Brevet FR2594176A1 — publié le 19870814

Diaphragme pour turbine à action La présente invention concerne un diaphragme pour turbine à action comportant un canal de vapeur muni de ponts, ledit diaphragme étant monté à libre dilatation dans le stator. . Le diaphragme connu est constitué de deux demi-couronnes ayant un plan de joint horizontal. . Or la chute de pression dans le canal vapeur est importante si bien que les bords des demi-couronnes prennent des flèches importantes dans le plan de joint. I1 faut donc prévoir dans la construction de la turbine des jeux importants qui entraient une baisse de rendement. . En effet la veine de vapeur ne se trouve plus exactement devant les aubes de la roue mobile suivante et ltétanchéité entre le rotor et le bas du diaphragme est médiocre. . Le diaphragme suivant l'invention permettant de diminuer les flèches dans le plan de joint et donc d'améliorer le rendement est caractérisé en ce qu 'il comporte deux couronnes, la première couronne extérieure constituée de deux demi-couronnes de plan de joint horizontal, cette couronne comportant le canal de vapeur, et une seconde couronne intérieure constituée de deux demi-couronnes dont le plan de joint est vertical et qui s'emboîte dans la couronne extérieu- re, ladite couronne intérieure entourant le rotor de la turbine. Ainsi les contraintes se trouvent à peu près régulièrement réparties tout autour du diaphragme et les déformations se trouvent limitées. . On diminue ainsi la contrainte maximale dans les ponts et on peut augmenter la valeur de la contrainte maximale dans la couronne intérieure. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant à un mode de réalisation particulier cité à titre d'exemple non limitatif et représenté sur les figures 2 à 6 annexées. La figure 1 représente une coupe longitudinale d'un étage de turbine à action classique, La figure 2 représente une coupe transversale d'un étage de turbine selon l'invention, La figure 3 représente une vue détaillée de la clavette verticale représentée sur la figure 2, La figure 4 représente une coupe verticale longitudinale de 11 étage de la figure 2, La figure 5 représente une coupe cylindrique développée du canal vapeur des étages des figures 1 et 2, La figure 6 représente une coupe horizontale longitudinale de l'étage de la figure 2. La figure 1 représente en coupe longitudinale un étage de turbine à action classique. Cet étage comporte un diaphragme 1 suivi d'une roue mobile 2. . Le diaphragme 1 est constitué de demi-couronnes de plan de joint horizontal. Chaque demi-couronne comporte une partie extérieure 3 montée à libre dilatation dans le stator 4 de la turbine séparé par le canal vapeur 5 d'une partie intérieure 6. Cette partie intérieure 6 comporte une rainure 7 dans laquelle on vient glisser puis claveter des dispositifs d'étanchéité 8. Ces dispositifs d'étanchéité 8 forment des chicanes avec le rotor 9 de la turbine. Le canal vapeur 5 de section annulaire comporte des ponts 10 reliant la partie extérieure 3 à la partie intérieure 6. A la sortie du canal vapeur sont disposées des aubes directrices 11 (voir également figure 5). Ce canal vapeur 5 doit être rigoureusement maintenu en face de la partie active des aubes 12 de la roue mobile 2 faisant partie du rotor 9. Les dispositifs d'étanchéité 13 sont fixés sur le diaphragme 1 et coiffent le sommet de la roue mobile 2. . Le diaphragme selon l'invention est représenté en coupe transversale sur la figure 2. Le diaphragme comporte une couronne extérieure 14 constituée de deux demi-couronnes 15 ayant comme plan de joint le plan horizontal. Cette couronne extérieure 14 comporte la veine vapeur 5 qui comprend, comme dans l'étage connu, des ponts 10 et des aubes directrices 11. Les ponts 10 sont disposés d'une façon plus rapprochée au voisinage de ce plan de joint. Dans la couronne extérieure 14 est emboîtée une couronne intérieure 16 constituée de deux demi-couronnes 17 avec comme plan de joint le plan vertical. . La couronne extérieure 14 comporte sur sa tranche interne 18 une rainure 19 dans laquelle on vient loger une nervure correspondante 20 située sur la tranche externe 21 de la couronne intérieure 16 (figure 4). . Les deux demi-couronnes intérieures 17 sont maintenues ensemble par ces clavettes verticales 23 situées dans le plan de joint vertical. . La couronne intérieure 16 est bloquée dans la couronne extérieure 14 par deux clavettes horizontales 22 situées dans le plan de joint horizontal (voir figure 6) et également les deux clavettes verticales 23. Ces clavettes verticales 23 sont munies d'un ergot 28 pénétrant dans une cavité de même dimension 29 prévue dans la couronne extérieure 15 (voir figure 3). La tranche interne 24 de la couronne intérieure 16 est munie d'une rainure 25 en forme de clé dans laquelle on glisse des dispositifs d'étanchéité 26. Ces dispositifs d'étanchéité 26 sont par exemple au nombre de trois dans chaque demi-couronne 17 et sont bloqués dans chaque demicouronne 17 par deux clavettes 27 situées dans le plan de joint vertical (voir figures 4 et 6). La couronne 14 est munie sur sa périphérie de deux encoches 30 au voisinage du plan de joint et d'une encoche 31 dans le bas. Les encoches 30 reçoivent, comme il est classique, des clavettes suspendant la couronne 14 dans le stator 4. L'encoche 31 reQoit également d'une façon classique une clavette complétant le guidage et assurant, avec les clavettes des encoches 30, le montage à libre dilatation. Le processus d'assemblage lors du montage de la turbine est le suivant : Pour caque diaphragme les deux demi-couronnes intérieures 17 munies des dispositifs d'étanchéité 26 sont assembles autour du rotor 9 et maintenues ensemble à l'aide de deux clavettes verticales 23. La demi-couronne basse 15 de la couronne extérieure 14 est déjà mise en place dans le stator 4 de la turbine. Le rotor 9 avec l'ensemble des couronnes intérieures 16 des différents diaphragmes est présenté de façon habituelle face aux demicouronnes basses 15 des couronnes extérieures 14 des diaphragmes déjà mises en place dans le stator 4. Les clavettes horizontales 22 sont mises en place puis on vient présenter comme habituellement la demi-couronne haute 15 sur la demicouronne basse 15 correspondante déjà mise en place dans le stator 4, en mettant les ergots 28 des clavettes 23 hautes dans les cavités 29 des demi-couronnes hautes 15. il ne reste plus qu'à fixer la partie haute du stator sur sa partie basse comme il se fait habituellement dans le montage des turbines classiques. REVENDICATION sDiaphragme pour turbine à action comportant un canal de vapeur (5) muni de ponts (10), ledit diaphragme étant monté à libre dilatation dans le stator (4), caractérisé en ce qu'il comporte deux couron nes (14, 16), la première couronne extérieure (14) constituée de deux demi-couronnes (15) de plan de joint horizontal, cette couronne (14) comportant le canal de vapeur (5), et une seconde couronne intérieure (16) constituée de deux demi-couronnes (17) dont le plan de joint est vertical et qui s'emboîte dans la couronne extérieure (14), ladite couronne intérieure (16) entourant le rotor (9) de la turbine.