Brevet FR2522072A1 — publié le 19830826

La présente invention se rapporte à un groupe hydroélectrique utilisant une turbine ou une turbine-pompe à axe horizontal. Les installations connues de ce type comportent en général une turbinepompe ou une turbine, par exemple une turbine Francis, en amont de laquelle est placé un robinet de garde servant également d'organe de sécurité. Ces installations de type connu sont assez encombrantes en rai- son de la place supplémentaire nécessitée par l'organe de garde, et il serait souhaitable, pour diminuer le prix de la centrale, d'avoir une sc lution permettant une plus grande compacité. Le groupe hydroélectrique à turbine à axe horizontal selon l'I vention permet d'obtenir une telle compacité, et donc de diminuer gran- dement le prix de revient de l'ensemble de la centrale hydroélectrique Il est caractérisé en ce qu'il est muni d'un robinet de garde consti- tué par une vanne cylindrique coaxiale A la turbine et placée entre la bâche d'alimentation et la roue, ladite-vanne cylindrique étant équipéi d'un dispositif de commande d'ouverture et de fermeture entraînant sa fermeture automatique en cas d'incident de fonctionnement du groupe, t, le qu'une baisse de tension électrique au réseau ou une perte de pres- sion d'huile dans les circuits associés à la centrale. L'invention sera maintenant décrite de manière plus détaillée l'aide de la description suivante d'un groupe hydroélectrique de peti- te puissance utilisant une turbine Francis à axe horizontal, en réfère ce aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en bout selon la direction F de la figure 2 groupe à turbine Francis conforme à l'invention, la figure 2 est une vue en coupe partielle, selon la direction AA de fiç, ire 1, du groupe conforme à l'invention, la figure 3 est une vue agrandie montrant les dispositifs d'étanchéi associés à la vanne cylindrique équipant la turbine de l'invention. En se référant à l'ensemble des figures I et 2, la référence 1 désigne la bâche spirale par laquelle l'eau motrice accède, de manièr E très classique, aux ailettes directrices fixes en position constituant l'avant-distributeur 2, puis au distributeur mobile 3 avant de péné- trer dans la roue 4 de la turbine Francis, d'o elle est ensuite évacuée par le coude d'aspiration 5. Conformément a l'invention, entre l'avant-distributeur 2 et le distributeur mobile 3 est disposédne vanne cylindrique 6 de même axe que celui de la turbine Cette vanne est constituée, de manière classique, paz une virole cylindrique épaisse. La vanne 6 est guidée sur sa surface extérieure par quelques ai- l O lettes, ou avant-directrices, de l'avant-distributeur 2, qui comportent en conséquence sur leur extrémité un revêtement usiné facilitant le glis- sement, tel que par exemple un revêtement en bronze. Comme on le voit sur les dessins, la virole 6 est reliée par des tiges 7 et des biellettes 8 à un dispositif à leviers( 91,92) et ar- bre 9 qui supporte d'une part, par le levier 91, un contrepoids 10, et qui d'autre part est rigidement accouplé, par le levier 92, a l'extrémi- té de la tige d'un vérin hydraulique 11 à simple effet et à commande a huile, la pression d'huile de manoeuvre étant fournie par la pompe four- nissant là pression d'huile de manoeuvre du vannage du distributeur 3. Lorsqe Lue l vérin hydraulique 11 est alimenté en pression d'hui- le, c'est-a-dire lorsque la centrale fonctionne sans incident, la vanne est maintenue en position ouverte par l'action du dispositif à levier, biellettes, et tige précité, comme il est apparent sur la figure 2. Dans le cas d'incident entraînant une perte de pression d'huile, le contrepoids 10 entrarne, par action du levier 91, la fermeture auto- matique de la vanne. La vitesse de manoeuvre de la vanne est rendue suffisamment len- te.en agissant sur la dimension de l'orifice de la pastille d'évacuation d'huile du vérin 11. Dans le cas d'une machine à distributeur fixe, ou sans distribu- teur, la pression d'huile de manoeuvre du vérin Il est avantageusement fournie par un petit groupe de pompage prévu à cet effet. La figure 3 est une vue de détail montrant, en coupe, la con- figuration des joints permettant d'assurer l'étanchéité de fermeture de la vanne cylindrique 6 équipant la turbine de l'invention Comme on le voit sur le dessin, ce dispositif d'étanchéité comporte d'une part un joint 13 placé à l'entrée du logement de la vanne, et d'autre part un joint 12 maintenu par une pièce 14 et agissant en fin de course de ferme- ture de la virole 6. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée au dispositif de fermeture automatique à contrepoids qui vient d'être décrit à titre d'exemple préférentiel On pourrait très bien par exemple remplacer le contrepoids 10 par un ressort, ou bien remplacer l'ensemble( 10,11) par un vérin hydraulique à double effet dont la chambre d'ouverture serait alimentée en huile sous pression, et dont la chambre de fermeture se- rait alimentée par la pression d'eau correspondant à la chute. REVENDICATIONS 1 Groupe hydroélectrique à turbine ou turhine-pompe a axe horizontal, caractérisé en ce qu'il est muni d'un robinet de garde cons- titué par une vanne cylindrique( 6) coaxiale à la turbine et placée en- tre la bàche d'alimentation( 1) et la roue( 4), ladite vanne cylindrique étant équipée d'un dispositif(O 1,11,91,g 2,9-,8,7) de commande d'ouverture et de fermeture entraînant sa fermeture automatique en cas d'incidents de fonctionnement du groupe, telle une baisse de tension électrique au réseau ou une perte de pression d'huile dans les circuits associés a la centrale. 2 Groupe hydroélectrfque selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande est un dispositif a vérin( 11) à simple-effet et à contrepoids ( 10) ou ressort. 3 Groupe hydroélectrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande comporte un vérin a double effet dont une chambre est alimentée a partir de la chute.