‹ Cours de mécanique appliquée aux machines professé à l'École spéciale du génie civil de GandChapitre 63 sur 98 · PLANCHE X · texte numérisé non relu

PLANCHE X

régulateur à piston avec ressort antagoniste commandé par la pression de Paccumulateur. Ce régulateur agit à la fois en sens inverse sur les deux obturateurs, de manière à n'admettre que la quantité de vapeur vive nécessaire pour parfaire la charge. Tout cet ensemble dépend aussi d^un régulateur centrifuge qui ouvre et ferme les deux obturateurs à la fois (on imagine facilement les liaisons qui permettent d'arriver à ce résultat).

Il résulte des chiffres cités par M. Râteau qu^à la pression absolue de 1,25 kg. par centimètre carré, avec une contre-pression du condenseur de 0,11 kg., une turbine de 1000 kw. n*a consommé à pleine charge que 14,77 kg. de vapeur par kilowatt-heure mesuré aux bornes.

Il est avantageux, au point de vue des rentrées d^air, que la pression d^admission dépasse la pression atmosphérique, sinon, avec une tuyauterie étanche, le système fonctionnerait également bien à une pression inférieure. Il faut compter sur une perte assez importante par rayonnement des longues canalisations et de Taccumulateur (environ 15 0/0).

On peut comparer le bénéfice du système de M. Râteau à celui que procurerait Papplication de la condensation centrale aux machines intermittentes dans tous les cas où cette application serait possible (voir à ce sujet nos expériences relatées au n® 55, fig. 93) ; cette étude doit être faite dans chaque cas particulier.

Dioerses turbines à deux vapeurs. — Nombre de constructeurs ont créé, à l'exemple de M. Râteau, des turbines fonctionnant avec de la vapeur à basse pression, auxquelles on adjoint une partie à haute pression, alimentée avec de la vapeur vive dans les périodes dMnsuffisance de la vapeur à basse pression. Les différences n'existent guère que dans la manière de régler Padmission relative des deux sections. La Société Brown Boveri fait dépendre les deux soupapes d'admission du même circuit d'huile sous pression (161 6/5) ; les ressorts qui tendent à soulever les obturateurs sont réglés de manière à ce que la soupape H. P ne se soulève que lorsque lautre a épuisé sa levée (^). Il faut cependant empé-

(1) Voir la brochure de Brown Boveri et C'% oct. 1909, ainsi que la turbine à deux vapeurs de Brush-Parsons à deux courants opposés supprimant les dummies, Engg., 1910-2-2.

TUBBINE A VAPEUR D ECHAPPEMENT

cher que Paccuinulateur ne se vide dans les moments où il est peu alimenté ; il y a la un problème qui peut être résolu par un régulateur de

pression appliqué sur la canalisation située entre Taccumulateur et la turbine. Il a été résolu autrement dans les turbines Bergmann, ainsi qu'on va le voir (^).

Les conditions auxquelles il faut satisfaire sont :

1^ Empêcher que la pression de la vapeur B.P ne s^abaisse en dessous d'une limite imposée à Tavance ; il peut arriver, même si la charge est faible, qu'on ne puisse néanmoins dépenser de la vapeur à B.P pour la vaincre, parce que sa pression descendrait sous la limite imposée et que la réserve de chaleur de l'accumulateur s'épuiserait;

2^ En cas d'augmentation de charge, et sous réserve de la condition précédente, le régulateur doit ouvrir la B.P et ne commencer qu'ensuite à agir sur la H. P. En cas de diminution de charge, la manœuvre doit se faire dans l'ordre inverse ;

(1) Voir Turbines à vapeur des Anciens Ateliers Van den Kerchoçe, 1911.

TUBBINE A YAPEUa O^ÉCHAPPEMSNT 563

3^ Le système doit permettre de changer la vitesse de régime d^une quantité donnée, soit 5 % en plus et en moins.

Le schéma de ce réglage est représenté par la figure 428^ ; S est la soupape 6.P, amenant la vapeur à Pavai de la première roue, qui dans les turbines Bergmann est à deux couronnes de vitesses ; s est la soupape de réglage des tuyères H. P. Ces deux soupapes dépendent du régulateur unique R, mais leur manœuvre est cependant influencée dans la mesure nécessaire par les variations de pression à Pamont de la soupape S, variations qui se font sentir par une dénivellation du mercure que contient la cuvette C sur lequel se trouve le flotteur F.

Le manchon du régulateur commande dMn même mouvement, par les liaisons A, a, les leviers (L d'une part, l et /' d^autre part) actionnant les tiroirs des deux servo-moteurs ; supposons, par exemple, que la charge augmente^ les points A et a descendent, T descend, le piston P monte jusqu^à ce que T revienne dans sa position neutre; le point B s^étant élevé comme le piston, le levier M, par la liaison fr, relève lartîculation o, ce qui annule le mouvement de descente que prendrait t si le régulateur agissait seul. Les choses se passent ainsi tant que B peut monter.

Lorsque B est immobile, par exemple lorsqu^il est au sommet de sa course, un nouvel abaissement du manchon fait descendre T sous sa position neutre, oiais sans déplacer P. Si la charge venait a diminuer dans cet état de choses, les points A et a monteraient, T se rapprocherait de sa position neutre, toujours sans agir sur P qui resterait bloqué au sommet ; c'est donc la soupape s qui se fermerait seule, jasqu^au moment où, par la continuation du mouvement ascendant du régulateur, T commencerait à admettre au-dessus du piston P, ee qui rendrait au point B sa mobilité et immobiliserait le tiroir t et la soupapes. €e serait donc la soupape S qui se fermerait seule à partir de ce moment.

Voyons comment la condition i^ énoncée précédemment est remplie.

Le tiroir T est formé, à la manière habituelle, de deux pistons qui obturent ensemble les lumières de la glace de distribution, mais cette glace cylindrique, au lieu d'être fixe, comme pour les servo-moteurs ordinaires, peut monter ou descecbdre par ses liaisons avec le floUeiir F. Les lumières de cette glace mobile restent en commuoicatioQ avec les

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canaux du cylindre, parce qu'elles sont entourées de chambres cylindriques de hauteur plus grande que les lumières. Cela posë« si on suppose qu^à un moment quelconque du réglage (S se trouvant ouverte partiellement ou en plein), la pression de la vapeur B. P vienne à baisser de manière à faire descendre le flotteur, la glace s^abaisse tandis que T reste fixe, ce qui fait descendre P et entraine la fermeture de S ; comme le régulateur reste à la môme hauteur, la liaison A: par la descente de B entraine l'ouverture de s, c'est-à-dire que la turbine prend moins de vapeur B. P et plus de vapeur vive.

Supposons encore que S ayant été ouverte en grand, s soit partiellement ouverte (cas d'une forte charge avec abondance de vapeur B.P), et que la vapeur B.P vienne à manquer ; comme T se trouve alors sous sa position neutre, ainsi qu'on l'a vu plus haut, il faut que la glace s'abaisse d'une certaine quantité avant de rétablir la coïncidence des lumières, après quoi P commence à descendre ; mais les jeux relatifs sont très faibles, et le flotteur à mercure est très sensible à une variation de pression

Pour modifier la vitesse de régime, il faut, comme on peut le vérifier facilement, agir sur les liaisons des points A et a avec le manchon, en les rendant plus courtes ou plus longues.

Pour toute turbine à deux vapeurs, on peut se demander quelle est la dépense de vapeur vive nécessaire pour parfaire le manquant de puissance ; c'est un problème qu'on résoudra facilement avec une approximation suffisante si on connaît la dépense en vapeur B.P seule par unité de puissance, et le rendement delà vapeur vive employée seule ou en supplément ; ce rendement peut ne pas être beaucoup en dessous de ce qu'il serait dans une turbine ordinaire, malgré que les proportions variables des deux vapeurs empêchent de donner à la partie B.P de la turbine des dimensions convenables pour tous les cas. Le fonctionnement avec emploi de la partie H.P est plus ou moins équivalent à celui avec byepoês.

165 bis, — Dérivation de vapeur pour le chaujfage. — Le problème est du même genre que celui dont nous nous sommes occupés pour les

machines compound (3® fasc, n^ 128) La vapeur de chauffage doit être prélevée à une certaine pression ordinairement modérée et constante, cette pression déterminant la température. La vapeur ainsi prélevée ayant développé un certain travail dans la partie de la turbine où elle a passé, il est avantageux de remployer plutôt que de la vapeur vive détendue par un réducteur de pression.

Les turbines disposées pour cette prise de vapeur intermédiaire sont Pinversede celles utilisant des vapeurs d^échappementavec supplément de vapeur vive ; la vapeur est extraite d'un compartiment intermé • diaire. Un mode de réglage spécial est nécessaire pour maintenir cette pression constante ; lorsqu'elle s^élève, elle est dérivée vers les compartiments suivants, la vitesse tend alors à augmenter, et le régulateur diminue Padmission.

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