Brevet FR2461810A1 — publié le 19810206

1. L'invention concerne d'une façon générale un turbogénérateur et plus particulièrement le branchement de tuyau d'échappement du -carter de turbine de ce turbogénérateur. Les turbogénérateurs du type dans lequel on utilise un passage de dérivation d'échappement au voisinage du passage d'échappement principal, du côté échappement du carter de turbine, sont bien connus de l'art antérieur, comme on peut le voir sur les figures l et 2 et sur les figures 3 et 4. Dans le cas du turbogénérateur des figures 1 et 2, on utilise un orifice de sortie commun à l'extrémité a du carter de turbine pour faciliter le branchement à un tuyau d'échappement. Dans le cas du turbogénérateur des figures 3 et 4 on utilise un passage d'échappement principal d et un passage d'échappement de dérivation e comportant des orifices de sortie séparés, de façon que le débit d'échappement de dérivation n'inter- fère pas avec le débit d'échappement principal. Dans le turbogénérateur des figures 1 et 2, le débit d'échappement de dérivation b arrive perpendiculairement dans le débit d'échappement principal c, de sorte que le premier interfère avec le second. Par suite les performances de la turbine se dégradent lorsque le débit de gaz traversant le passage de dérivation d'échappement b augmente. Dans le turbogénérateur des figures 3 et 4 les Orifices de sortie des passages d et e sont indépendants et espacés l'un de l'autre de sorte que le branchement d'un tuyau d'échap- Pement commun à ces orifices de sortie conduit à un dispositif de forme et de structure complexes. Par suite les tolérances d'usi- nage du tuyau d'échappement sont très sévères, les coûts de production augmentent inévitablement, les opérations à effectuer Pour brancher le tuyau d'échappement sont Impliquées, et le poids du tuyau d'échappement proprement dit augmente. L'invention a pour but de pallier les incon- Vénients ci-dessus ainsi que d'autres problèmes posés par les turbogénérateurs de technique antérieure, en créant un turbogéné- rateur dans lequel on peut utiliser un tuyau de gaz courant du commerce comme tuyau d'échappement commun se branchant au passage principal et au passage de dérivation à l'extrémité d'échappement du carter de turbine, ce qui permet de simplifier le tuyau d'échappement, de diminuer son poids, de faciliter l'opération de branchement de ce tuyau, de réduire les coûts de production et 2.- d'obtenir un effet d'éjection satisfaisant du débit d'échappement principal. A cet effet l'Èvention concerne un turbogéné- rateur caractérisé en ce qu'un passage de dérivation d'échappement est formé en parallèle avec le passage d'échappement principal du côté échappement du carter de turbine, et en ce qu'un branchement de tuyau d'échappement annulaire d'une seule pièce est formé sur l'extrémité d'échappement du carter de turbine, ce branchement fonctionnant aussi bien en orifice de sortie du passage d'échap- pement principal qu'en orifice de sortie du passage de dérivation d'échappement. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'un exemple préféré de réalisation de celle-ci, représenté sur les dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue de face d'un turbo- générateur selon l'art antérieur représenté du côté échappement, - la figure 2 est une vue en coupe partielle du turbogénérateur de la figure 1, - la figure 3 est une vue de face d'un autre turbogénérateur selon l'art antérieur représenté du côté échap- pement, - la figure 4 est une vue en coupe partielle du turbogénérateur de la figure 3, - la figure 5 est une vue de face d'un turbo- générateur selon l'invention, représenté du côté échappement, et - la figure 6 est une vue en coupe partielle du turbogénérateur de la figure 5. Sur les figures 5 et 6 la référence 1 désigne le c arter de turbine d'un turbogénérateur dans lequel un rebord d'admission de gaz est branché à la turbine d'échappement d'un moteur, la référence 2 désignant un rotor de turbine. Le carter de turbine i comporte un orifice de dérivation d'échappement 4 débouchant à côté de l'orifice principal d'échappement des gaz 3 et communicant avec un passage d'admission des gaz. L'ouverture ou la fermeture de l'orifice de dérivation 4 sont commandées par une soupape d'orifice d'échappement 5. Le carter de turbine i comporte un boitier de sortie 6 fixé par des boulons ou autres. Une partie d'extrémité au moins du boitier de sortie 6 est annulaire du côté échappement, :3.- comme indiqué sur la figure 5. Le volume intérieur du boîtier de sortie 6 est cloisonné par une paroi 7 disposée dans la direction axiale de manière à former deux passages parallèles, c'est-à-dire un passage d'échappement principal 8 communiquant avec l'orifice de sortie 3 et un passage de dérivation d'échappement 9 communi- quant, par la soupape d'orifice d'échappement 5, avec le passage de dérivation 4. Ainsi les orifices de sortie du passage d'é- chappement principal 8 et du passage de dérivation d'échappement 9 débouchent dans un même cercle à l'extrémité d'échappement du boltier de sortie 6. L'extrémité d'échappement du bottier de sortie 6 se termine par un silencieux ou par un branchement 10 relié à un tuyau d'échappement 11. Le branchement 10 fait corps avec les rebords 10a sur son pourtour extérieur, ces rebords étant séparés angulairement les uns des autres par des angles égaux comme indiqué sur la figure 5. Le tuyau d'échappement unique 11 constitué par un tuyau de gaz classique du commerce, est boulonné au rebord 10a par l'intermédiaire d'éléments d'étanchéité tels que des garnitures de joints. En résumé le turbogénérateur selon l'invention permet d'obtenir un branchement annulaire au tuyau d'échappement, du côté de l'extrémité d'échappement du carter de turbine, ce branchement annulaire servant d'orifice de sortie commun pour le -passage de dérivation. Cette disposition permet d'obtenir les caractéristiques et avantages suivants (I) Le branchement de tuyau d'échappement du carter de turbine est annulaire, comme décrit ci-dessus, ce qui permet de relier facilement à ce branchement de tuyau d'échappement un tuyau de gaz courant du commerce. Il n'est donc pas nécessaire d'utiliser, comme dans les turbogénérateurs de technique antérieure, des tuyaux d'échappement de forme et de structure complexes, ce qui réduit les coûts de production et le poids du tuyau d'échap- Pement proprement dit en simplifiant par suite l'ensemble du turbo- générateur. (II) Le tuyau d'échappement est relié à un branchement commun dans lequel débouchent les orifices de sortie du passage principal et du passage de dérivation, de sorte qu'à l'intérieur du tuyau d'échappement le débit de gaz de dérivation est injecté dans le débit de gaz principal en accélérant ainsi ce 24618 10 4.- dernier. Par suite cela permet d'obtenir un effet d'éjection très satisfaisant du débit de gaz principal ce qui augmente considéra- blement les performances de la turbine. 5.- REVENDICATIONS 1.- Turbogénérateur caractérisé en ce qu'un passage de dérivation d'échappement (9) est formé en parallèle avec le passage d'échappement principal (8) du côté échappement du carter de turbine (1), et en ce qu'un branchement de tuyau d'échappement annulaire d'une seule pièce (10) est formé sur l'extrémité d'échappement du carter de turbine (1), ce branchement (10) fonctionnant ausi bien en orifice de sortie du passage d'échappement principal qu'en orifice de sortie du passage de dérivation d'échappement. 2.- Turbogénérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage d'échappement principal est isolé du passage de dérivation d'échappement par une cloison (7) disposée Parallèlement au passage d'échappement principal.