Brevet FR2000275A1 — publié le 19690905

L'invention se rapporte à un dispositif d'insonorisation pour turbine à gaz et plus précisément à un dispositif d'insonorisation pour l'admission d'une turbine à-gaz, dispositif pouvant être utilisé en combinaison avec des moyens de conditionnement d'air. Un but de l'invention est de réaliser un dispositif d'insonorisation pour l'admission d'une turbine à gaz, les bruite consistant en grincement et grondement mécaniques ainsi qu'en bruits propres à l'air en mouvement. Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif d'in sonorisation pour l'admission d'une turbine à gaz provoquant une faible turbulence et une perte de charge acceptable. Un autre but encore de ltinvention est de fournir un disposi- tif d'insonorisation pour l'admission d'une turbine à gaz, opérant en combinaison avec des moyens de conditionnement d'air. Un but également de l'invention est de fournir un dispositif économique et efficace. Pour obtenir ces avantages précités, le dispositif selon l'in Invention ont caractérisé en ce qu'il comprend une ouverture de sor- tie, plusieurs panneaux insonorisants disposés de manière à guider l'air à travers ladite ouverture de sortie et une partie déviée associée à chaque panneau de manière à former une chicane sur le trajet entre lesdits panneaux insonorisants. D'autres buts et avantages apparattront et 11 invention sera lieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et & l'cxamen des dessins annexés. Sur ces dessins Fig.1 représente en perspective un dispositif selon l'invention; Fig.2, une vue en élévation du dispositif et Fig.3. une coupe selon la ligne 3-3 de la Fig.2 les figures illustrent un dispositif de mise en oeuvre des principes de l'invention. Un fond 12, deux parois avant et arrière 14i 16, deux cotés 18,20 et un couvercle 22 sont assemblés de manière & constituer une botte 10.Le fond 12, en un matériau inoxydable tel que l'aluminiumX le fer galvanisé, l'acier inox ou analogue-est fixé à des supports tels que des fers en U ou en I 24 dimensionnés en fonction de la hauteur et des exigences requises. La paroi avant 14 également en un matériau inoxydable tel que ceux désignés plus haut présente une ouverture 26 autour de laquelle est fixée une gaine d'admission d'air 28. La gaine 28 crn matériau inoxydable est dessinée et proportionnée de manière à assurer l'admission d'air pour. une turbine à gaz et est fixée à la turbine par un organe de jonction. A l'intérieur de-la boîte 10 et partiellement à l'intérieur de la gaine 28 sont disposés en gradins plusieurs panneaux séparateurs 30 verticaux et parallèles. Les panneaux séparateurs ont des bords d'attaque 32 arrondis et des bords de fuites 34 en forme de coin, de manière à faciliter l'écoulement de l'air par réduction de la turbulence Tous les panneaux 30 sont identiques. Chacun comporte une charpente en un des matériaux résistant à la corrosion cités précédemment, placés judicieusement de manière à conférer force et stabilité au panneau terminé. Si la charpente est en acier galvanisé, une épaisseur de 16 (jauge américaine) a été trouvée adéquate.Des garnitures d'insonorisation telles que de la laine de verre sous forme d'une fine nappe souple ou d'un panneau semi-rigide sont placées entre les éléments de la charpente Un panneau semi-rigide d'une garniture d'insonorisation ayant un poids spécifique compris entre 0,06 et 0,1 g/ci3 a donné de bons résultats. Les éléments de la charpente et l'insonorisant sont intercalés entre deux plaques perforées formant parois en un matériau résistant à la corrosion. S'il s'agit d'acier galvanisé, une épaisseur de 16 (jauge américaine) est convenable. Pour éviter la contamination de l'air passant sur les panneaux par des particules de l'insonorisant, un moyen de retenue tel quSun tissu de verre ou analogue peut être placé juste derrière les plaques perforées. SI on le désire, la retenue du matériau d'insonori- sation peut être assurée en enveloppant l'insonorisant dans le tissu de verre. Le panneau est. entièrement sondé.Le bord d'attaque 32 des panneaux est voisin d'une partie déviée- ayant la forme d'un arc de cercle d'un diamètre relativement grand ou d'un segment de droite légèrement incliné par rapport au corps principal du panneau. Le bord d'attaque 32 de la partie 36 fait saillie par raprt,,au plan du corps 35 d'un panneau adjacent 30. La partie/constitue une chicane sur le trajet entre son panneau et le panneau adjacent de manière à réduire le bruit d'admission dans la turbine de l'air qui passe tout droit de façon ininterrompue, dans l'espace entre les panneaux séparateurs. Si l'on couple une turbine à gaz du type Westinghouse, d'une puissance de 30 M W, à un dispositif d'admission d'air selon l'invention, de bons résultats sont obtenus à l'aide de panneaux séparateurs de 100 mm d'épaisseur et de 3 m de long avec une partie déviée 36 ayant la forme d'un arc de longueur relativement courte pour un diamètre relativement large, de manière à former une chicane sur le chemin entre deux panneaux adjacents d'insonorisation l'écartement entre les axes longitudinaux des panneaux étant de 200 mm. Les panneaux séparateurs 30 sont placés à l'intérieur de la boute 10 et soudés par le bas au fond 12, par l'intermédiaire d'un organe déflecteur tel qu'une plaque recourbée 38 et soudés par le haut eu couvercle 22 par l'intermédiaire d'un organe déflecteur tel qu'une plaque recourbée 40. Les plaques recourbées 38 et 40 contribuent à réduire la perte de charge et, de,plus, la plaque 38 aide à décoller l'air plus froid du fond 12. Les organes déflecteurs présentent en 42 une forme convexe du type chasse-neige ou, si on le désire, le bord 42 peut présenter une forme concave. La fig. 2 représente les organes déflecteurs 38 et 40 fixés respectivement à la base et au sommet des panneaux d'insonorisation. Les panneaux séparateurs 30 sont po progressivement reculés de part et d'autre d'un ou de deux panneaux centraux, ce qui conduit à une disposition-en gradins favorable à la pénétration de l'air. En référence maintenant aux figures i et 3, la section 44 de refroidissement par évaporation peut comprendre une section 46 de refroidissement et d'humidification ; une section de déshydratation 48 et une section de filtrage 50. La section de refroidissement et d'humidification consiste en plusieurs tuyaux 52 horizontaux ou verticaux munis d'orifices gicleurs ou vaporisateurs, orientés de-manière à dresser un mur de brouillard 54 au travers duquel l'air doit passer. Ce faisant, l'air est refroidi et son taux d'humidité relative est grandement accru. L'air ainsi refroidi et humidifié traverse ensuite la section 48 de déshydratation qui retire une partie de a vapeur d'eau. La section 48 est constituée par des tampons ou nappes fixes en laine de verre, des fibres de nylon fixes, des fibres de nylon enroulées en avant et en arrière entre deux flasques circulaires de manière à former un cylindre entraîné en rotation. L'air refroidi et relativement sec passe de la section de déshydratation 48 à travers la section de filtrage 50 pour retirer les impuretés qu'il contient encore éventuellement. L'air refroidi, relativement sec et pur va ensuite de la section de filtrage 50 vers les panneaux séparateurs d'insonorisation. Dans certaines circonstances il peut survenir un blocage total ou partiel de l'écoulement de l'air à travers les sections de refroidissement 44. Une cause courante peut être la saturation en impuretés de la section de filtrage 50. Pour éviter le manque d'air d'une turbine à gaz associée, on a prévu un dispositif de dérivation tel qu'une porte d'implosion 56. La porte d'implosion 56 peut consister en une porte 58 articulée au couvercle par des charnières intérieures 60 et un contre-poids 62 monté sur la porte 58 pour assurer un couple constant de fermeture. En cours d'opération, une dépression, à l'intérieur de la botte 10, supérieure à une valeur admise se traduit par l'action de la pression atmosphérique à l'encontre du contre-poids 62 pour ouvrir la porte 58 et permettre à l'air de court-circuiter la section de refroidissement 44 et d'aller directement aux panneaux séparateurs d 'insonorisation. Eventuellement, un matériau insonorisant peut garnir l'intérieur de la paroi arrière 16 de la boîte et l'intérieur des quatre parois de la gaine 28. La figure 3 montre qu'un insonorisant 64, 66 a été appliqué contre l'intérieur de deux parois verticales de la gaine 28. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté ; on peut y apporter des modifications, sans sortir, pour autant, du cadre de l'invention. R E V E N D I QA T I O N S 1 ) Dispositif d'insonorisation pour l'admission d'une turbine à gaz, caractérisé en ce qu'il comprend une ouverture de sortie, plusieurs panneaux insonorisants disposés de manière à guider l'air à travers ladite ouverture de sortie et une partie déviée associée à chaque panneau de manière à former une chicane sur le trajet entre lesdits panneaux insonorisants. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que tous les panneaux insonorisants sont disposés le long de plans parallèles entre eux. 30) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les bords d'attaque de tous les panneaux insonorisants sont disposés en gradins. 40) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les bords de fuite des panneaux insonorisants sont disposés en gradins. 50) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits panneaux insonorisants comprennent une première paroi perforée; une seconde paroi perforée et un matériau insonorisant placé entre lesdites première et seconde parois. 60) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit matériau insonorisant comprend de la laine de verre de poids spécifique compris entre 0,06 et 0,1 g/cm3. 70) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une couche de tissu de verre entre lesdits parois et ledit matériau insonore. 80) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un fond associé pour servir de base aux extrémités inférieures des panneaux insonorisants et un couvercle associé pour couvrir les extrémités supérieures des panneaux insonorisants. 90) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend une rampe interposée entre la plaque de base et les extrémités inférieures des panneaux insonorisants pour faire décoller l'air de ladite plaque de base et une rampe interposée entre le couvercle et les extrémités supérieures des panneaux insonorisants pour faire décoller l'air du couvercle. -100) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de refroidissement par évaporation pour conditionner l'air fourni à tous les panneaux insonorisants et à travers l'ouverture de sortie. 110) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ces moyens de refroidissement par eaporarion comprennent des moyens de refroidicserlent et dghumectation pour refroidir l'air par évaporation de l'eau, des moyens de déshydratation pour assécher l'air refroidi et des moyens de filtrage pour épurer l'air refroidi. 1Z) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant sélectivement à l'air allant vers les panneaux insonorisants de court-circuiter lesdits moyens de refroidissement par évaporation 13 ) Dispositif d'insonorisation pour l'admission d'air d'une turbine à gaz, caractérisé en ce qu'il comprend une botte comprenant une paroi avant, une paroi arrière, un premier et un second côtés assemblés auxdites parois, un couvercle assemblé auxdits cotés et parois et un fond assemblé auxdits cotés et parois, une ouverture de sortie d'air associée à la paroi avant, plusieurs panneaux insonorisants disposés selon des plans parallèles entre eux et interposés entre le fond et le couvercle pour diriger l'air à travers l'ouverture de sortie, lesdits panneaux insonorisants présentant des parties déviées formant chicanes sur lé trajet entre les panneaux insonorisants et des moyens de refroidissement par évaporation constituant lesdits premiers et seconds côtés pour conditionner l'air fourni aux panneaux insonorisants. 14 ) Dispositif selon la revendication 13 caractérisé en ce qu'll comprend des moyens permettant sélectivement à l'air allant vers les panneaux insonorisants de court-circuiter lesdits moyens de refroidissement par évaporation.