Brevet FR2351249A1 — publié le 19771209

La présente invention concerne un perfectionnement à un dispositif d'admission du fluide moteur dans une turbine de grande puissance. L'admission du fluide moteur dans les turbines de grande puissance pose, comme on le sait, des problèmes de résistance aux vibrations des aubes mobiles du premier étage chaque fois que l'on veut effectuer le réglage du débit de fluide par le procédé dit de "l'admission partielle't. Pour résoudre de tels problèmes, la Société demanderesse a proposé dans son brevet n 1 333 843 un dispositif d'injection du fluide moteur dans une turbine au moyen de deux couronnes d'admission concentriques, chacune divisée en un nombre quelconque d'arcs ou secteurs d'admission. Le réglage s'effectuant en ouvrant d'abord tous les arcs d'une couronne avant d'ouvrir ceux de l'autre couronne. Cependant, la nécessité de fixer les extrêmités des aubages distributeurs constituant ces deux couronnes aux parois intérieures et extérieure des tores ou capacités d'admission qui alimentent lesdites couronnes, confère à I'ensemble des deux veines de vapeur concentriques et des parois qui les délimitent un encombrement important dans la direction radiale qui se répercute d'une part sur les dimensions extérieures du stator et d'autre part sur la hauteur des ail lettes mobiles alimentées par les deux couronnes d'admission. Dans toute la suite du texte, et dans les revendications, on appelera "tuyère" l'ensemble des aubages distributeurs appartenant aux couronnes d'injection et occupant donc une circonférence totale autour de l'axe de la turbine et l'on appelera "demi-tuyère" le sous-ensemble des aubages distributeurs des deux couronnes occupant une demi-circonference. La présente invention a pour but de perfectionner le dispositif décrit dans le brevet antérieur de la Société demanderesse en supprimant les inconvénients d'encombrement cités ci-dessus et a pour objet un dispositif d'admission du fluide moteur dans la première roue mobile d'une turbine axiale, précédée d'une tuyère comportant des aubages distributeurs et formés de deux demi-tuyères, comprenant un porte tuyère à deux tores d'admission concentrique, caractérisé en ce que chaque demi-tuyère est une pièce en une seule partie, communie aux deux tores d'admission du porte-tuyère, les aubages distributeurs étant réunis par un voile séparant, dans la tuyère, les flux des deux tores d'admission. Avantageusement, les demi-tuyères sont moulées en fonderie de précision ou bien réalisées par électro-érosion. Suivant une autre caractéristique de l'invention, un dispositif d'étan chéité circonférentiel est placé entre ledit voile et ltextrêmite de la paroi séparant les deux tores d'admission concentrique. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention, faite ci-après en regard des dessins annexés dans lesquels La figure 1 montre, selon une coupe partielle, un dispositif d'admission de vapeur selon l'invention dans la première roue mobile d'une turbine axiale à vapeur. La figure 2 montre, selon une coupe AA de la figure 1, les aubes mobiles et la tuyère d'entrée. La figure 3 montre en vue frontale une tuyère conforme à l'invention et illustre l'un des découpages possibles des deux couronnes d'admission en plusieurs secteurs. En se reportant aux figures 1 et 2, le dispositif comporte une roue mobile 1 portant des aubes 2. Cette roue est la première d'une turbine axiale à vapeur. Le sens de rotation est indiqué par la flèche F1 sur la figure 2. La partie statorique de la turbine comporte en amont de cette première roue mobile, par rapport au sens de passage de la vapeur, indiquée par la flèche F2, une tuyère d'admission 3 portant des aubages distributeurs 4. Cette tuyère d'admission est montée dans un porte tuyère 5 comportant deux tores d'admission de la vapeur : respectivement 6 et 7. Les tores réalisent deux couronnes d'admission concentriques. La tuyère 3 comporte en outre, dans le prolongement de la paroi 8, séparant les deux tores concentriques 6 et 7, un voile circulaire 9 reliant toutes les aubes 4 entre elles. Un dispositif d'étanchéité comportant un joint 10 assure la liaison étanche entre le voile 9 et la paroi 8. Comme le montre la figure 3, la tuyère est réalisée en deux demi-tuyères qui sont, comme le porte-tuyère 5, en contact à chacune de leurs extrêmités le long du plan de joint axial 11. Chaque demi-tuyère constitue un bloc unique commun aux deux tores d'admission avantageusement exécuté par exemple sous forme moulée en fonderie de précision. Elle peut cependant être réalisée par tout autre moyen, par électro-érosion par exemple. Chaque tore d'admission du porte-tuyère peut être séparé en plusieurs secteurs d'admission comme dans les turbines connues dont le réglage est effectué par admission partielle. Le porte tuyère, comme la tuyère, est réalisé en deux demi porte-tuyères monoblocs quel que soit le nombre de secteurs d'admission. Cette disposition permet d'accroître la puissance de la turbine de O à 100% de sa valeur nominale, en commençant par alimenter simultanément la totalité de l'une des couronnes qui peut être aussi bien celle correspondant au tore intérieur qu'au tore extérieur, puis en admettant successivement la vapeur dans les différents secteurs de l'autre couronne. On a toutefois avantage, pour réduire les sollicitations de flexion des aubes mobiles, à provoquer d'abord l'admission totale par le tore extérieur 6 puis l'admission partielle par le tore intérieur 7. La figure 3 montre un exemple dans lequel l'admission se fait d'abord par deux secteurs alimentant simultané2ent le tore extérieur 6 la figure montre l'une des deux conduites d'arrivée, conduite 12, I'autre -non représentée, est symétrique de cette conduite 12 par rapport au plan de joint il de la turbine. L'admission partielle est ensuite réalisée par le tore intérieur 7 au moyen de quatre secteurs d'admission. La figure montre deux des quatre conduites d'arrivée repérées 13 et 14 ; les deux autres non représentées étant également symétriques des deux premières par rapport au plan de joint il de la turbine. Bien entendu, les aubes mobiles peuvent également être réunies au niveau du voile 9 de la tuyère par un voile constitué par exemple d'ailerons attenant aux aubes mobiles mais qui n a pas été représenté sur les figures. REVENDICATIONS 1/ Dispositif d'admission du fluide moteur dans la première roue mobile d'une turbine axiale, précédée d'une tuyère comportant des aubages distributeurs et formée de deux demi-tuyères, comprenant un porte tuyère à deux tores d'admission, concentriques, caractérisé en ce que chaque demi-tuyère est une pièce en une seule partie, commune aux deux tores d'admission du porte tuyère les aubages distributeurs étant réunis par un voile séparant, tans la tuyère, les flux provenant des deux tores d'admission. 2/ Dispositif d'admission selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque tore d'admission est divisé en secteurs d'admission. 3/ Dispositif d'admission selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un dispositif d'étanchéité circonférentiel est placé entre ledit voile et ltextrémité de la paroi séparant les deux tores d'admission concentriques. 4/ Dispositif d'admission selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les deux demi-tuyères sont moulées.