Brevet FR2003200A1 — publié le 19691107

La présente invention concerne les turbines à gaz et plus particulièrement un dispositif de collecteur permettant de pulvériser ou d'injecter un fluide dans une turbine à gaz pour obtenir un effet de nettoyage, d'inhibition de certains phénomènes ou d'augmentation de poussée. 5 La présente invention a pour objet un dispositif amovible, de poids et d'encombrement réduits, permettant de pulvériser ou d'injecter-uniformément un fluide dans une turbine à gaz sans interférer avec l'écoulement gazeux à l'entrée ou l'intérieur de ladite turbine. Selon une particularité essentielle de la présente invention, un 10 dispositif de pulvérisation pour turbine à gaz est constitué par un logement comportant un passage axial, fixé de manière amovible à la turbine de manière que l'écoulement d'air à l'entrée soit canalisé par ledit passage axial et une série d'ensembles injecteurs disposés en retrait à l 'intérieur dudit logement, chacun des injecteurs comportant un orifice permettant la pulvérisation du fluide radialement vers l'intérieur et axialement vers l'aval dudit passage, les injecteurs étant fixés au logement de manière à ne pas interférer avec l'écoulement, d'air à l'entrée de la turbine et pour pulvériser un fluide dans ledit écoulement d'air. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée qui va suivre et des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en élévation latérale partiellement en coupe d'un système de collecteur de pulvérisation réalisé selon la présente invention et adapté sur une turbine à gaz. - la figure 2 est une vue de face agrandie du collecteur de la figure 1. - la figure 3 est une coupe partielle agrandie d'une partie du dispositif d'injection selon l'invention. - la figure 4 est une coupe selon la ligne 4-4 de la figure 3. - la figure 5 est une coupe selon la ligne 5-5 de la figure 2, à une échelle agrandie. Les dessins, et plus particulièrement la figure 1, illustrent une turbine à gaz 10 comportant une prise d'air 12, un compresseur 14, une chambre de combustion 16 dans laquelle le carburant est introduit et brûle, une turbine 18 entraînée par le jet de gaz chauds issu de la chambre de combustion 16, et une tuyère de sortie 20. Le dispositif de collecteur de pulvérisation de la présente invention est illustré schématiquement en 22 et fixé à la partie avant de la turbine à 69 05849 2 2003200 gaz 10 par des organes quelconques 24 permettant un démontage et un remplacement ais'és. Sûr la figure 2, le'collecteur de pulvérisation 22 comprend un logement annulaire ou anneau support 26 comportant un passage axial 27, de' 5 organes de pulvérisation ou d'injection d'un liquide ou d'un autre fluide radialêment vers l'intérieur et vers l'aval du passage 27, et enfin un système 28 permettant d'acheminer le liquide ou le fluide au système de pulvérisation. Les organes de pulvérisation ou d'injection du liquide sont quatre 10 ensembles de gicleurs 30, 32, 34 et 36 comprenant respectivement un premier gicleur 38 et un second gicleur 40 fixé de manière appropriée à un bloc-support 42 et communiquant respectivement avec les passages 44 et 46 de chaque bloc-support. Les gicleurs 38 et 40 sont fixés généralement radialement dans les 15 ouvertures 48 de 1'anneau support 26 et ne dépassent pas à l'intérieur du passage axial 27 de manière à ne pas interférer avec l'écoulement d'air alimentant la turbine à gaz. Chaque gicleur 38, 40 comporte une ouverture ou orifice 50 permet: de pulvériser le liquide ou d'injecter le fluide radialement vers l'intérieur 20 et vers l'aval du passage axial 27, c'est-à-dire en direction du compresseur LA de la turbine à gaz. Des évidements 52 formés dans l'anneau support 26 à proximité de chaque ouverture 48 permettent de pulvériser le liquide ou d'injecter le fluide vers l'aval du passage axial 27 en direction du compit.: seur 14 sans interférence avec l'anneau support 26. 25 Chaque gicleur 38, 40 comporte une partie élargie 55.qui est plus grande que l'ouverture 48 de manière à éviter la chute et l'entraînement du gicleur dans le passage axial 27 puis dans l'entrée d'air 12 de la turbine à gaz. Le dispositif d'alimentation en liquide ou en fluide 28 comprend m 30 raccord d'entrée 54, une série de blocs de connexion 56 et une série de conduites 58 et 60 dirigeant le fluide du raccord d'entrée 54 au bloc 56. Le raccord d'entrée 54 comporte deux entrées 62 et 64 respectivement reliées à une source de fluide (non représentée) de lavage, d'inhibition de certain:: effets ou d'augmentation de la poussée. 35 Chaque bloc de connexion 56 comporte deux passages centraux 66 et 53. un passage 70 mettant en corîimunication le passage 66 avec le passage 44 du bloc support de gicleur et un Support 72 mettant en contact le passage 68 avec le passage 46 du bloc support de gicleur. J3ÂD ORIGINAL^ A 69 05849 3 2003200 Comme illustré à la figure 2, les conduits 58 font le tour de l'anneau support 26 et relient tous les blocs de connexion 66 à l'entrée 62. Chaque ensemble de gicleur 30, 32, 34 et 36 est fixé à son bloc de connexion respectif 56 et à l'anneau support 26 de manière que le 5 passage 44 communique avec le passage 70 du bloc et que le passage 46 communique avec le passage 72 du bloc, par des pièces de fixation appropriées 74. Les pièces 74 passent à travers deux pattes ou oreilles opposées 76 formées de part et d'autre de chaque bloc support 42, à travers des oreilles 78 dépassant sensiblement radialement vers l'extérieur du bloc support 26, jO pour venir se visser dans une zone taraudée (non représentée) de chaque bloc de connexion 56. Un joint convenable 79 est interposé entre chaque bloc support 42 et chaque bloc de connexion 56, comme illustré à la figure 4, pour éviter toute fuite. 15 L'anneau de support 26 peut comporter une patte ou une oreille 80 permettant la fixation en 82 du raccord d'entrée 54. Comme illustré à la figure 2, le raccord d'entrée 54 est de préférence monté sur l'anneau support 26 avec les orifices d'entrée 62 et 64 situés radialement à l'extérieur des conduits 58 et 60, de manière que l'ensemble de pulvérisation 22 2o puisse automatiquement être purgé, lorsqu'il est monté sur la turbine à gaz 10 àvec le raccord 54 en bas. L'anneau support 26 peut comporter une bride radiale extérieure 84 d'un seul côté ou des deux de manière à pouvoir être fixé à la turbine à gaz 10 à l'aide_ d'un collier circonférentièl à gorge en V 86 (voir figure 5) 25 bien connu des spécialistes. L'ensemble 22 est ainsi fixé de manière amovible à la turbine 10 et des accessoires tels qu'un réservoir d'huile, un convergent d'entrée d'air ou similaire peuvent être fixés en amont de l'ensemble 22. Bien que les organes de pulvérisation soient illustrés au nombre de quatre, répartis circonférentiellement en 30, 32, 34 et 36 et comportant 30 chacun deux gicleurs 38 et 40, il va de soi que le nombre d'ensembles et le nombre de gicleurs par ensemble peut être modifié suivant les circonstances . Le fonctionnement du dispositif de l'invention est le suivant. L'ensemble de pulvérisation 22 est fixé de manière amovible à l'entrée 35 d'air 12 de la turbine à gaz 10 par un collier circonférentiel à gorge en V 86. L'ensemble est de préférence monté avec son raccord d'entrée 54 en bas pour pouvoir être automatiquement purgé. L'orifice d'entrée 62 est relié à une source de fluide de lavage ou d'augmentation de poussée alors que 05849 ii 2003200 l'orifice d'entrée 64 est relié à une source de fluide inhibiteur. Lorsque l'on désire nettoyer la turbine ou en accroître la poussée, un fluide appropriée est injecté par l'orifice 62 dans les conduits 58, les passages 66 et 70 des blocs de connexion, le passage 44 des blocs supports de gicleurs et enfin les gicleurs 38. L'orifice 50 du gicleur injecte le fluide radialement vers l'intérieur par rapport au passage axial 27 et axialement ep. direction du compresseur 14. Les quatre gicleurs 38 sont régulièrement espacés sur le pourtour de l'ensemble collecteur 22 pour réaliser une pulvérisation uniforme du fluide dans toute la section.* de l'entrée d'air 12 de la turbine à gaz. Le fluide inhibiteur est injecté par l'orifice 64, les conduits 60, les passages 68 et 72 des blocs de connexion et les passages 46 des blocs support vers les quatre gicleurs 40 répartis circonférentiellement pour être injectés radialement vers l'intérieur du passage 27 et axialement vers le compresseur 14. Il est à noter que les gicleurs 38 et 40 sont en retrait par rapport à la surface intérieurede l'anneau support 26 de manière à ne pas dépasser ni interférer avec l'écoulement d'air alimentant le compresseur de la turbine. L'invention est susceptible de diverses modifications ou applications sans pour cela sortir de son cadre. 69 05849 5 2003200 B-i-V_E_i-D-I-§=4=l=I_0 N-S •1 - Dispositif de pulvérisation et d'injection pour turbine à gaz .caractérisé par un logement comportant un passage axial et fixé de manière amovible à l'entrée d'air d'une turbine à gaz de manière que l'écoulement 5 d'air circule à travers ledit passage axial, et comportant une série d'ensembles de gicleurs en retrait à l'intérieur dudit logement, chaque gicleur comportant un orifice de pulvérisation du fluide radialement vers l'intérieur et vers l'aval dudit passage axial et les gicleurs étant montés dans le logement de façon à ne pas interférer avec l'écoulement d'air alimentant la turbine et 10 dans lequel est pulvérisé le fluide-. 2 - Appareil selon la revendication 13 caractérisé en ce que ledit logement comporte une série d'ouvertures généralement radiales par rapport au passage axial et chaque gicleur dépassant dans l'une desdites ouvertures pour se terminer à l'extérieur dudit passage axial, le logement comportant 15 une gorge adjacente à chaque gicleur pour permettre le passage du fluide pulvérisé vers l'aval. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque gicleur comporte à l'extérieur dudit logement une partie élargie de dimensions telles qu'elle interdise une éventuelle pénétration du gicleur 20 à travers son ouverture respective dans le.passage axial. 4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble de gicleurs comprend deux gicleurs différents fixés à un bloc support commun. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une 25 première conduite alimente en fluide chacun des premiers gicleurs, à partir d'une première entrée et en ce qu'un second conduit alimente en fluide chacun des seconds gicleurs à partir d'une seconde entrée. 6 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différents ensembles de gicleurs sont répartis à intervalle égal autour 30 de la périphérie dudit logement,