroidissement par impact.
14. Procédé pour former un ensemble (104) de manchon pour un dispositif de combustion (14), le procédé comportant les étapes suivantes : introduction d'une matière première (200) de manchon dans un moule (202) via au moins un orifice d'injection (204), le moule (202) comprenant le ou les orifices d'injection et au moins une coquille (206, 208) conçus pour y former un manchon (100, 102), le manchon étant constitué soit par un manchon intérieur (100) soit par un manchon extérieur (102) ; solidification de la matière première (200) de manchon dans le moule (202) afin de former l'ensemble (204) de manchon, l'ensemble de manchon étant constitué par le manchon (100, 102) et au moins un moyen de support (110), le ou les moyens de support (110) faisant corps avec le manchon (100, 102) et étant disposés dans le ou les orifices d'injection (204) ; démoulage de l'ensemble (104) de manchon ; et ajustement de la hauteur (114) du ou des moyens de support (110) de façon que le ou les moyens de support (110) soient conçus pour être au contact d'un manchon adjacent (100, 102) et assurer un soutien du manchon adjacent afin de réduire ses vibrations.
15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel le ou les moyens de support (110) sont une pluralité de moyens de support.
16. Procédé selon la revendication 14, dans lequel le manchon (100, 102) est une pièce de transition (56).
17. Procédé selon la revendication 14, comportant en outre la conception du ou des orifices d'injection (204) de façon que le ou les moyens de support (110) créent une caractéristique de transfert de chaleur voulue.
18. Procédé selon la revendication 14, comportant en outre la conception du ou des orifices d'injection (204) de façon que le ou les moyens de support (110) créent une caractéristique vibratoire voulue.
19. Procédé selon la revendication 14, comportant en outre la modification du ou des moyens de support (110) de façon que le ou les moyens de support créent une caractéristique de transfert de chaleur voulue.
20. Procédé selon la revendication 14, comportant en outre la modification du ou des moyens de support (110) de façon que le ou les moyens de support créent une caractéristique vibratoire voulue.