Brevet FR2197111A1 — publié le 19740322

La présente invention concerne une installation de turbine à gaz comportant au moins une partie basse pression et une partie haute pression, installation munie d'un compresseur, d'un échangeur de chaleur, d'une chambre de combustion et d'une turbine, Pour améliorer le rendement des turbines à gaz, on utilise des échangeurs de chaleur dans lesquels on fournit de la chaleur à l'air frais comprimé, cette chaleur étant récupérée sur les gaz d'échappement.Le rendement thermique de turbines à gaz à cycle non divisés ctest-à-dire ne comportant qu'un compresseur, qu'un échangeur de chaleur, qu'une chambre de combustion et qu'une turbine, augmente en fonction du rapport des pressions entre l'air frais non comprimé et l'air frais comprimé, Cette croissance se maintient jusqu'à un maximum, pour un rapport de l'ordre de 1/4, puis le rendement chute de nouveau, Comparé à une turbine à gaz sans échangeur de chaleur dont le rapport de pression peut augmenter suivant le rendement jusqu'a 1/30, on obtient une turbine à gaz à échangeurs de chaleur n'ayant qu'unie faible concentration de puissance, si bien qu'il faut des dimensions plus importantes que pour des turbines à gaz sans échangeur de chaleur0 La présente invention a pour but de créer une turbine à gaz assurant un rendement thermique optimal malgré une concentration en puissance élevée A cet effet, la présente invention concerne une turbine à gaz caractérisée en ce quelle se compose a) d'une partie haute pression comprenant un compresseur, un échangeur de chaleur, une chambre de combustion et au moins une couronne de turbines, b? d'une partie basse pression comprenant un compresseur, un échangeur de chaleur, une chambre de combustion et au moins une roue de turbine, c) les gaz de la turbine sont divisés entre l'échangeur de chaleur haute pression et l'échan- geur de chaleur basse pression Dans ce cas, on comprime dans le système basse pression ainsi que dans le système haute pression; dans les deux systèmes, on fournit tout d'abord de la chaleur à l'aide d'un échangeur de chaleur, puis dans chaq chambre de combustion0 Suivant que les gaz d'échappemetst des systèmes haute pression et basse pression sortent séparément ou en commun, la subdivision selon l'invention se fait de façon différente, le point de vue le plus important étant que la partie de la chaleur contenue dans les gaz d'échappement, et qui n'a pas été échangée dans l'échangeur de chaleur haute pression par suite du mauvais rendement thermique du cycle haute pression, soit utilisée dans l'échangeur de chaleur basse pression Ainsi, lorsqu'on réalise la partie haute pression, on peut prévoir un rapport de compression avantageux pour la densité de puissance, meme si le rendement du cycle haute pression doit en autre diminué, Suivant une autre caractéristique de l'invention, on répartit les gaz d'échappement qui sortent en commun d'une façon telle qu'après l'échange thermique avec l'air frais comprimé du système haute pression et du système basse pression, on arrive sensiblement à un même niveau de température0 Suivant une autre caractéristique de l'invention, les gaz d'echappement du système haute pression et ceux du système basse pression arrivent de façon distinctes Dans ce cas, les gaz d'échappement du système basse pression sont utilisés pour chauffer l'air frais du cycle haute pression et les gaz d'échappement du système haute pression servent à chauffer l'air frais du cycle basse pression. On assure ainsi que la chaleur disponible, non utilisée à cause du rendement thermo-dynamique défavorable du cycle haute pression, soit exploitée avec un bon rendement thermique dans le cycle basse pression.Si, à cause de la forte densité de puissance, la partie haute pression est prévue pour un débit beaucoup plus élevé que la partie basse pression, la partie basse pression sert essentiellement à l'utilisation économique de la chaleur résiduelle qui n'est pas utilisée dans la partie haute pression0 Il importe peu dans ce cas que l'échangeur de chaleur haute pression ne récupère -la chaleur résiduelle de la partie basse pression qu'avec un rendement thermodynamique mauvais, Suivant une autre réalisation de l'invention, la partie haute pression et la partie basse pression comportent un arbre distinct et chaque arbre fournit de la puissance utile0 Une telle installation de turbine à gaz convient notamment pour ltentrainement d'un véhicule à entrainement auxiliaire0 Alors que la partie de l'installation servant à l'entrainement du véhicule reste immobile lorsque le véhicule est à l'arret, l'autre partie de l'installation continue à fonctionner pour fournir la puissance0 De cette façon, on peut utiliser la partie la plus économique de l'installation pour l'application principale0 A titre d'exemple, dans le cas d'une génératrice autonome, la partie haute pression sert à l'entrainement du véhicule alors que la partie basse pression, plus économique, est réalisée de façon à entrainer la génératrice0 Inversement, pour un engin de levage, pour lequel il est important atavoir un grand rayon d'actions on utilise la partie basse pression qui est la plus économique pour I'entraînement du véhicule, alors que la partie haute pression sert à l'entrainement des haubans et des moyens de levage, Suivant une autre caractéristique de l'invention, on utilise la partie haute pression et la partie basse pression comme générateurs de gaz, alors que les deux turbines de travail, qui sont chaque fois sollicitées par la veine haute pression et la veine basse pression, sont montées sur un même arbre Notamment, lorsque les turbines de travail comportent des aubes directrices réglables, le montage convient pour l'entrainement du véhicule, car la séparation entre le générateur de gaz et la turbine utile permet d'assurer un réglage particulièrement correct, notamment pour la reprise par accélération0 Suivant une autre caractéristique de l'inventions il est prévu un seul arbre de générateur de gaz sur lequel sont montés un compresseur haute pression et un compresseur basse pression Comme turbine utile, on utilise la turbine haute pression entraenée par les gaz de la chambre de combustion haute pression, cette turbine comportant des aubes directrices réglables permettant un meilleur réglage, et, dans cette turbine, on détend les gaz jusqu'à une pression intermédiaire que l'on peut utiliser par ailleurs, Suivant un mode de réalisation particulièrement simple de l'invention, on utilise tout le rapport de pression utile du système haute pression dans une turbine haute pression montée sur un arbre dlstinct, alors que les compresseurs haute pression et basse pression sont montés sur un autre arbre avec la turbine basse pression0 Ce mode de réailsation de l inventíon convient également de façon particulière pour ltentrainement de véhicule car, lorsque la génératrice de gaz fonctionne9 on peut freiner jusqu'à l'arrêt la turbine de travail0 I1 n'rut pas nécessaire dans ce cas, lors du démarrage, d'accélérer egalement la génératrice de gaz Le cette façon, pour un fort débit, on peut arriver à des diamètres de rotor très faibles dans le générateur de gaz, car les vitesses de rotation nécessaires à cet effet pour le générateur de gaz n'ont pas à varier pour chaque variation de charge Suivant une autre variante de l'invention, on entraine le compresseur basse pression par la turbine basse pression et on assure une précompression de l'air frais destiné au compresseur haute pression entraîné par la turbine haute pression Ce mode de réalisation de l'in vention offre essentiellement les mimes avantages que le mode de réalisation décrit plus haut, Lorsque le compresseur haute pression et le compresseur basse pression assurent une compression en partant de la pression atmosphérique, on simplifie le fonctionnement alterné par coupure et mise en service d'une partie0 La précompression de l'air destiné au compresseur haute pression dans le compresseur basse pression économise par contre un second étage de compression qui serait nécessaire sans cela dans le compresseur haute pression0 On réduit ainsi les dépenses de construction0 Suivant une autre caractéristique de ltinvention, la turbine haute pression détend le gaz jusqu'à une pression intermédiaire que l'on utilise dans la turbine basse pression0 Dans ce cas également, on obtient une adaptation particulièrement bonne à des charges différentes et ainsi un comportement particulièrement économique pour des charges partielles, car le branchement semblable de la turbine haute pression et de la chambre de combustion basse pression pour le fonctionnement des turbines basse pression offre de très larges possibilités de réglage0 Suivant une caractéristique encore plus avantageuse, on détend les gaz de la turbine haute pression et de la chambre de combustion basse pression, simultanément, dans une turbine basse pression, pour les amener jusqu'à la pression finale Dans ce mode de réalisation on résout le branchement semblable décrit ci-dessus en détendant les gaz dans une même turbine basse pression et notamment dans un même étage de turbine. Suivant un montage particulièrement peu onéreux, le compresseur haute pression et le compresseur basse pression ainsi que les turbines haute et basse pression sont montés sur un même arbre0 Les deux compresseurs et turbines réalisés comme indiqué ci-dessus sont regroupés, suivant une autre caractéristique de l'invention, en une unité à plusieurs étages. Suivant un autre mode de réalisation des deux montages décrits ci-dessus, on prend la puissance sur chacun des deux arbres0 Comme dans le dernier des quatre montages décrits ci-dessus, toute la veine de gaz de la turbine passe par la turbine basse pression, et il est prévu, suivant une autre caractéristique de ltinvention, pour pouvoir mieux régler la partie haute pression et la partie basse pression comme générateurs de gaz montés en série, la turbine de travail qui est mécaniquement indépendante des précédentes. Suivant une autre caractéristique du montage comportant plusieurs arbres, on prend la puissance sur l'arbre de la turbine haute pression0 Dans ce cas, la prise de puissance se fait sur le coté haute pression qui présente le débit le plus élevé et la densité de puissance la plus élevée de l'installation, la chaleur résiduelle servant à la précompression de l'air frais Suivant une autre caractéristique de l'invention, le compresseur haute pression, la turbine haute pression et la turbine basse pression sont montés sur un arbre commun sur lequel on prend également la puissance, alors que le compresseur basse pression, qui assure également la précompression de l'air frais pour la partie haute pression, est entrainé par la turbine des gaz d'échappement.L'avantage de ce mode de réalisation de l'invention réside notamment dans le fait que le précompresseur et la turbine à gaz d'écEappemenw sont séparés géométriquement des parties restantes de iinstal-- lation et peuvent former une unité d'aspiration et d'écnappement, suivant les conditions dans lesquelles on peut monter l'installation, cette unité se trouvant à un endroit moins accessible et, par suite, moins dangereux, par exemple sur le toit dgun véhicule à moteurs Suivant une autre caracté ristique de l'invention, la turbine haute pression entraîne une turbine intermédiaire dont les gaz d'échappement entrainens avec les gaz d'échappement de la chambre de combustion basse pression, une turbine de travail particulière qui, suivant une autre caractéristique de l'invention, ne comprend qu'un seul étage, Ce mode de réalisation est particulièrement intéressant si la turbine de travail forme une même unité de construction avec appareil utilisateur, cette unité devant être aussi simple que possible0 Suivant l'invention, la turbine de travail peut fonctionner isolément de façon péu économique, car toute la chaleur qu'elle utilise pas est récupérée pour le cycle dans des échangeurs de chaleur0 Suivant une autre caractéristique de l'inventions seuls les gaz d'échappement de la turbine basse pression entrainent la turbine de travail particulière.Dans le cas où, notamment par suite de conditions de montage particulières, il faut prévoir une distance assez grande entre le générateur de gaz et la turbine de travail, on ne peut transmettre une veine de gaz qutà basse pression0 Des conduites haute pression, onéreuses, notamment pour les températures auxquelles on travaille, peuvent ainsi s'économiser. Dans des turbines à gaz avec une prise de puissance sur plusieurs arbres, il est possible de réunir le puissance fournie par les arbres à l'aide d'une transmission0 Suivant une autre caractéristique, cette liaison est amovible, Elle se présente de préférence sous la forme d'un embrayage ou d'un moyen de blocage directionnel0 De cette façon, on peut par exemple supprimer la charge sur une partie de la turbine à gaz pour la faire démarrer En outre, cela permet de réaliser une partie de l'installation pour obtenir un rendement de puissance élevé, sans trop tenir compte du rendement thermique et cette partie peut, le cas échéant, être branchée sans Interruption de fonctionnement, lorsque l'on a des charges Importantes Dans la mesure où, dans l'un des montages ciJdessuss on a ure liaison mécanique entre la prise de puissance et le compresseur haute pression, on arrive, suivant une autre caractéristique de L"inventlon, par la fermeture de l'alimentation en air frais, à un freinage, comme cela est par exemple nécessaire pour des véhicules0 Suivant une autre caractéristique de la turbine selon l'invention, on prévoit des arbres coaxiaux, dans la mesure où il s'agit d'un montage à plusieurs arbres.De cette façon, on obtient un montage particulièrement compact et peu encombrant avec une surface extérieure réduite, malgré la possibilité d'un grand nombre de parties tournantes indépendantes Cela est particulièrement avantageux pour isoler thermiquement ltinstallationO Dans la mesure où l'on utilise une turbine à gaz fonctionnant avec plusieurs veines de gaz, suivant une autre caractéristique de l'invention, on la fait travailler avec des veines de gaz non mélangées dans des segments de couronne directrice, regroupés notamment par paires opposées, ou répartis suivant une symétrie triangulaire.On assure ainsi que, dans le même étage de turbine, on détend à une même pression de sortie des veines de gaz ayant des pressions d'entrée différentes, On réunit ainsi des étages de turbine distincts, travaillant partiellement pour former un seul étage, On supprime ainsi les moyens de construction nécessaires pour un second étage Suivant une autre caractéristique de l'invention, les deux échangeurs de chaleur sont des échangeurs régénérateurs réunis dans une meme unité qui se compose de disques d'échangeur de chaleur tournants, qui sont d'abord traversés par la veine de gaz de sortie, puis par la veine d'air frais, fortement comprimé, et enfin par la veine d'air frais faiblement comprimé.On assure ainsi que la chaleur résiduelle qui subsiste à la suite de l'échange thermique incomplet entre les gaz d'échappement et l'air frais fortement comprimé soit fournie à l'air frais basse pression, Suivant une autre variante de la turbine à gaz ci dessus7 on utilise, pour l'air frais fortement comprimé, un échangeur recupérateur et, pour l'air frais faiblement comprimé, un échangeur régénérateur Contrai rement à un échangeur de chaleur régénérateur, un échangeur récupérateur ne presente pas de pertes dues aux intervalles, malis son rendement thermique est plus mauvaise Comme le rapport des pressions relativement faibles entre l'air frais basse pression, les gaz d'échappement et la pression atmospherique ne nécessite pas de Joints trop onéreux, mais offre un bon rendement thermique, on utilise un échangeur régénérateur pour utiliser la chaleur résiduelle provenant de la partie haute pression et cela avec des pertes d'intervalle et des pertes calorifiques acceptables, l'échangeur de chaleur haute pression ne présentant aucune sorte de pertes par intervalle Comme aussi bien la partie haute pression que la partie basse pression présentent une zone de fonctionnement optimale, on arrive à un état de fonctionnement déjà économique pour l'ensemble de l'instalF lation de la turbine à gaz si, suivant une autre caractéristique de l'invention, le réglage se fait par la régulation des deux parties de l'installation, au moins une partie de l'installation fonctionnant dans son domaine de fonctionnement le meilleur Suivant une autre caractéristique de l'invention la partie basse pression économique fournit la puissance continue, alors que la partie haute pression n'est utilisée que dans les cas particuliers, ou à la place de la partie basse pression, par exemple pour couvrir des pointes de charge, pour fournir une puissance de secours, ou lors d'une défaillance ou d'une réparation de la partie basse pressions Dans la partie précédente de la description, ont été mentionnés des modes de réalisation qui semblent en partie en contradiction les uns avec les autres Cela provient du fait que la caractéristique prin- cipale de l'invention permet des modes de réalisation particulièrement économiques pour des turbines à gaz qui doivent à leur tour être adaptees à des conditions de fonctionnement les plus différentes et qui peuvent être contradictoires0 La présente invention est décrite plus en détail à l'aide de divers exemples de réalisation représentés dans les dessins annexes, dans lesquels :: - Les figures 1, 2 et 12 représentent le cycle d'installation selon l'installation dans le diagramme T-s; -Les figures 3 à 11 ainsi que 14, 15 et 18 représentent les montages d'installations selon l'invention, de façon symbolique; - Les figures 16 et 17 représentent un échangeur de chaleur régénérateur à partie haute pression et partie basse pression; - La figure 13 représente de façon schématique une couronne directrice, sollicitée en partie. La figure 1 représente le cycle de fonctionnement selon l'invention dans un diagramme T-s. Selon ce cycle, l'air arrive à la température Ttl (l'indice t caractérise l'état initiai) et arrive dans le compresseur de la turbine à gaz à la pression partielle réduite Ptl, par rapport à la pression atmosphérique PO, la différence correspondant aux pertes de charge d'entrée. L'air est comprimé dans la partie basse pression à la pression Pt 2,1 et à la température Tt 2,1 On échauffe cet air dans un échangeur de chaleur à faible perte de pression, pour arriver à la pression Pt 2,11 et à la température Tt 2,11" Dans la chambre de combustion adjacente on arrive avec une autre chute de pression à la pression Pt 3,1 Par le mélange d'addition de gaz d'échappement de la turbine haute pression on arrive au point de fonctionnement 3,11 avec la température d'entrée acceptable T t 3,11 pour la turbine basse pressions Après ltexpansion dans la turbine basse pression, on arrive au point de fonctionnement 4,1. Les gaz qui stéchappent à ce moment échangent tout d'abord leur chaleur avec l'air naute pression0 De cette façon, on arrive tout d'abord à la température Tt 5 pour les gaz d'échappement, puis ultérieurement à la température Tt 6. Parallèlement à ce cycle basse pression, on amène à l'état 2,2 l'air qui arrive à l'étant 1 dans le compresseur haute pression. Ce point 2,2 est plus élevé que le point 2,1 tant pour la pression que pour la température0 L'air haute pression est à la suite de cela réchauffé dans l'échangeur de chaleur pour arriver au point 2s210 Pour cet état, l'air arrive dans la chambre de combus@@ où l'on poursuit son réchauffement, puis l'air arrive à létaç de fonctionnement 3,2 à l'entrée de la turbine haute pressier Cette turbine détend les gaz pour arriver à l'état 4R2 où l'rn fournit la puissances Comme déjà décrit ci-dessus, le mélange formé avec les gaz provenant du côté basse pression arrive dans la chambre de combustion basse pression0 Pour des installations determinées, on peut poursuivre l'expansion dans la turbine haute pression, sans mélange avec l'air basse pression, jusqu à la pression atmosphérique, ou pratiquement jusqu'à une pression voisine, La figure 2 représente un détail d'un tel cycle de fonctionnement.L'entrée dans la turbine haute pression se fait au point 3,20 On détend au point 4,4 soit à la pression qui règne dans l'échangeur de chaleur du coté des gaz d'échappement, soit directement à la pression atmosphérique, auquel cas on peut supprimer le mélange avec les gaz arrivant de la turbine basse pression0 Les gaz d'échappement des deux turbines sont d'abord épuisés dans l'échangeur de chaleur haute pression puis seulement après cela dans l'échangeur de chaleur basse pression0 L'épuisement de la chaleur des gaz d'échappement de la turbine haute pression peut être supprimé dans tous les cas, La figure 3 représente un montage selon l'invention dans lequel on utilise deux rotors. Le compresseur basse pression 1 forme, avec la turbine basse pression 2, un rotor avec des organes de liaison 3o Le rotor est mis en mouvement par le démarreur 4o L'air basse pression est divisé en une fraction qui est envoyée à l'échangeur de chaleur basse pression 5 et arie autre fraction qui est envoyée au compresseur haute pression 60 Dans l'échangeur basse pression, on chauffe l'air à l'aide des gaz d'échappement de la turbine basse pression 2 et dans la chambre de combustion basse pression 7, on poursuit le chauffage0 Avant ltentrée dans la turbine basse pression 2, on mélange les gaz provenant de la chambre de combustion basse pression 7 aux gaz de la turbine haute pression 8. Les gaz détendus en 2 arrivent par l'échangeur de chaleur haute pression 9 et l'échangeur de chaleur basse pression 5, et de là les gaz s'échappent à l'air libre0 Les gaz d'échappement traversent l'écran geur de chaleur de telle façon que les deux côtés correspondant à l'air frais soient chauffés pratiquement à la meme température, L'air comprimé dont on poursuit la compression dans le compresseur haute pression 6 passe par l'échangeur de chaleur haute pression 9 déJà mentionné, ia chambre de combustion haute pression 10 et la turbine haute pression 8 avant que cet air ne svy détende et ne soit amené à la turbine basse pression 2 Le rotor formé par la turbine haute pression 8 et le compresseur haute pression 6 avec les organes de liaison 11 fournit la puissance excédentaire par l'tinter médiaire du générateur l2o La méme remarque s'applique au rotor basse pression entraînant le générateur 130 La figure 4 représente une installation qui diffère légèrement de celle de la figure 3 Le rotor basse pression, qui se compose du compresseur 1, ia turbine 2 et de l'arbre 3, constitue simplement un générateur de gaz Il en est de même du rotor haute pression composé du compresseur 6, de l'arbre 11 et de la turbine 8 Ce rotor haute pression fournit des gaz chauds sous pression à la turbine utile haute pression 14 dont les gaz d'échappement sont envoyés à la turbine basse pression 2 du rotor basse pression (cela est représenté en tiretés) ou directement à la turbine utile basse pression Les deux ou au moins l'une des deux turbines utiles 14 et 15 sont munies d'appareils directeurs réglables 16 et 17 Les gaz d'échappement des turbines utiles 14 et 15 passent également dans ce cas, par échangeur de chaleur 9, 50 La puissance est fournie par les turbines utiles à l'arbre 180 Les turbines utiles peuvent, dans le cas où cela est intéressant pour une application particulière, présenter des sorties séparées La figure 5 représente un montage particulièrement simple Dans ie générateur de gaz, sont réunis le compresseur basse pression 1 et le compresseur haute pression 6 par les organes de liaison 3 ainsi que la turbine basse pression 20 L'échangeur de chaleur basse pression et haute pression 5, 6 forme un ensembles Les chambres de combustion 7 et 10 sont indépendantes0 Toute la puissance utile est fournie par la turbine utile haute pression 14 à l'arbre 18 Les gaz d'échappement s'échappent directement à l'air libre ou sont épuisés dans un échangeur de chaleur correspondant Pour pouvoir assurer un meilleur réglage, le compres- seur haute pression 6 et la turbine haute pression 14 sont munis d'appareiis directeurs réglables 19, 16o On pourrait également se limiter à munir le compresseur haute pression 6 d'un moyen de réglage de debit, si l'on supprime le freinage à l'aide de la turbine utile 14 Dans des limites très larges, on peut modifier la puissance par le réglage de l'alimentation de combustible de la chambre de combustion haute pression 10S sans influencer notablement la vitesse de rotation du générateur de gaz A la différence du montage de la figure 5, dans celui de la figure 6, les gaz arrivant de la chambre de combustion haute pression 20 sont envoyés dans un étage de turbine haute pression 20 du générateur de gaz et, après détente de ces gaz, on les mélange aux gaz arrivant de la chambre de combustion basse pression 7o Lors de la détente dans le générateur de gaz-turbine basse pression 21, on ne poursuit la détente que pour ce qui est nécessaire en tenant compte de la puissance nécessaire au générateur de gaz0 La puissance utile est prise par l'arbre 23 sur la turbine utile 22 à débit réglable, Les gaz d'échappement de la turbine sont envoyés à l'échangeur de chaleur 9, 5 qui est représenté de façon simplifiée0 L'installation selon la figure 7 est munie de moyens avantageux pour le freinage, Dans cette installation, le compresseur haute pression 6 est entrainé par la turbine utile 19 en passant par l'arbre Il Le compresseur haute pression 6 peut fournir de la puissance négative au freinage, il est prévu de ne pas charger le générateur de gaz par extraction d'air et d'inverser les soupapes 21, 22, de telle façon que la partie haute pression soit séparée de la partie basse pression pour que la puissance du compresseur soit utilisable en totalité pour le freinages Un dispositif de réglage prévu sur le compresseur 1 permet d'économiser un appareil directeur de turbine réglable Par la chambre de combustion haute pression 10, on peut agir sur la puissance pratiquement sans inertie et dans des plages larges, et s adapter au compresseur haute pression à l'aide de l'appareil directeur réglable 19, tout en modifiant peu la vitesse de rotation du générateur de gaz, La prise de puissance se fait sur l'arbre 18 La figure 8 montre un montage analogue à celui de la figure 7 Le compresseur haute pression 6 est entraîné par la turbine haute pression 8 et la turbine basse pression 25 La puissance excédentaire des turbines 8 et 25 est disponible sur l'arbre 26o Dans ce cas, on peut également freiner et à cet effet on munit le compresseur haute pression 6 d'une soupape d'inversion 21 et, le-cas échéant, d'une installation de réglage 19o Au moins l'une des turbines utiles 8 et 25 peut être équipée d'un appareil directeur réglable 280 La figure 9 représente une turbine à gaz à un seul arbre0 Cette turbine peut être avantageuse pour assurer simplement l'alimentation en énergie et lsentrainement par exemple d'un générateur0 Pour la coopération de la partie haute pression et de a partie basse pression, il est avantageux que cette turbine puisse fonctionner à des vitesses de rotation différentes0 Le montage représenté à la figure 10 constitue un exemple possible0 Cette installation se compose de deux rotors qui fonctionnent tous deux avec 1?énergie récupérée dans la partie haute pression0 Les deux rotors forment en combinaison le générateur de gaz qui est suivi par la turbine utile 29 Qont l'appareil directeur 30 est réglé. Comme le niveau de pression à la sortie de la turbine 2 est plus faible qu'à la sortie de la chambre de combustion basse pression 7, on réalise au mieux les turbines utiles avec des segments sollicités en partie pour les deux veines partielles, La figure 13 représente schématiquement la couronne directrice d'une telle turbine sollicitée en partie0 La couronne directrice est formée par les segments 31a et 32a qui sont prévus notamment symétriquement par rapport au centre de la turbine0 Les surfaces correspondant aux segments 31a et 32a dépendent des conditions de débit et de pression0 Dans les segments 31a et 32a, les aubes directrices sont réalisées de façon que les gaz qui les attaquent à des pressions différentes en sortent à la même pression et à la même vitesse0 Cela permet de detendre simultanément dans un étage de turbine, et sans perte notable, plusieurs veines de gaz ayant chacune des niveaux de pression différents0 Les moyens mis en oeuvre sur les turbo-machines peuvent être maintenus à un niveau marris culièrement faible dans le cas d'un montage à deux arbres réalisé selon la figure Il Le cycle de travail correspondant à cette installation est représenté à la figure 12. C:n détenu les gaz arrivant du compresseur haute pression 6 et passant par l'échangeur de chaleur haute pression 9 et la chambre de combustion haute pression 10, par exemple dans une turbine haute pression à un seul étage qui entraîne le compresseur haute pression 6.La suite du traitement de ces gaz d'échappement de la turbine haute pression 8 se fait dans une turbine pression moyenne 2 à un seul étage, qui comporte, selon la figure 13, divers segments d'appareil directeur pour les gaz d'échappement de la turbine haute pression H et de la chambrc de combustion basse pression N. Le mélange de gaz sortant de la turbine pression moyenne 2 entraîne la turbine de travail 29 à un seul étage et dont les aubes sont réglables. Dans les deux échangeurs de chaleur 5 et 9, on réchauffe la veine d'air frais pour l'amener sensiblement à la même température 3,1 H ou 3,1 N. Pour pouvoir répartir la prise de puissance sur les rotors haute pression et basse pression, on utilise un montage selon la figure 14. La puissance utile est fournie par le rotor haute pression 31 et la turbine utile 32 Le rotor haute pression 31 est relié par une transmissicn 33 et un embrayage débrayable 34, par exemple un convertisseur de couple hydraulique, à l'entrainement 35. Lorsqu'on démarre le générateur de , on débraye l'embrayage0 Ce n'est que lorsqu'on atteint des vitesses de rotation élevées, que lton branche l'embrayage par l'intermédiaire d'une roue libre, ou bien on l'utilise pour freiner, lorsqu'on retient fortement le carburant pour le générateur de gaz, Par ailleurs, après l'embrayage, le rotor haute pression fournit la puissance. En variante, la turbine haute pression 31 peut également détendre à la pression régnant à la suite de la turbine de travail (figure 15). Les échangeurs de chaleur régénérateurs sont representés aux figures 16 et 17. On a un corps échangeur tournant 42 ayant un grand nombre de canaux parallèles à l'axe de faible diamètre hydraulique qui sont sollicités, à l'aide des joints radiaux 37, 38, 39 et des Joints périphériques 40, avec des veines de gaz dans lesquelles règnent des pressions di@@erentes. Dans la section 41, passent les gaz d'échappement qui chauffent le corps 42. Lorsqu'on a le sens de rotation représenté, la température sur le joint 37 est la température la plus ée Dans la section 43, l'air qui arrive du compresseur haute pression assure un refroidissement à contreacourant et il s'échauffe au cours de cet échange.Le corps 41 reste toutefois suffisamment chaud pour lui permettre de réchauffer l'air basse pression dans la section 44. Il est avantageux que la pression différentielle sur le joint 38 soit plu faible que cela ne serait le cas pour un échangeur de chaleur haute pression distincto Enfin, la figure 18 représente un exemple de l'invention particulièrement simple, qui convient notamment pour des états de fonctionnement irréguliers, comme ils se produisent Lorsque le moteur assure ltentrainement d'un véhicule Ainsi, il est possible d'adapter de façon optimale aux conditions de fonctionnement, à la fois la turbine basse pression et la turbine de travail Le compresseur basse pression 1, le compresseur haute pression 6 et la turbine basse pression 2 qui est munie d'un réglage d'aubes directrices 28 sont montés sur un arbre commun Les gaz de la chambre de combustion basse pression 7 sont détendus à la pression atmosphérique dans la turbine basse pression 2 Ces gaz échangent leur chaleur résiduelle dans la partie haute pression 9 d'un échangeur de chaleur ette chaleur résiduelle est fournie à la veine d'air frais qui arrive du compresseur haute pression 6 et va vers la chambre de combustion haute pression 10 Les gaz de la chambre de combustion haute pression 10 s'échappent par l'appareil directeur réglable 30 et entraînent la turbine de travail haute pression 8 qui fournit la puissance à l'arbre 26 à l'utilisateur 27 Les gaz que l'on détend à la pression atmosphérique dans la turbine haute pression 10 fournissent leur chaleur résiduelle dans la partie basse pression d'un échangeur de chaleur à l'air frais qui vient du compresseur basse pression 1 et va vers la chambre de combustion basse pression 7 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation cisdessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10) Turbine à gaz caractérisée en ce qu'elle se compose a) d'une partie haute pression comprenant un compresseur (6), un échangeur de chaleur (9), une chambre de combustion (10) et au moins une couronne de turbines, b) d'une partie basse pression comprenant un compresseur (1), un échangeur de chaleur (5), une chambre de combustion (7) et au moins une roue de turbine, c) les gaz de la turbine sont divisés entre l'échangeur de chaleur haute pression et l'échan- geur de chaleur basse pression0 20) Turbine à gaz selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'air frais comprimé est amené, par échange de chaleur, sensiblement à la même température, à la fois dans la partie haute pression et dans la partie basse pression0 30) Turbine à gaz selon la revendication 1, caractérisée en ce que les gaz d'échappement de la partie haute pression réchauffent l'air frais comprimé dans la partie basse pression et les gaz d'échappement de la partie basse pression réchauffent l'air frais comprimé dans la partie haute pression0 40) Turbine à gaz selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie haute pression et la partie basse pression comportent chacune une turbine sur laquelle on prend la puissance utile de l'installation de turbine à gaz, en plus de la puissance assurant l'entrainement du compresseur correspondant0 50) Turbine à gaz selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie haute pression et la partie basse pression fonctionnent chacune comme un générateur à gaz dont les gaz sont utilisés dans une turbine à un arbre comportant des roues haute pression et des roues basse pression0 60) Turbine à gaz selon la revendication 1, caractérisée en ce que le compresseur haute pression et le compresseur basse pression sont montés tous deux sur un arbre avec la turbine basse pression, et les gaz qui s'échappent de la chambre de combustion haute pression (10) sont détendus dans la turbine utile haute pression pour arrive à une pression intermédiaire0 7 ) Turbine à gaz selon la revendication 6, caractérisée en ce que les gaz d'échappement de la turbine haute pression (8) sont détendus # # la pression finale (pression d'entrée de l'échangeur de chaleur) dans la turbine basse pression (2). 80) Turbine # gaz selon la revendication 1, caractérisée en ce que la turbine basse pression (2) entraîne le compresseur basse pression (1), la turbine haute pression (8) et le compresseur haute pression (6) 90) Turbine selon la revendication 8, caractérisée en ce que les gaz provenant de la chambre de combustion haute pression ( (10) entraînent la turbine haute pression (8), et les gaz sortant de la turbine haute pression (8) entraient une turbine basse pression. 10 ) Turbine à gaz selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caract @ en ce que les gaz de la chambre de combustion basse preooion et de la turbine haute pression entraînent la turbir -- se pression. 110) Turbine à gaz selon l'une quelconque des revendications 8, 9 et 10, caractérisée en ce que le compresseur haute pression et le compr@@seur basse pression ainsi que la turbine haute pression et la turbine basse pression sont montés sur un même arbre. 12 ) Turbine - gaz selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisée en ce que le compresseur haute pression et le compresseur basse pression ainsi que la turbine haute pression et la turbine basse pression sont dans chaque cas réalisés sous la forme d'une unité commune à plusieurs étages, 130) Turbine à gaz selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisée en ce que la puissance est prise sur l'arbre communs 140) Turbine à gaz selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisée en ce que les gaz d'échappement de la turbine basse pression entraînent une turbine de travail montée sur un arbre distinct0 150) Turbine à gaz selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que la puissance de la turbine à gaz est prise sur la turbine haute pressions 16 ) Turbine à gaz selon la revendication 8, caractérisée en ce que le compresseur haute pression ainsi que la turbine haute pression et la turbine basse pression sont montés sur un meme arbre qui fournit également la puissance, les gaz d'échappement de la turbine basse pression entraînant la turbine des gaz d'échappement reliée au compresseur basse pression à un arbre pour en assurer l'entraînement. 170) Turbine à gaz selon l'une quelconque des revendications 15 et 16, caractérisée en ce que la partie basse pression peut autre coupée par des soupapes, l'entrée du compresseur haute pression étant reliée à l'air frais et l'échappement de la turbine haute pression étant relié à la conduite des gaz d'échappement et/ou au compresseur haute pression. 180) Turbine à gaz selon la revendication 8, caractérisée en ce que les gaz d'échappement de la turbine basse pression ainsi que les gaz d'échappement de la chambre de combustion basse pression entrassent en combinaison une turbine de travail 190) Turbine à gaz selon la revendication 1, caractérisée en ce que les gaz d'échappement dè la turbine haute pression et de la turbine basse pression sont utilisée en combinaison dans une turbine de travail0 200) Turbine à gaz selon la revendication o, caractérisée en ce que les gaz d'échappement de la turbine basse pression entraenent la turbine de travail 210) Turbine à gaz selon l'une quelconque des revendications 49 19 et 20, caractérisée en ce que les deux arbres sont reliés par une transmission pour fournir la puissance 220) Turbine à gaz selon la revendication 21, caractérisée en ce que la liaison mécanique entre les deux arbres peut être débrayée, notamment par un embrayage0 230) Turbine à gaz selon l'une queiconque des revendications 21 et 22, caractérisée en ce que a liaison entre les deux arri est réalisée par une roue l@bre ou par un dispositif de bl@@age unidirectionnel. 24 ; Turbine à gaz selon l'une quel@@ng@e des revendications 13 15, 16, 17, 21 à 23, caractérisée en ce que, par ia fermeture de l'alimentation en air frais du compresseur haute pression, Jn prélève de la puissance (freinage). 25 ) Turbine à gaz selon l'une quelconque des revendications 12, 18, 19, 20, caractérisée en ce que la partie basse pression et la partie haute pression sont montées sur deux arbre @@axiaux et la turbine de travail est montée sur un arbre distinct 26 ) Turbine à gaz selon l'une quelconque des revendications 10, 17 18, 19, 20, caractérisée en ce que , dans une turbine à gaz entraînes par plus d'une veine de gaz, les veines de gaz non mélangées agissent sur des segments de couronne directrice distincts (31a, 32a). 27 ) Turbine à gaz selon la revendication 26, caractérisée en ce que les mêmes veines de gaz agissent sur des segments de couronne directrice répartis par paire et de façon opposée, ou suivant une symétrie triangulaire. 2805 Turbine à gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 27, caractérisée en ce que l'échangeur de chaleur haute pression (9) et basse pression (5) est un échangeur de chaleur régénérateur et ces échangeurs sont réunis dans une seule unité 29 Turbine à gaz selon l'une quelconque des revendications 1 a' à 27 27 > caractérisée en ce que l'échangeur de chaleur haute pression (9) est un échangeur rêcupérateur et l'échangeur de chaleur basse pression (5) est un échangeur régénérateur. 30 Turbine à gaz selon l'une que@conque des revendications 1 à 29 caractérisée en ce que la puissance fournie peut etre réglée par réglage du débit dans la partie haute pression et/ou la partie basse pression0 3 Turbine à gaz selon l'une quelconque des revendications 4, 5, 10 à 14 et 18 à 20 caractérisée en ce que la parte haute pression et la partie basse pression peuvent être sélectivement coupées0 320) Turbine à gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 30, caractérisée en ce que l'air frais destiné au compresseur haute pression (6) est précomprimé dans le compresseur basse pression (1)o 3301 Turbine à gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 32, caractérisée en ce que l'une ou plusieurs couronnes directrices sont réglables.