FR2979942A1 - Ensemble d'etancheite pour machine tournante comprenant des elements d'etancheite d'interstices d'aboutement - Google Patents

Abstract

Ensemble d'étanchéité pour une machine tournante (280) comportant une série de segments d'étanchéité complémentaires (210) agencés les uns par rapport aux autres de manière à former un corps sensiblement continu avec des interstices d'aboutement (230) entre les segments d'étanchéité (210), les segments d'étanchéité (210) comprenant : une tête (214) et un étranglement axial (212) relié à la tête (214), l'étranglement axial (212) s'étendant radialement vers l'intérieur et ayant une rainure axiale (216) formée sensiblement à travers celui-ci et au moins un élément d'étanchéité (220) d'interstice d'aboutement. Ledit élément d'étanchéité (220) d'interstices d'aboutement comprenant un rebord axial (222) et un rebord radial (224), le rebord axial (222) étant disposé dans les rainures axiales (216) des segments d'étanchéité adjacents (210) ; et le rebord radial (224) s'étendant radialement vers l'intérieur depuis les rainures axiales (216) jusqu'à proximité de la machine tournante (280) en formant sensiblement une barrière empêchant un écoulement axial par l'interstice d'aboutement (230).

Description

Ensemble d'étanchéité pour machine tournante comprenant des éléments d'étanchéité d'interstices d'aboutement La présente invention concerne des ensembles d'étanchéité et, plus particulièrement, des dispositifs pour l'étanchéité d'interstices d'aboutement entre des segments d'un ensemble d'étanchéité dans une machine tournante. La conception et le fonctionnement de certaines machines tournantes (par exemple les turbines à vapeur, les turbines à gaz, etc.) comprennent l'utilisation d'ensembles d'étanchéité segmentés. Ces ensembles d'étanchéité peuvent comporter un certain nombre de segments qui sont assemblés les uns avec les autres pour former un corps sensiblement continu (par exemple, un corps dont la surface et/ou la forme sont en grande partie mais pas totalement uniformes), les segments formant un cercle avec de petits interstices à l'extrémité distale de chaque segment. Les segments sont disposés les uns contre les autres afin de former un joint d'étanchéité ou une barrière. Pendant la marche, ces ensembles d'étanchéité segmentés créent sensiblement une isolation/séparation fluidique de parties de la turbine. Cependant, un certain espacement/des écartements peuvent être nécessaires entre les segments de ces ensembles d'étanchéité segmentés pour permettre des variations de taux de dilatation thermique et de température de fonctionnement des turbines à vapeur. Cette limitation quant à l'étanchéité des écartements peut nécessiter des espaces/interruptions (par exemple, des interstices d'aboutement) entre les extrémités circonférentielles de segments adjacents de l'ensemble d'étanchéité, et permettre de ce fait des fuites de fluide par l'ensemble d'étanchéité. Les fuites de fluide par l'ensemble d'étanchéité risquent d'endommager des pièces de la turbine et/ou d'amoindrir le rendement de la turbine à vapeur. Dans certaines turbines, on peut limiter les fuites par ces espaces d'origine thermique en plaçant une bande d'étanchéité au contact d'une surface diamétrale extérieure de la tête des segments.

Cependant, cette bande risque de ne pas réussir à empêcher les fuites radiales par les interstices axiaux entre le côté de la tête et la surface latérale du logement. En outre, des fuites peuvent contourner les extrémités distales de la bande et passer par l'interstice d'aboutement perpendiculaire à la surface axiale d'ajustement entre l'ensemble d'étanchéité et le logement. La présente invention propose un système et un dispositif pour réaliser sensiblement une isolation fluidique de parties d'une machine tournante. Selon un mode de réalisation, un ensemble d'étanchéité pour machine tournante comporte : une série de segments d'étanchéité complémentaires agencés les uns par rapport aux autres de manière à former un corps sensiblement continu avec des interstices d'aboutement entre les segments d'étanchéité, les segments d'étanchéité comprenant : une tête et un étranglement axial relié à la tête, l'étranglement axial s'étendant radialement vers l'intérieur et ayant une rainure axiale formée sensiblement à travers celui-ci ; et au moins un élément d'étanchéité d'interstice d'aboutement. Ledit élément d'étanchéité d'interstices d'aboutement comprend un rebord axial et un rebord radial, le rebord axial étant disposé dans les rainures axiales des segments d'étanchéité adjacents et le rebord radial s'étendant radialement vers l'intérieur depuis les rainures axiales jusqu'à proximité de la surface radiale de contact du joint en formant sensiblement une barrière s'opposant à un écoulement axial par l'interstice d'aboutement.

Selon un deuxième aspect, l'invention concerne une turbine comportant : un rotor, un stator renfermant sensiblement le rotor et un ensemble d'étanchéité disposé à l'intérieur du stator et conçu pour sensiblement isoler de manière fluidique des parties de la turbine. L'ensemble d'étanchéité comporte : une série de segments d'étanchéité complémentaires conçus les uns par rapport aux autres de manière à former un corps sensiblement continu avec des interstices d'aboutement entre les segments d'étanchéité, les segments d'étanchéité comprenant : une tête et un étranglement axial relié à la tête, l'étranglement axial s'étendant radialement vers l'intérieur et comprenant une rainure axiale formée sensiblement à travers celui-ci ; et au moins un élément d'étanchéité d'interstice d'aboutement. Ledit élément d'étanchéité d'interstices d'aboutement présente un rebord axial et un rebord radial, le rebord axial étant disposé dans les rainures axiales de segments d'étanchéité adjacents ; et le rebord radial s'étendant radialement vers l'intérieur depuis les rainures axiales jusqu'à proximité de la surface radiale de contact du joint en formant sensiblement une barrière empêchant un écoulement axial par l'interstice d'aboutement.

Selon un troisième aspect, l'invention concerne un système de production d'électricité comportant : un alternateur et une turbine coopérant avec l'alternateur. La turbine comprend un rotor ; un stator renfermant sensiblement le rotor et un ensemble d'étanchéité disposé à l'intérieur du stator et conçu pour sensiblement isoler de manière fluidique des parties de la turbine. L'ensemble d'étanchéité comprend une série de segments d'étanchéité complémentaires agencés les uns par rapport aux autres de manière à former un corps sensiblement continu avec des interstices d'aboutement entre les segments d'étanchéité, les segments d'étanchéité comprenant : une tête et un étranglement axial relié à la tête, l'étranglement axial s'étendant radialement vers l'intérieur et ayant une rainure axiale formée sensiblement à travers celui-ci ; et au moins un élément d'étanchéité d'interstice d'aboutement. Ledit élément d'étanchéité d'interstices d'aboutement comprend un rebord axial et un rebord radial, le rebord axial étant disposé dans les rainures axiales de segments d'étanchéité adjacents ; et le rebord radial s'étendant radialement vers l'intérieur depuis les rainures axiales jusqu'à proximité de la machine tournante en formant sensiblement une barrière empêchant l'écoulement axial par l'interstice d'aboutement. L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective en trois dimensions d'un système à ensemble d'étanchéité selon un aspect de l'invention ; - la figure 2 représente une vue schématique en coupe de parties d'un segment d'étanchéité selon un aspect de l'invention ; - la figure 3 représente une vue en perspective en trois dimensions de parties d'un élément d'étanchéité d'interstice d'aboutement selon un aspect de l'invention ; - la figure 4 représente une vue schématique partielle en coupe d'une turbine selon un aspect de l'invention ; - la figure 5 représente une vue schématique en coupe de parties d'un segment d'étanchéité selon un aspect de l'invention ; - la figure 6 représente une vue en perspective en trois dimensions de parties d'un segment d'étanchéité selon un aspect de l'invention ; - la figure 7 représente une vue en perspective en trois dimensions de parties d'un segment d'étanchéité selon un aspect de l'invention ; - la figure 8 représente une vue schématique en coupe de parties d'un segment d'étanchéité selon un aspect de l'invention ; - la figure 9 représente une vue schématique en coupe de parties d'un segment d'étanchéité selon un aspect de l'invention ; - la figure 10 représente une vue schématique de parties d'une centrale électrique multi-arbres à cycle combiné selon un aspect de l'invention ; et - la figure 11 représente une vue schématique d'une centrale électrique à arbre unique à cycle combiné selon un aspect de l'invention. L'invention concerne des systèmes et des dispositifs conçus pour assurer l'étanchéité d'interstices d'aboutement entre des segments d'un ensemble d'étanchéité dans une machine tournante en disposant un élément d'étanchéité d'interstice d'aboutement dans les étranglements axiaux d'une série de segments d'étanchéité adjacents. L'élément d'étanchéité d'interstice d'aboutement divise sensiblement l'interstice d'aboutement entre les segments d'étanchéité en une partie formant tête qui est exposée à une pression amont/haute et une partie formant étranglement axial exposée à une pression aval/basse, en permettant de ce fait une étanchéité qui empêche un fluide de s'échapper directement, dans des directions radiale et axiale, par l'interstice d'aboutement. Un rebord axial de l'élément d'étanchéité d'interstice d'aboutement s'étend dans une rainure ménagée dans l'étranglement axial sensiblement jusqu'à proximité (par exemple soit au contact, soit à moins d'environ 0,025 centimètre) d'un joint de vapeur. Le joint de vapeur est un endroit où l'ensemble d'étanchéité et des parties de la machine tournante sont au contact les uns des autres, en formant de ce fait un joint d'étanchéité secondaire sous pression qui empêche les fuites radiales par le joint. Un rebord radial de l'élément d'étanchéité d'interstice d'aboutement s'étend jusqu'à venir au contact et/ou en complément d'une surface intérieure d'étanchéité (par exemple, une partie d'étanchéité complémentaire d'un rotor et/ou d'un stator), en servant ainsi de barrière en créant un cheminement sinueux entre les parties de la machine tournante séparées par l'ensemble d'étanchéité.

Dans des systèmes de production d'électricité connus (dont, par exemple, les réacteurs nucléaires, les turbines à vapeur, les turbines à gaz, etc.), il est fréquent que des ensembles d'étanchéité fassent partie du système, en isolant sensiblement d'une manière fluidique des sections d'une machine tournante qu'ils définissent.

Ordinairement, un ensemble d'étanchéité comporte de multiples segments assemblés les uns avec les autres avec de faibles écartements/interstices d'aboutement. Ces multiples segments, une fois assemblés, forment un corps sensiblement continu susceptible de limiter les fuites de fluide entre différentes sections de la machine tournante. Cependant, les variations de température et de taux de dilatation thermique des parties de ces segments d'étanchéité et de leurs pièces correspondantes, risquent d'aboutir à un coincement et/ou un cintrage des segments d'étanchéité ou du système. Ce cintrage et/ou ce coincement risquent d'occasionner un endommagement des pièces ou des ouvertures des écartements radiaux des ensembles d'étanchéité, ce qui provoque de fortes fuites. De la sorte, les interstices d'aboutement entre ces segments peuvent avoir à posséder des tolérances suffisamment grandes pour permettre des différences de taux de dilatation thermique des divers éléments. Ces tolérances sont susceptibles de permettre des fuites par l'ensemble d'étanchéité, occasionnant un endommagement de pièces et/ou un fonctionnement inefficace. Considérant les figures, il y est représenté des formes de réalisation d'un élément d'étanchéité d'interstice d'aboutement pour des segments d'un ensemble d'étanchéité, l'élément d'étanchéité d'interstice d'aboutement pouvant améliorer le rendement d'une machine tournante, d'une turbine et/ou d'un système général de production d'électricité en réduisant les fuites de fluide entre des segments de l'ensemble d'étanchéité.

Tel qu'illustré sur la figure 1, un ensemble d'étanchéité 100 comporte une pluralité de segments d'étanchéité 110 disposés les uns par rapport aux autres de manière à former un corps sensiblement continu (par exemple, un corps en grande partie, voire totalement uniforme). Un corps sensiblement continu est un corps dans lequel une pluralité d'éléments sont agencés pour former un ensemble qui a tendance à être perçu comme étant d'un seul bloc, par exemple une pièce à surface ou forme uniforme à l'exception d'une série d'écartements/interstices entre éléments. Le corps a une forme annulaire ou circulaire avec des écartements/interstices entre les segments d'étanchéité 110, à l'interface des segments d'étanchéité 110 en butée. Le corps sensiblement continu est un volume annulaire ou un ensemble circulaire d'éléments séparés les uns des autres par de petits interstices/écartements. Tels qu'illustrés, les segments d'étanchéité 110 sont disposés de façon qu'un interstice d'aboutement 130 (par exemple, l'interstice qui existe entre une extrémité d'un segment d'étanchéité 110 et un segment d'étanchéité adjacent 110, et qui empêche l'ensemble d'étanchéité 100 d'être continu) soit formé entre ceux-ci. En variante, les segments d'étanchéité 110 peuvent être physiquement reliés les uns aux autres par une série d'éléments d'étanchéité 120 d'interstices d'aboutement. L'ensemble d'étanchéité 100 comporte une pluralité d'éléments d'étanchéité 120 d'interstices d'aboutement, qui peuvent être disposés dans chaque paire de segments d'étanchéité adjacents 110. La liaison, l'assemblage et la manière d'assembler les segments d'étanchéité 110 et les éléments d'étanchéité 120 d'interstices d'aboutement peuvent être effectués suivant n'importe quel nombre de procédés examinés plus en détail ci-après ou connus dans la technique. Considérant la figure 2, il est représenté une vue schématique en coupe d'un segment d'étanchéité 210 définissant partiellement un interstice d'aboutement 230 dans une machine tournante 280. Les éléments portant des numéros similaires sur la figure 1 et sur la figure 2 peuvent être sensiblement similaires, comme décrit en référence à la figure 1. En outre, dans des modes de réalisation représentés et décrits en référence aux figures 2 à 11, des repères identiques peuvent désigner des éléments identiques. Enfin, les pièces des figures 1 à 11 et les descriptions qui les accompagnent peuvent s'appliquer à n'importe quelle mode de réalisation décrit ici.

Tel qu'illustré à la figure 2, la machine tournante 280 comporte une première pièce 281 et une seconde pièce 283. Le segment d'étanchéité 210 est placé à une interface entre la première pièce 281 et la seconde pièce 283 afin de limiter fortement l'écoulement/les fuites de fluide entre une première cavité 282 de la machine tournante et une seconde cavité 284 de la machine tournante. Le segment d'étanchéité 210 comprend une tête 214, un étranglement axial 212 relié à la tête 214 et une série de dents d'étanchéité 270 montées sur l'étranglement axial 212. L'étranglement axial 212 s'étend radialement vers l'intérieur depuis la tête 214 afin de former une barrière avec une surface intérieure d'étanchéité 286 sur la première pièce 281. Des dents d'étanchéité 270 et 272 sont montées à une extrémité de l'étranglement axial 212, au contact et/ou à proximité immédiate de la surface intérieure d'étanchéité 286 sur la première pièce 281 de la machine tournante 280, servant de barrière contre l'écoulement de fluide entre la première cavité 282 de la machine tournante et la seconde cavité 284 de la machine tournante. Ce contact et/ou cette proximité immédiate entre la surface intérieure d'étanchéité 286 et les dents d'étanchéité 270 et 272 créent un cheminement sinueux de fluide entre la machine tournante 280 et le segment d'étanchéité 210, en formant de ce fait sensiblement un joint d'étanchéité. Les termes "sensible" et "sensiblement" précisent des configurations ou des éléments qui sont en grande partie ou en totalité comme décrit (par exemple, présentent une qualité d'étanchéité supérieure à environ 50 %). Les dents d'étanchéité 270 et 272 sont conçues de manière à sensiblement séparer d'une manière fluidique la première cavité 282 de la machine tournante d'avec la seconde cavité 284 de la machine tournante, qui sont situées de manière mutuellement opposée par rapport aux dents d'étanchéité 270 et 272. Le segment d'étanchéité 210 est en outre doté d'une rainure axiale 216 destinée à recevoir un rebord axial 222 d'un élément d'étanchéité 220 d'interstice d'aboutement. Telle qu'illustrée, la rainure axiale 216 est conçue pour permettre à l'élément d'étanchéité 220 d'interstice d'aboutement de toucher directement un joint 250 de vapeur. Le joint 250 de vapeur est la surface axiale de contact entre le segment d'étanchéité 210 et la seconde pièce 283. Le segment d'étanchéité 210 et la seconde pièce 283 sont usinés de manière à avoir une planéité maîtrisée afin d'accroître le contact, par la surface de contact, entre le segment d'étanchéité 210 et la seconde pièce 283, ce qui limite les fuites à la surface du joint de vapeur. Une extrémité distale 229 du rebord axial 222 mis en contact est poussée à environ 0,025 centimètre du joint de vapeur en contact 250. En variante, la rainure 216 peut être ménagée sensiblement à proximité immédiate du joint 250 de vapeur, ce qui place l'extrémité distale 229 du rebord axial en contact 222 tout près du joint de vapeur 250. La rainure 216 est formée dans l'étranglement axial 212. Tel qu'illustré, un rebord radial 224 de l'élément d'étanchéité 220 d'interstice d'aboutement s'étend vers la surface intérieure d'étanchéité 286 en réduisant l'écartement entre une extrémité 225 de l'élément d'étanchéité 220 d'interstice d'aboutement et la surface intérieure d'étanchéité 286, en chevauchant de ce fait la dent d'étanchéité 272 pour former une barrière continue sensiblement circonférentielle contre l'écoulement de fluide et empêcher le fluide en amont d'atteindre l'étranglement axial 212. Le rebord radial 284 est au contact et/ou vient tout près de la surface intérieure d'étanchéité 286 en formant un joint qui sépare d'une manière sensiblement fluidique les cavités 282 et 284 de la machine tournante. Dans une forme de réalisation, le rebord radial 224 complète la dent d'étanchéité 272 du segment d'étanchéité 210 en empêchant de ce fait des fuites dans la direction circonférentielle entre le rebord radial 224 et la dent d'étanchéité 272. Dans une forme de réalisation, l'extrémité 225 du rebord radial 224 peut être conique et s'étendre radialement vers l'intérieur au-delà de la dent d'étanchéité 272. Dans une forme de réalisation, l'extrémité conique 225 vient au contact de la surface d'étanchéité 286, ce qui empêche sensiblement les fuites axiales. Dans une autre forme de réalisation, l'extrémité conique 225 peut être conçue pour compléter la surface intérieure d'étanchéité 286 de manière à former un joint labyrinthe. Dans une autre forme de réalisation, le rebord radial 224 peut coopérer avec une dent d'étanchéité partielle 272.

L'élément d'étanchéité 220 d'interstice d'aboutement comprend une plaque métallique mince (d'une épaisseur d'environ 0,25 à 2,5 millimètres, soit 0,01 " à 0,10 ") qui se déforme sous la sollicitation de la pression. Un gradient 22 de pression entre les cavités 282 et 284 de la machine tournante peut sensiblement immobiliser l'élément d'étanchéité 220 d'interstice d'aboutement et/ou amener l'élément d'étanchéité 220 à conserver une étanchéité avec l'étranglement axial 212. Dans une autre forme de réalisation, l'élément d'étanchéité 220 d'interstice d'aboutement peut être assujetti (par exemple, par soudage, emboîtement à force, etc.) au segment d'étanchéité 210. L'élément d'étanchéité 220 d'interstice d'aboutement peut être réalisé sous la forme d'un soufflet pour permettre un mouvement relatif, en divisant de ce fait sensiblement physiquement l'interstice d'aboutement du segment en deux régions : la partie d'interstice d'aboutement de la tête 214 et la partie d'interstice d'aboutement de l'étranglement axial 212. Considérant la figure 3, il y est représenté une vue en perspective en trois dimensions de parties d'un élément d'étanchéité 320 d'interstice d'aboutement. Tel qu'illustré, un rebord axial 322 est orienté suivant un angle a par rapport à un rebord radial 324. L'angle a peut mesurer environ quatre-vingt-dix degrés. L'angle a peut orienter une surface 302 du rebord radial 324 sensiblement perpendiculairement au gradient 22 de pression qui pousse le bord radial 324 contre l'étranglement axial 212 (représenté sur la figure 2). L'élément d'étanchéité 320 d'interstice d'aboutement peut comprendre n'importe quel nombre de rebords axiaux 322 et/ou de rebords radiaux 324. Par ailleurs, l'angle a du rebord axial 322 par rapport au rebord radial 324 peut être n'importe quel angle permettant de limiter les fuites de fluide par l'ensemble d'étanchéité 100, de préférence d'environ 60 degrés à environ 180 degrés.

Considérant la figure 4, il y est représenté une vue partielle en coupe d'une partie d'une turbine 490 ayant un ensemble d'étanchéité 100 disposé entre une tête 483 de garniture d'entrée et un distributeur 430 de premier étage de la turbine 490. L'ensemble d'étanchéité 100 est au contact de la tête 483 de garniture d'entrée et d'une extrémité 481 de distributeur au niveau d'un joint 450 de vapeur, en formant de ce fait sensiblement un joint d'étanchéité. Telle qu'illustrée, la turbine 490 comporte un stator 491, un rotor 493 sensiblement enfermé dans le stator 491 et une enveloppe 495 montée physiquement sur le stator 491. L'ensemble d'étanchéité 100 isole sensiblement d'une manière fluidique une cuvette d'entrée 484 et un passage 482 de garniture d'extrémité. L'ensemble d'étanchéité 100 empêche un fluide à haute pression présent dans la cuvette d'entrée 484 de contourner le distributeur 430 et de s'échapper dans le passage 482 de garniture d'extrémité. L'emplacement de l'ensemble d'étanchéité 100 n'est pas limitatif, car l'ensemble d'étanchéité 100 peut être disposé dans n'importe quel étage et/ou section de la turbine ou d'une turbine analogue connue. L'ensemble d'étanchéité 100 et/ou les segments d'étanchéité 110 peuvent être sollicités élastiquement vers l'intérieur (par exemple, les dents d'étanchéité 270 sont orientées radialement vers l'intérieur et les segments d'étanchéité 110 sont sollicités par des ressorts afin de pousser les segments d'étanchéité 110 radialement vers l'intérieur) par rapport à la turbine 490. En variante, l'ensemble d'étanchéité 100 et/ou les segments d'étanchéité 110 peuvent être à sollicitation élastique vers l'extérieur (par exemple, les dents d'étanchéité 270 sont orientées radialement vers l'extérieur et les segments d'étanchéité 110 sont sollicités par des ressorts afin de pousser radialement vers l'extérieur les segments d'étanchéité 110) par rapport à une turbine 490.

Considérant la figure 5, il y est représenté une vue schématique en coupe de parties d'un segment d'étanchéité 510. Tel qu'illustré, le segment d'étanchéité 510 comprend une tête 514 et un étranglement axial 512 qui peut comprendre une rainure axiale 516 et une rainure radiale 518. La rainure axiale 516 est conçue pour recevoir un rebord axial 522 d'un élément complémentaire 520 d'étanchéité d'interstice d'aboutement. L'élément d'étanchéité 520 d'interstice d'aboutement peut être installé sensiblement dans l'étranglement axial 512.

Considérant la figure 6, une vue en trois dimensions en perspective de parties d'un segment d'étanchéité 610 est représentée. Tel qu'illustré, le segment d'étanchéité 610 comprend une rainure axiale 616 et une rainure radiale 619 conçues pour compléter un élément d'étanchéité 620 d'interstice d'aboutement de façon que, comme on peut le voir sur la figure 7, l'élément d'étanchéité 620 d'interstice d'aboutement puisse être installé dans un segment d'étanchéité 610. Dans la présente forme de réalisation, un rebord axial 622 de l'élément d'étanchéité 620 d'interstice d'aboutement peut être installé dans la rainure axiale 616 et un rebord radial 624 peut être installé dans la rainure radiale 619. Considérant la figure 8, il y est représenté une vue schématique en coupe de partie d'un segment d'étanchéité 710. Tel qu'illustré, le segment d'étanchéité 710 comprend un étranglement axial 712, lequel définit une première rainure axiale 716, une seconde rainure axiale 717 et une rainure radiale 718. Un premier élément d'étanchéité 720 d'interstice d'aboutement peut être disposé dans la première rainure axiale 716 et un second élément d'étanchéité 721 d'interstice d'aboutement peut être disposé dans la rainure radiale 718 et la seconde rainure axiale 717. La première rainure axiale 716 et la seconde rainure axiale 717 peuvent être placées radialement vers l'intérieur d'un joint 750 de vapeur. Considérant la figure 9, il y est représenté une vue schématique en coupe de parties d'un segment d'étanchéité 810. Tel qu'illustré, le segment d'étanchéité 810 comprend un étranglement axial 812 qui définit une rainure 816 à inclinaison radiale, afin de recevoir un élément d'étanchéité 820 d'interstice d'aboutement. L'élément d'étanchéité 820 d'interstice d'aboutement peut avoir une forme sensiblement plane, avec un rebord axial 822 placé suivant un angle d'environ 180 degrés par rapport à un rebord radial 824. Le rebord axial 822 peut être placé suivant n'importe quel angle par rapport au rebord radial 824. En variante, l'élément d'étanchéité 820 d'interstice d'aboutement peut avoir une forme sensiblement courbe. L'élément d'étanchéité 820 d'interstice d'aboutement est disposé dans la rainure 816 à inclinaison radiale. Une extrémité distale 849 de l'élément d'étanchéité 820 d'interstice d'aboutement vient physiquement au contact d'une surface 850 de joint de vapeur. En variante, l'extrémité distale 849 est agencée sensiblement tout près de la surface 850 du joint de vapeur. Une dent avant axiale d'étanchéité 872 du segment d'étanchéité 810 peut être inclinée radialement de manière à compléter l'élément d'étanchéité 820 d'interstice d'aboutement. Considérant la figure 10, il y est représenté une vue schématique de parties d'une centrale électrique 910 à cycle combiné à plusieurs arbres. La centrale électrique 910 à cycle combiné peut comporter, par exemple, une turbine à gaz 942 coopérant avec un alternateur 944. L'alternateur 944 et la turbine à gaz 942 peuvent être accouplés mécaniquement par un arbre 911, lequel peut transmettre de l'énergie entre un arbre d'entraînement (non représenté) de la turbine à gaz 942 et l'alternateur 944. Sur la figure 10 est également représenté un échangeur de chaleur 946 coopérant avec la turbine à gaz 942 et une turbine à vapeur 948. La turbine à vapeur 948 et/ou la turbine à gaz 942 peuvent comporter un système 100 d'assemblage d'étanchéité selon la figure 1 ou selon d'autres modes de réalisation décrits ici. L'échangeur de chaleur 946 peut être en communication fluidique avec la turbine à gaz 942 et une turbine à vapeur 948 par des conduits classiques (non désignés par des repères). L'échangeur de chaleur 946 peut être un générateur de vapeur à récupération de chaleur (GVRC) classique, tel que ceux utilisés dans les systèmes générateurs d'électricité à cycle combiné classiques. Comme on le sait dans la technique de production d'électricité, le GVRC 946 peut utiliser des gaz d'échappement chauds de la turbine à gaz 942, combinés à une source d'alimentation en eau, afin de créer de la vapeur qui est fournie à la turbine à vapeur 948. La turbine à vapeur 948 peut éventuellement être couplée à un second système de générateur 944 (par l'intermédiaire d'un second arbre 911). Les alternateurs 944 et les arbres 911 peuvent avoir n'importe quelles dimensions ou n'importe quel type connu dans la technique et peuvent présenter une différence en fonction de leur application ou du système auquel ils sont connectés. La numérotation commune des alternateurs et des arbres permet plus de clarté et ne sous-entend pas forcément que ces alternateurs ou arbres sont identiques. Le système d'alternateurs 944 et le second arbre 911 peuvent fonctionner d'une manière sensiblement similaire au système d'alternateurs 944 et à l'arbre 911 décrits plus haut. Dans une autre forme de réalisation, représentée sur la figure 11, une centrale électrique 990 à cycle combiné à un seul arbre peut comporter un seul alternateur 944 couplé à la fois à la turbine à gaz 942 et à la turbine à vapeur 948 par un unique arbre 911. La turbine à vapeur 948 et/ou la turbine à gaz 942 peuvent comporter l'ensemble d'étanchéité 100 de la figure 1 ou d'autres modes de réalisation décrites ici. Les ensembles d'étanchéité, segments d'étanchéité et éléments d'étanchéité d'interstices d'aboutement selon la présente invention ne se limitent nullement à une turbine particulière (par exemple, à basse pression, à moyenne pression, à haute pression, à vapeur, à gaz, etc.) ni à un système de production d'électricité particulier ou un autre système, et peuvent servir avec d'autres systèmes de production d'électricité et/ou des systèmes (par exemple, à cycle combiné, à cycle simple, à réacteur nucléaire, etc.). De plus, les ensembles d'étanchéité, les segments d'étanchéité et les éléments d'étanchéité d'interstices d'aboutement selon la présente invention peuvent être utilisés avec d'autres systèmes non décrits ici qui peuvent bénéficier de la séparation et de la protection de l'ensemble d'étanchéité et de l'élément d'étanchéité d'interstice d'aboutement décrits ici.

Liste des repères a Angle 22 Gradient de pression 100 Ensemble d'étanchéité 110 Segment d'étanchéité 120 Elément d'étanchéité d'interstice d'aboutement 130 Interstice d'aboutement 210 Segment d'étanchéité 212 Etranglement axial 214 Tête 216 Rainure axiale 220 Elément d'étanchéité d'interstice d'aboutement 222 Rebord axial 224 Rebord radial 225 Extrémité conique 229 Extrémité distale 230 Interstice d'aboutement 250 Joint de vapeur 270 Dents d'étanchéité 272 Dent d'étanchéité axiale partielle 280 Machine tournante 281 Première pièce 282 Première cavité de machine tournante 283 Deuxième pièce 284 Seconde cavité de machine tournante 286 Surface intérieure d'étanchéité 302 Surface 320 Elément d'étanchéité d'interstice d'aboutement 322 Rebord axial 324 Rebord radial 430 Distributeur 481 Extrémité de distributeur 483 Tête de garniture d'entrée 450 Joint de vapeur 482 Passage de garniture d'extrémité 484 Cuvette d'entrée 490 Turbine 491 Stator 493 Rotor 495 Enveloppe 510 Segment d'étanchéité 512 Etranglement axial 514 Tête 516 Rainure axiale 518 Rainure radiale 520 Elément d'étanchéité complémentaire d'interstice d'aboutement 522 Rebord axial 524 Rebord radial 610 Segment d'étanchéité 616 Rainure radiale 620 Elément d'étanchéité d'interstice d'aboutement 622 Rebord axial 624 Rebord radial 710 Segment d'étanchéité 712 Etranglement axial 716 Première rainure axiale 717 Seconde rainure axiale 718 Rainure radiale 720 Premier élément d'étanchéité d'interstice d'aboutement 721 Second élément d'étanchéité d'interstice d'aboutement 750 Joint de vapeur 810 Segment d'étanchéité 812 Etranglement axial 816 Rainure à inclinaison radiale 820 Elément d'étanchéité d'interstice d'aboutement 822 Rebord axial 824 Rebord radial 849 Extrémité distale 850 Surface de joint de vapeur 872 Dent d'étanchéité axiale avant 910 Centrale électrique à cycle combiné à plusieurs arbres 911 Arbre 942 Turbine à gaz 944 Alternateur 946 Echangeur de chaleur 948 Turbine à vapeur 990 Centrale électrique à cycle combiné à arbre unique

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Ensemble d'étanchéité (100) pour machine tournante (280, 490, 942, 944, 948), l'ensemble d'étanchéité (100) comportant : une série de segments d'étanchéité complémentaires (110, 210, 510, 610, 710, 810) agencés les uns par rapport aux autres de manière à former un corps sensiblement continu (100) avec des interstices d'aboutement (130, 230) entre les segments d'étanchéité (110, 210, 510, 610, 710, 810), les segments d'étanchéité (110, 210, 510, 610, 710, 810) comprenant : une tête (214, 514) ; et un étranglement axial (212, 512, 712) relié à la tête (214, 514), l'étranglement axial (212, 512, 712) s'étendant radialement vers l'intérieur et comprenant une rainure axiale (216, 516, 616, 716, 717) formée sensiblement à travers celui-ci ; et au moins un élément d'étanchéité (120, 220, 320, 520, 620, 720, 721, 820) d'interstice d'aboutement, ledit élément d'étanchéité (120, 220, 320, 520, 620, 720, 721, 820) d'interstices d'aboutement ayant un rebord axial (222, 322, 522, 622, 822) et un rebord radial (224, 324, 524, 624, 824), le rebord axial (222, 322, 522, 622, 822) étant disposé dans les rainures axiales (216, 516, 616, 716, 717) de segments d'étanchéité adjacents (110, 210, 510, 610, 710, 810) ; et le rebord radial (224, 324, 524, 624, 824) s'étendant radialement vers l'intérieur depuis les rainures axiales (216, 516, 616, 716, 717) jusqu'à proximité de la machine tournante (280, 490, 942, 944, 948) en formant sensiblement une barrière s'opposant à l'écoulement axial par l'interstice d'aboutement (130, 230).
2. 2. Ensemble d'étanchéité (100) selon la revendication 1, dans lequel chaque rainure axiale (216, 516, 616, 716, 717) est conçue pour disposer une extrémité radiale (229, 849) du rebordaxial (222, 322, 522, 622, 822) tout près d'un joint (250, 450, 750) de vapeur de la machine tournante (280, 490, 942, 944, 948).
3. 3. Ensemble d'étanchéité (100) selon la revendication 1, dans lequel chaque rainure axiale (216, 516, 616, 716, 717) est conçue pour disposer une extrémité distale (229, 849) du rebord axial (222, 322, 522, 622, 822) radialement vers l'intérieur d'un joint (250, 450, 750) de vapeur de la machine tournante (280, 490, 942, 944, 948).
4. 4. Ensemble d'étanchéité (100) selon la revendication 1, dans lequel le rebord radial (224, 324, 524, 624, 824) est conçu pour venir au contact d'une surface (286) de la machine tournante (280, 490, 942, 944, 948).
5. 5. Ensemble d'étanchéité (100) selon la revendication 1, comportant en outre une pluralité de dents d'étanchéité (270, 272, 872) montées sur l'étranglement axial (212, 512, 712).
6. 6. Ensemble d'étanchéité (100) selon la revendication 5, dans lequel le rebord radial (224, 324, 524, 624, 824) est en outre conçu pour compléter une dent d'étanchéité axiale partielle (272, 872) disposée sur l'étranglement axial (212, 512, 712).
7. 7. Ensemble d'étanchéité (100) selon la revendication 1, dans lequel le rebord axial (222, 322, 522, 622, 822) est placé suivant un angle (a) d'environ 180 degrés par rapport au rebord radial (224, 324, 524, 624, 824).
8. 8. Ensemble d'étanchéité (100) selon la revendication 1, dans lequel une extrémité distale (229, 849) du rebord radial (224, 324, 524, 624, 824) est conique pour compléter une surface (286) de la machine tournante (280, 490, 942, 944, 948), et un gradient (22) de pression dans au moins un étranglement axial (212, 512, 712) pousse le rebord radial (224, 324, 524, 624, 824) contre le/les étranglements axiaux (212, 512, 712).
9. 9. Turbine (280, 490, 942, 944, 948) comportant : un rotor (493) ; un stator (491) renfermant sensiblement le rotor (493) ; et un ensemble d'étanchéité (100) disposé dans le stator (491) et conçu pour isoler d'une manière sensiblement fluidique des parties de la turbine (280, 490, 942, 944, 948), l'ensemble d'étanchéité (100) comportant : une série de segments d'étanchéité complémentaires (110, 210, 510, 610, 710, 810) agencés les uns par rapport aux autres de manière à former un corps sensiblement continu (100) avec des interstices d'aboutement (130, 230) entre les segments d'étanchéité (110, 210, 510, 610, 710, 810), les segments d'étanchéité (110, 210, 510, 610, 710, 810) comprenant : une tête (214, 514) ; et un étranglement axial (212, 512, 712) relié à la tête (214, 514), l'étranglement axial (212, 512, 712) s'étendant radialement vers l'intérieur et ayant une rainure axiale (216, 516, 616, 716, 717) formée sensiblement à travers celui-ci ; et au moins un élément d'étanchéité (120, 220, 320, 520, 620, 720, 721, 820) d'interstice d'aboutement, ledit élément d'étanchéité (120, 220, 320, 520, 620, 720, 721, 820) d'interstices d'aboutement ayant un rebord axial (222, 322, 522, 622, 822) et un rebord radial (224, 324, 524, 624, 824), le rebord axial (222, 322, 522, 622, 822) étant disposé dans les rainures axiales (216, 516, 616, 716, 717) de segments d'étanchéité adjacents (110, 210, 510, 610, 710, 810) ; et le rebord radial (224, 324, 524, 624, 824) s'étendant radialement vers l'intérieur depuis les rainures axiales (216, 516, 616, 716, 717) jusqu'à proximité de la machine tournante (280, 490, 942, 944, 948) en formant sensiblement une barrière empêchant un écoulement axial par l'interstice d'aboutement (130, 230).
10. 10. Système de production d'électricité (910, 990), comportant : un alternateur (944) ; et une turbine (280, 490, 942, 944, 948) coopérant avec l'alternateur (944), la turbine comportant : un rotor (493) ; un stator (491) renfermant sensiblement le rotor (493) ; et un ensemble d'étanchéité (100) disposé à l'intérieur du stator (491) et conçu pour isoler d'une manière sensiblement fluidique des parties de la turbine (280, 490, 942, 944, 948), l'ensemble d'étanchéité (100) comportant : une série de segments d'étanchéité complémentaires (110, 210, 510, 610, 710, 810) agencés les uns par rapport aux autres de manière à former un corps sensiblement continu (100) avec des interstices d'aboutement (130, 230) entre les segments d'étanchéité (110, 210, 510, 610, 710, 810), les segments d'étanchéité (110, 210, 510, 610, 710, 810) comprenant : une tête (214, 514) ; et un étranglement axial (212, 512, 712) relié à la tête (214, 514), l'étranglement axial (212, 512, 712) s'étendant radialement vers l'intérieur et comprenant une rainure axiale (216, 516, 616, 716, 717) formée sensiblement à travers celui-ci ; et au moins un élément d'étanchéité (120, 220, 320, 520, 620, 720, 721, 820) d'interstice d'aboutement, ledit élément d'étanchéité (120, 220, 320, 520, 620, 720, 721, 820) d'interstices d'aboutement ayant un rebord axial (222, 322, 522, 622, 822) et un rebord radial (224, 324, 524, 624, 824), le rebord axial (222, 322, 522, 622, 822) étant disposé dans les rainures axiales (216, 516, 616, 716, 717) de segments d'étanchéité adjacents (110, 210, 510, 610, 710, 810) ; et le rebord radial (224, 324, 524, 624, 824) s'étendant radialementvers l'intérieur depuis les rainures axiales (216, 516, 616, 716, 717) jusqu'à proximité de la machine tournante (280, 490, 942, 944, 948) en formant sensiblement une barrière empêchant un écoulement axial par l'interstice d'aboutement (130, 230).