Brevet FR3074531A1 — publié le 20190607

INSTALLATION POUR UNE TURBOMACHINE DOMAINE [1] La presente invention concerne une installation pour une turbomachine, telle par exemple qu'un turboreacteur ou un turbopropulseur d'avion CONTEXTE [2] Une turbomachine comporte classiquement au moins une vanne de docharge qui permet de docharger, dans le flux secondaire, de l'air du flux primaire fourni par le compresseur haute pression de la turbomachine pendant certaines phases de fonctionnement du moteur comme le demarrage, ('acceleration, la deceleration et les phases de ralenti. [3] II est connu d'equiper une machine d'une vanne de docharge a commande pneumatique, l'ouverture de cette vanne otant commandoe par de l'air sous pression proleve dans le compresseur haute pression de Ia 15 turbomachine. [4] Une vanne de docharge est connue pour etre en position fen-nee en mode de fonctionnement normal. La vanne doit en general etre alimentoe avec de l'air a une pression superieure a Ia pression de docharge de cette vanne pour commander son ouverture. La fermeture de Ia vanne est obtenue 20 en annulant le debit d'air de commande de Ia vanne. [5] Une vanne de docharge est par exemple connue du document EP 0 374 004. [6] Dans Ia technique actuelle, les vannes de docharge d'une turbomachine sont relioes a des moyens de commande comportant des 25 electrovalves ou electrorobinets, ces electrovalves comprenant chacune une entrée reliee a des moyens de prolevement d'air dans le compresseur et une sortie reliee a Ia vanne de docharge pour Ia commande de Ia vanne 2 directement avec l'air proleve dans le compresseur. Les moyens de commande cornportent des canaux ou des capillaires de faibles sections. [7] Ces moyens de commande comportent une partie electronique sensible a la temperature. II est donc nocessaire de ne pas les monter a 5 proximito des vannes de docharge ou les temperatures de fonctionnement sont relativement elevoes. Les moyens de commande sont ainsi situos dans la nacelle de la turbomachine ou les temperatures ambiantes sont plus faibles. [8] Par ailleurs, les moyens de commande ne doivent pas etre alimentos 10 avec de l'air trop chaud. Les composants classiques de ces electrovannes sont generalement concus pour fonctionner a des temperatures inforieures typiquement a 200°C. [9] Une solution consiste donc a refroidir l'air d'alimentation des moyens de commande, ce qui genere de la condensation en amont des moyens de commande. II existe un risque de givrage de l'eau ainsi condensoe, un tel givrage pouvant boucher les canaux ou capillaires menages dans les moyens de commande et affecter le fonctionnement de ces derniers. [10] Des moyens de drainage de l'eau peuvent etre provus en amont des moyens de commande. Cependant, it a oto constato que l'efficacito de tels moyens de drainage est relativement limitoe, de sorte qu'il subsiste un risque de givrage des moyens de commande. [11] L'invention vise a remodier a ces inconvonients, de maniere simple, fiable et peu coOteuse. RESUME DE L'INVENTION [12] A cet effet, la prosente invention concerne une installation pour une turbomachine, telle par exemple qu'un turboreacteur ou un turbopropulseur d'avion, comportant des moyens de prolevement d'air d'un compresseur de la turbomachine, des moyens de commande comportant un port de commande, au moins une canalisation reliant les moyens de prolevement 3 d'air au port de commande, ladite canalisation comportant des moyens de drainage de l'eau contenue dans le flux d'air circulant dans ladite canalisation, caracterisee en ce que les moyens de drainage comportent une chambre, la canalisation debouchant en partie amont et en partie aval de 5 ladite chambre, respectivement au niveau d'une ouverture amont et d'une ouverture aval de la chambre, la section maximale de la chambre otant superieure a la section de l'ouverture amont de la chambre, une partie basse de ladite chambre comportant une ouverture de purge. [13] Les termes amont et aval sont definis par rapport au sens 10 d'ocoulement du flux d'air dans la canalisation. Par ailleurs, les termes haut et bas sont definis par rapport a une ligne de champ de gravito terrestre. [14] La chambre forme une zone elargie par rapport au reste de la canalisation, de fawn a roduire la vitesse d'ocoulement de l'air lorsque l'air traverse ladite chambre. Les gouttelettes d'eau contenues dans le flux d'air, 15 du fait du phonomene de condensation, peuvent alors retomber par gravito dans le fond ou la partie basse de la chambre. En effet, la vitesse d'ocoulement de l'air otant roduite, les gouttelettes d'eau ne sont plus entrainoes avec le flux d'air mais peuvent retomber librement en partie basse de la chambre. L'eau contenue en partie basse de la chambre peut alors 20 s'ecouler par gravito au travers de l'ouverture de purge. L'eau peut par exemple s'ecouler dans l'environnement de la turbomachine, par exemple dans le volume interne de la nacelle, ce volume otant purge. [15] L'ouverture de purge peut etre situoe au point le plus bas de la chambre, de fawn a oviter la formation d'un volume mort d'eau dans la 25 chambre. [16] La chambre peut comporter une paroi anti-ruissellement intercaloe entre la partie basse de la chambre et l'ouverture aval de la chambre. [17] La paroi anti-ruissellement ovite que l'eau contenue en partie basse de la chambre remonte ou ruisselle avec le flux d'air le long des parois de la 30 chambre et ponetre dans la partie de la canalisation situoe en aval de la chambre, en traversant l'ouverture aval de la chambre. 4 [18] La paroi anti-ruissellement peut etre formoe par une partie tubulaire s'etendant dans la chambre depuis l'ouverture aval de la chambre. [19] La partie tubulaire peut etre formoe dans le prolongement ou etre formoe par Ia partie de Ia canalisation situoe en aval de Ia chambre. 5 [020] La chambre peut presenter une forme coudoe. [21] Le coude ainsi forme peut etre arrondi ou former un angle saillant. [22] L'angle du coude forme par Ia chambre peut etre compris entre 0 et 180°, de preference de l'ordre de 135°. [23] Un angle faible permet d'augmenter Ia distance verticale entre le point 10 le plus bas de Ia chambre et les ouvertures amont et aval, ce qui facilite le drainage de l'eau. Cependant un angle plus important permet de limiter l'encombrement de Ia chambre et facilite ainsi ('implantation des moyens de drainage dans l'environnement existant. II est donc nocessaire de trouver un compromis entre ces differentes contraintes. 15 [024] Le diametre de l'ouverture de purge peut etre compris entre 0 et 10 mm, de preference de l'ordre de 1 mm. [025] Un tel diametre permet de purger efficacement l'eau contenue dans la chambre tout en limitant le debit de fuite d'air pouvant traverser ladite ouverture de purge. 20 [026] Le rapport de la section maximale de la chambre sur la section de l'ouverture amont de la chambre peut etre compris entre 1 et 10. [27] Un tel rapport permet de roduire suffisamment la vitesse du flux d'air au sein de la chambre, tout en limitant l'encombrement. [28] Le rapport de la section maximale de la chambre sur la section de 25 l'ouverture aval de la chambre peut etre compris entre 1 et 10. [29] L'installation peut comporter un ochangeur de chaleur, situe en amont des moyens de drainage et apte a refroidir l'air issu du compresseur. [30] L'ochangeur de chaleur est par exemple un ochangeur de type air-air, par exemple de type SACAC (« Surface Air Cooled Air Cooler »). 30 [031] L'invention concerne ogalement une turbomachine comportant une installation du type procite. 5 [32] L'invention sera mieux comprise et d'autres details, caracteristiques et avantages de l'invention apparaltront a la lecture de la description suivante faite a titre d'exemple non limitatif en reference aux dessins annexes. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES 5 - la figure 1 est une vue schernatique d'une installation selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schernatique des moyens de drainage. DESCRIPTION DETAILLEE [33] La figure 1 reprosente schernatiquement une installation 1 selon une forme de realisation de l'invention. L'installation 1 cornporte des moyens de 10 prolevement d'air 2 d'un compresseur haute pression, relies a des moyens de commande 3 par l'intermediaire d'une canalisation 4. Lair proleve a par exemple une temperature de l'ordre de 600°C et une pression de 30 bars. [34] Les moyens de commande 3 comportent deux electrovannes 4 ou electrorobinets comportant chacune un premier port d'entroe 5 relio a la 15 canalisation 4, un second port d'entroe 6 relio a l'environnement 7 de la nacelle, et un port de sortie 8 relio a une vanne de docharge 9. [35] Chaque vanne de docharge 9 comporte un port d'entroe 10 relio a un collecteur du flux primaire, dont la pression d'entroe est par exemple comprise entre 0 et 30 bars, un port de commande 11 relio au port de sortie 20 8 de l'electrovanne 4 correspondante, et un port de sortie 12 destine a docharger de l'air dans le flux secondaire 13 de la turbomachine. La pression du port de commande 11 est superieure a la pression du port d'entroe 10. [36] Chaque vanne de docharge 9 permet de docharger, dans le flux secondaire 13, de l'air du flux primaire pendant certaines phases de 25 fonctionnement du moteur comme le dernarrage, ('acceleration, la deceleration et les phases de ralenti. [37] Chaque vanne de docharge 9 est concue pour etre en position fen-nee en mode de fonctionnement normal, c'est-a-dire lorsque le port de 6 commande 11 est a une pression elevee. L'ouverture de la vanne de docharge 9 est obtenue en annulant le debit d'air de commande de la vanne de docharge 9, c'est-a-dire lorsque le port de commande 11 est a une pression faible. 5 [038] Une vanne de docharge est par exemple connue du document EP 0 374 004. [39] Les moyens de commande 3 comportent des canaux ou des capillaires de faibles sections. [40] Les moyens de commande 3 sont situos dans la nacelle 14 de la 10 turbomachine ou les temperatures ambiantes sont relativement faibles, les vannes de docharge 9 otant situees dans le compartiment moteur 15 de la turbomachine ou les temperatures sont relativement elevoes. [41] Afin de roduire la temperature de l'air dans la canalisation 4, cette derniere peut etre equipee d'un ochangeur de chaleur 16, par exemple un 15 ochangeur de chaleur air-air de type SACAC (« Surface Air Cooled Air Cooler »). Lair penetrant dans les moyens de commande 3 est par exemple a une temperature inferieure a 200°C, la pression otant par exemple de 30 bars. [42] Comme indique procedemment, le refroidissement de l'air genere un 20 phonomene de condensation au sein de la canalisation 4 ou de l'ochangeur 16, l'eau condensoe risquant d'obstruer par givrage les canaux ou capillaires de faibles sections des moyens de commande 3. [43] Afin d'eviter un tel phonomene de givrage, la canalisation 4 est equipee de moyens de drainage 17 comportant une chambre 18, la 25 canalisation 4 debouchant a l'extromito amont et a l'extromito aval de ladite chambre 18, respectivement au niveau d'une ouverture amont 19 et d'une ouverture aval 20 de la chambre 18. La chambre 18 prosente une forme coudoe et prosente une partie amont 18a d'axe A, et une partie aval 18b, d'axe B. Les parties 18a, 18b sont par exemple cylindriques. L'angle a entre 30 les axes A et B est compris entre 0 et 180°, preforentiellement de l'ordre de 135°. 7 [44] La chambre 18 peut presenter une section relativement constante. [45] La section de la partie amont 18a (dans un plan radial, perpendiculaire a l'axe A) est sensiblement ogale a la section de la partie aval 18b (dans un plan radial, perpendiculaire a l'axe B). 5 [046] Le rapport entre la section de la partie amont 18a sur la section de l'ouverture amont 19, ou la section de la canalisation 4 situoe en amont de la chambre 18, est par exemple cornpris entre 1 et 10. La chambre 18 forme ainsi une zone elargie permettant de roduire la vitesse d'ocoulement de l'air issu de la canalisation lorsqu'il debouche dans la chambre. L'eau condensoe 10 contenue dans le flux d'air retombe alors par gravito en partie basse 18c de la chambre 18, c'est-a-dire dans le creux du coude forme par la chambre 18. La partie basse 18c de la chambre 18 comporte une ouverture de purge 21 permettant a l'eau contenue en partie basse 18c de s'ecouler dans l'environnement de la turbomachine, par exemple dans le volume interne de 15 la nacelle 14, ce volume otant ogalement purge vers l'exterieur. [47] L'ouverture de purge 21 est situoe au point le plus bas de la chambre 18, de fawn a oviter la formation d'un volume mort d'eau dans la chambre 18. Le diametre de l'ouverture de purge 21 peut etre compris entre 0 et 10 mm, de preference de l'ordre de 1 mm, de fawn a purger efficacement l'eau 20 contenue dans la chambre 18 tout en limitant le debit de fuite d'air pouvant traverser ladite ouverture de purge 21. [48] La partie aval 18b de la chambre 18 comporte par ailleurs une paroi anti-ruissellement tubulaire 22 s'etendant dans la chambre 18 selon l'axe B, depuis l'ouverture aval 20. La paroi anti-ruissellement 22 est ainsi intercaloe 25 entre la partie basse 18c de la chambre 18 et l'ouverture aval 20 de la chambre 18, de fawn a éviter que l'eau contenue en partie basse 18c de la chambre 18 remonte ou ruisselle avec le flux d'air le long des parois de la chambre 18 et ponetre dans la partie de la canalisation 4 situoe en aval de la chambre 18. 30 [049] REVENDICATIONS1. Installation (1) pour une turbomachine, telle par exemple qu'un turboreacteur ou un turbopropulseur d'avion, comportant des moyens de prolevement d'air (2) d'un compresseur de la turbomachine, des moyens de commande (3) comportant un port de commande, au moins une canalisation (4) reliant les moyens de prolevement d'air (2) au port de commande, ladite canalisation (4) comportant des moyens de drainage (17) de l'eau contenue dans le flux d'air circulant dans ladite canalisation (4), caracterisee en ce que les moyens de drainage (17) comportent une chambre (18), la canalisation (4) debouchant en partie amont (18a) et en partie aval (18b) de ladite chambre (18), respectivement au niveau d'une ouverture amont (19) et d'une ouverture aval (20) de la chambre (18), la section maximale de la chambre (18) otant superieure a la section de l'ouverture amont (19) de la chambre (18), une partie basse (18c) de ladite chambre (18) comportant une ouverture de purge (21). 2. Installation (1) selon la revendication 1, caracterisee en ce que la chambre (18) comporte une paroi anti-ruissellement (22) intercaloe entre la partie basse (18c) de la chambre (18) et l'ouverture aval (20) de la chambre (18). 3. Installation (1) selon la revendication 2, caracterisee en ce que la paroi anti-ruissellement (22) est formoe par une partie tubulaire s'etendant dans la chambre (18) depuis l'ouverture aval (20) de la chambre (18). 4. Installation (1) selon l'une des revendications 1 a 3, caracterisee en ce que la chambre (18) prosente une forme coudoe. 5. Installation (1) selon la revendication 4, caracterise en ce que ('angle du coude forme par la chambre (18) est compris entre 0 et 180°, de preference de l'ordre de 135°. 6. Installation (1) selon l'une des revendications 1 a 5, caracterisee en ce que le diametre de l'ouverture de purge (21) est compris 30 entre 0 et 10 mm, de preference de l'ordre de 1 mm. 9 7. Installation (1) selon l'une des revendications 1 a 6, caracterisee en ce que le rapport de la section maximale de la chambre (18) sur Ia section de l'ouverture amont (19) de Ia chambre (18) est compris entre 1 et 10. 5 8. Installation (1) selon l'une des revendications 1 a 7, caracterisee en ce que le rapport de Ia section maximale de Ia chambre (18) sur Ia section de l'ouverture aval (20) de Ia chambre (18) est compris entre 1 et 10. 9. Installation (1) selon l'une des revendications 1 a 8, 10 caracterisee en ce qu'elle comporte un ochangeur de chaleur (16), situe en amont des moyens de drainage (17) et apte a refroidir l'air issu du corn presseur. 10. Turbomachine comportant une installation (1) selon l'une des revendications 1 a 9. 15