FR3030629A1 - Installation et procede d'alimentation d'une chambre de combustion ayant une cavite ventilee par air chaud de purge - Google Patents
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Abstract
Cette installation d'alimentation d'une chambre de combustion en au moins un fluide combustible comprend au moins un circuit (2) d'alimentation de la chambre de combustion en fluide combustible et au moins un circuit (3) de purge du circuit d'alimentation raccordé à une source d'air de purge relativement chaud et audit circuit d'alimentation et doté d'au moins deux vannes (V1, V2) d'isolation délimitant entre elles une cavité (C). Elle comporte des moyens de ventilation (5) pour injecter dans la cavité un flux d'air de ventilation relativement froid.
Description
Installation et procédé d'alimentation d'une chambre de combustion ayant une cavité ventilée par air chaud de purge L'invention concerne, de manière générale, les systèmes d'alimentation en combustible pour chambre de combustion, en particulier pour chambre de combustion de turbine à gaz. Comme on le sait, les turbines à gaz comportent classiquement un compresseur, une ou plusieurs chambres de combustion et une turbine de détente. La ou les chambres de combustion sont alimentées en combustible gazeux au moyen d'un circuit d'alimentation pour y être mélangé à de l'air chaud sous pression sortant du compresseur. Le système d'alimentation en combustible permet avantageusement l'alimentation des chambres de combustion à partir de plusieurs types de combustibles, par exemple du gaz naturel, du fuel liquide ou du gaz de synthèse ou « syngaz ». Le circuit d'alimentation doit en outre permettre la régulation de paramètres d'alimentation depuis la source de combustible jusqu'aux chambres de combustion.
Il s'agit en particulier de réguler la pression, la température et le débit du combustible. Afin de permettre l'acheminement et le transfert vers la turbine a gaz de divers types de combustibles, d'assurer la régulation des conditions de pression, de température et de débit, le circuit d'alimentation est doté d'un certain nombre de vannes d'isolation et de régulation de débit et de systèmes de refroidissement et de filtration. Il est en outre nécessaire que le circuit d'alimentation soit en mesure d'assurer une séparation de portions du circuit, par exemple de cavités, pour éviter tout contact entre l'air chaud et les sources de combustible gazeux pour éviter l'auto-inflammation du combustible et la création de mélanges explosifs.
En particulier, une turbine à gaz peut fonctionner avec deux types de combustibles. Par exemple, un premier combustible est du gaz naturel et un deuxième combustible est du gaz de synthèse. Chaque circuit de combustible, lorsqu'il n'est pas utilisé, peut être purgé avec de l'air chaud généralement prélevé à la sortie du compresseur de la turbine. Afin d'isoler chaque circuit de combustible de cet air chaud, une cavité de type double désignée par les anglo-saxon par le terme de « block and bleed » est généralement utilisée. Par ailleurs, après l'utilisation d'un circuit combustible, il convient de le purger au préalable avec un gaz inerte par exemple le diazote, avant l'introduction du balayage à l'air chaud, et ce, afin d'éviter la création d'un mélange explosif. Par exemple, si le circuit du deuxième combustible est coupé, de sorte que suite à un changement de combustible aucun combustible ne circule dans ce dernier, on procède alors à une purge du circuit d'alimentation du deuxième combustible avec de l'air chaud. Lors de cette phase de purge, un flux d'air chaud est entretenu vers les passages dans les injecteurs prévus pour le deuxième combustible afin d'éviter l'apparition de condensats et limiter les risques de retour de gaz de la chambre de combustion vers le circuit d'alimentation. Lorsque les vannes commandant l'alimentation en combustible ou en air chaud de purge sont fermées, il subsiste un risque que, dans certains cas, des fuites apparaissent à travers les cavités formées par les vannes d'isolation, provoquant ainsi un risque de contact entre l'air chaud de purge, dont la température peut atteindre 500°C, et le combustible. Le document US 2013/031 8993 prévoit à cet égard de doter le circuit d'alimentation et le circuit de purge de vannes de contrôle qui délimitent entre elles, dans le circuit d'alimentation et dans le circuit de purge, des cavités et d'utiliser des évents, en particulier dans la cavité du circuit de purge, de sorte que les fuites d'air chaud soient évacuées vers l'extérieur, évitant de la sorte tout risque d'auto-inflammation du combustible.
Il a également été proposé, dans le document US 2013/0 074 945, d'assurer la séparation des fuites en utilisant un gaz inerte, tel que de l'azote, pour séparer des cavités contenant des gaz différents. Une vanne de régulation de pression permet de tester la pression du gaz inerte dans la cavité de séparation, afin de compenser les variations de pression du combustible, et éviter de la sorte toute suppression dans la cavité de gaz inerte qui puisse provoquer des fuites. On pourra également se référer au document US 2013/0 167 935 qui décrit une installation d'alimentation d'une chambre de combustion d'une turbine à gaz dotée d'un circuit de purge de la chambre de combustion et d'une cavité du circuit d'alimentation, au moyen d'un flux de gaz inerte. Dans l'état de la technique, les solutions utilisant des gaz inertes pour assurer la séparation entre le combustible et un air chaud de purge consistent à remplir une cavité délimitée par deux vannes d'isolation à une pression prédéterminée et ajustable afin de compenser les variations de pression du combustible et de l'air chaud de purge.
Le niveau de pression des gaz inertes est avantageusement choisi de manière à être supérieur à la valeur de pression maximale de l'historique des pressions de combustible ou d'air chaud, ce qui conduit à des inconvénients liés au niveau élevé de pression de gaz inerte dans la cavité, par exemple il nécessaire d'utiliser un système de compression onéreux. Ceci entraîne également une consommation élevée de gaz inerte provoquée par la fuite à travers la vanne d'isolation. Ceci impose également de pouvoir maîtriser d'autres facteurs pouvant influer sur le niveau de la pression du carburant et de l'air chaud de purge, tels que la température ambiante et le niveau de charge de la turbine. Cette technique impose également des exigences en matière de stockage du gaz inerte à haute pression. On notera par ailleurs que l'entretien des vannes d'isolation du circuit d'alimentation en combustible est indispensable à l'efficacité opérationnelle de la turbine à gaz et à la sécurité du circuit d' alimentation. Ainsi, une vanne qui fuit est susceptible de provoquer des arrêts de la turbine ou de provoquer un mélange dangereux de carburant avec d'autres fluides présents dans le circuit d'alimentation ou dans le circuit de purge, voire dans le circuit de contrôle. A ce jour, le contrôle du bon fonctionnement des vannes s'effectue essentiellement par inspection physique ou par tests de mise en pression. De telles inspections sont coûteuses car elles nécessitent de mettre hors service la turbine. Bien que d'autres méthodes de contrôle permettent la réalisation des tests des vannes en ligne, ces méthodes de contrôle nécessitent de modifier le circuit de la turbine et d'installer des dérivations ou « bypass », afin de continuer l'alimentation en continu des chambres de combustion. Au vu de ce qui précède, l'invention se propose de pallier les inconvénients précités et, notamment, de fournir une installation d'alimentation d'une chambre de combustion, notamment d'une turbine à gaz, permettant de réduire les besoins en gaz inerte sans nécessiter de prévoir des contrôles du bon fonctionnement des vannes d'isolation à une fréquence accrue. L'invention concerne ainsi une installation d'alimentation d'une chambre de combustion en au moins un fluide combustible, comprenant au moins un circuit d'alimentation de la chambre de combustion en fluide combustible et au moins un circuit de purge des circuits d'alimentation raccordé à une source d'air relativement chaud et audit circuit d'alimentation et doté d'au moins deux vannes d'isolation délimitant entre elles une cavité dans ledit circuit de purge. Cette installation comporte en outre des moyens de ventilation pour injecter dans la cavité un flux d'air de ventilation relativement froid. On peut ainsi prévoir d'injecter dans la cavité un flux d'air relativement froid, à une température inférieure à la température de l'air de purge et choisie de manière à éviter l'auto-inflammation des gaz combustibles éventuellement en contact avec l'air chaud de purge. On limite ainsi tout risque d'auto-inflammation et la création de mélanges explosifs et ce, sans prévoir d'avoir à injecter dans la cavité un flux de gaz inerte coûteux à mettre en oeuvre.
Selon une autre caractéristique de l'installation selon l'invention, les moyens de ventilation comprennent des moyens de raccordement à une source de gaz d'instrumentation, par exemple de l'air, à haute pression associés à une vanne de réglage du flux de gaz d'instrumentation.
Par exemple, les moyens de ventilation comportent des moyens de raccordement à un compresseur, par exemple le compresseur principal de la turbine à gaz, et des moyens de détente et de refroidissement pour injecter dans la cavité un flux refroidi d'air de purge issu du compresseur.
Dans un mode de réalisation, les moyens de ventilation comprennent un passage calibré de réglage du débit d'air de ventilation injecté dans la cavité. Selon une autre caractéristique de l'installation d'alimentation, la cavité est dotée d'un évent d'évacuation de l'air de ventilation qui débouche à l'extérieur de l'installation. Par ailleurs, les moyens de ventilation comprennent, dans un mode de réalisation, des moyens de prélèvement d'air ambiant associés à un filtre et à une vanne de réglage du flux d'air ambiant et à un dispositif apte à entretenir un flux d'air ambiant forcé dans la cavité.
Dans un mode de réalisation particulier, la cavité est dotée de deux évents placés respectivement du côté des vannes d'isolation et débouchant vers l'extérieur de l'installation. Dans ce cas, les moyens de ventilation peuvent comporter un organe profilé de séparation du flux d'air de ventilation en deux débits de ventilation conduits respectivement vers les deux évents. On pourra en outre prévoir, dans la cavité, une troisième vanne d'isolation séparant la cavité en deux cavités secondaires dans lesquelles sont respectivement injectés les deux débits de ventilation.
L'invention a également pour objet, selon un deuxième aspect, un procédé d'alimentation d'une chambre de combustion en au moins un fluide combustible, pour la mise en oeuvre d'une installation d'alimentation comprenant au moins un circuit d'alimentation de la chambre de combustion en fluide combustible et au moins un circuit de purge des circuits d'alimentation raccordé à une source d'air relativement chaud et audit circuit d'alimentation et doté d'au moins deux vannes d'isolation délimitant entre elles une cavité dans ledit circuit de purge, dans lequel on injecte dans la cavité un flux d'air de ventilation relativement froid. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : -la figure 1 illustre un premier exemple de réalisation d'une installation d'alimentation d'une chambre de combustible conforme à l' invention ; -la figure 2 est un tableau montrant les phases d'ouverture et de fermeture des vannes de contrôle de l'installation de la figure 1 ; -la figure 3 montre un deuxième mode de réalisation d'une installation conforme à l'invention ; -la figure 4 montre une variante de l'installation de la figure 3; -la figure 5 montre un troisième exemple de réalisation de l'installation d'alimentation d'une chambre de combustion selon l'invention ; -la figure 6 illustre un quatrième mode de réalisation d'une installation selon l'invention ; -la figure 7 illustre un cinquième mode de réalisation d'une installation d'alimentation conforme à l'invention ; et -les figures 8 et 9 montrent des variantes de modes de réalisation de la figure 7.
On se référera tout d'abord à la figure 1 qui illustre schématiquement un premier mode de réalisation d'une installation d'alimentation d'une chambre de combustion conforme à l'invention. Dans l'exemple de réalisation envisagé dans le cadre de la présente description, l'installation est destinée à l'alimentation d'une chambre de combustion d'une turbine à gaz. Il s'agit plus particulièrement d'éviter tout contact entre un air chaud de purge issu du compresseur de la turbine et un combustible délivré aux injecteurs I de la chambre de combustion de la turbine à gaz. Comme on le voit sur la figure 1, l'installation d'alimentation comporte un circuit d'alimentation 2 raccordé à une source de combustible, par exemple un combustible, tel que du gaz naturel, du fuel liquide ou du gaz de synthèse ou « syngaz »pour alimenter les injecteurs I en combustible. On considèrera toutefois dans la suite de la description que le combustible est gazeux. Le circuit d'alimentation 2 comporte ici une ligne d'alimentation raccordée à une source d'alimentation correspondante (non représentée). Bien entendu, on ne sort pas du cadre de l'invention 20 lorsque le circuit d'alimentation comporte plusieurs lignes d'alimentation raccordées à divers types de sources de combustible. L'installation comporte par ailleurs un circuit de purge 3 qui est raccordé à une source d'air chaud de purge constitué ici par le compresseur de la turbine à gaz. 25 Ce circuit de purge est destiné à balayer en continu avec de l'air chaud provenant du compresseur le circuit d'alimentation et les injecteurs afin de purger le circuit, d'éviter l'apparition de condensat et d'éviter les retours de gaz de la chambre de combustion vers le circuit d'alimentation 2. 30 On voit par ailleurs que le circuit d'alimentation 1 est doté d'un deuxième circuit 4 de purge du circuit d'alimentation, avant la mise en oeuvre du circuit de purge 3 à l'air chaud et éviter, de la sorte, tout contact entre le combustible et l'air chaud provenant du compresseur.
Comme on le voit, le circuit d'alimentation 2, le circuit de purge 3 à l'air chaud et le circuit de purge 4 à l'azote sont chacun dotés d'un ensemble de vannes, telles que V1, V2, V3 et V4 pilotées par une unité de commande distante assurant la mise en oeuvre de phases d'alimentation et de purge. Plus particulièrement, on voit que le circuit de purge 3 est doté de deux vannes d'isolation V1 et V2 qui sont prévues pour éviter les contacts entre l'air chaud de purge et le combustible, lors du fonctionnement normal de l'installation.
Les vannes V1 et V2 délimitent entre elles une cavité C, c'est- à-dire une portion de circuit isolant la ou les lignes d'alimentation en air chaud de purge et la ou les lignes d'alimentation en combustible. Comme indiqué précédemment, en raison notamment du dimensionnement des vannes dans une installation d'alimentation d'une turbine à gaz, il a été constaté qu'il pouvait subsister des fuites potentielles de gaz dans les vannes d'isolation, et notamment dans les vannes V1 et V2. Afin d'éviter tout risque de mise en contact de l'air chaud de purge avec le combustible dans la cavité C, l'installation est dotée de moyens de ventilation 5 qui entretiennent un flux d'air relativement froid dans la cavité, c'est-à-dire à une température inférieure à celle de l'air chaud de purge de sorte que le mélange gazeux dans la cavité C soit inférieur à la température d'auto-inflammation du combustible. Dans différents modes de réalisation, il peut par exemple s'agir d'air prélevé de l'extérieur à température ambiante ou d'air d'instrumentation, c'est-à-dire prélevé d'un circuit d'air comprimé de commande des équipements de la turbine, notamment à une température ambiante et à une pression de l'ordre de 6 à 8 bar, ou encore de l'air chaud issu de la sortie du compresseur de la turbine à gaz, refroidi et détendu ou bien prélevé à un étage inférieur du compresseur de la turbine à gaz judicieusement choisi en fonction de la pression et de la température. Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 1, la ventilation de la cavité C s'effectue soit à partir de l'air chaud issu du compresseur détendu et refroidi, soit à partir de l'air d'instrumentation de l'installation, c'est-à-dire de l'air sous pression circulant dans les circuits de contrôle de l'installation. Bien que dans l'exemple représenté les moyens de ventilation comprennent deux branches de circuit 6 et 7 récupérant respectivement l'air d'instrumentation et l'autre l'air chaud de purge et qui convergent en amont de la cavité C, on notera que l'on ne sort pas du cadre de l'invention lorsque les moyens de ventilation ne comportent que l'une de ces branches alimentant la cavité C soit en air chaud de purge refroidi et détendu, soit en air issu d'un étage intermédiaire du compresseur de la turbine (non représenté) par l'intermédiaire d'une ligne d'alimentation 11 équipée d'une vanne V11, soit en air d'instrumentation. Comme on le voit, la première branche 6 comporte une unique ligne d'alimentation dans laquelle circule l'air d'instrumentation. Cette ligne d'alimentation 6 est équipée d'une vanne V5 de contrôle du débit d'air. En ce qui concerne l'autre ligne 7 d'alimentation, celle-ci est raccordée au circuit de purge 3, en amont de la vanne de contrôle V1 et à la ligne 6 d'alimentation en air d'instrumentation, en amont de la zone de raccordement des moyens de ventilation à la cavité C. La ligne 7 d'alimentation est dotée d'un dispositif détendeur 8 assurant la détente et le refroidissement de l'air chaud issu du compresseur et d'une vanne V6 de contrôle du débit d'air de purge détendu et refroidi. Ainsi, lors du fonctionnement de l'installation, la cavité C est alimentée en air de ventilation qui est peut être mélangé à la fuite d'air chaud à travers la vanne d'isolation V1 puis cet air à température du mélange peut être à son tour mélangé à une fuite de gaz à travers la vanne V2 puis enfin rejeté vers l'extérieur par l'intermédiaire d'un évent L doté d'une vanne V7. Ainsi, toute la portion de la cavité C comprise entre les points A et B est en permanence ventilée, de préférence dans le sens A vers B afin de limiter le temps de résidence du mélange air/gaz.
Le temps de résidence de l'air de ventilation entre les points A et B et la température du mélange air/gaz combustible au point B est calculée afin d'éviter l'auto inflammation du mélange. Il est par exemple possible de calculer le débit d'air afin de garantir que le temps de résidence du gaz combustible dans l'air chaud rende impossible l'auto inflammation du mélange gazeux, à la température du mélange gazeux inférieure à la température d'auto-inflammation du combustible. En effet, le délai d'auto-inflammation varie en fonction de la 10 température du mélange gazeux, le mélange combustible/air s'enflammant plus rapidement lorsque la température du mélange augmente. C'est la raison pour laquelle les moyens de ventilation sont dotés d'un passage 9 calibré capable de régler le débit d'air dans la 15 cavité C afin de s'assurer que le débit d'air permet d'évacuer vers l'extérieur les fuites potentielles de combustible à travers la vanne de contrôle V2, en passant par l'évent 8, en garantissant que le temps de résidence du mélange gazeux dans la cavité soit inférieur au délai d'auto-inflammation du mélange. Bien entendu, on ne sort pas du 20 cadre de l'invention si cette fonction est assurée par des vannes de contrôle V5, V6 et V11. Par exemple, la température de l'air d' instrumentation véhiculée par la ligne 6 d'alimentation est à température ambiante. En ce qui concerne l'air chaud de purge provenant du 25 compresseur, sa température après détente et refroidissement est de l'ordre de la température ambiante. Mais on ne sort pas du cadre de l'invention si elle monte jusqu'à 200°C, le débit étant alors augmenté afin de pallier au délai d'auto inflammation qui est alors plus court. En se référant à la figure 2, la ventilation de la cavité C est 30 mise en oeuvre lors de l'alimentation des injecteurs en combustible. Lors de cette phase d'alimentation, les vannes V1, V2 et V3 sont fermées, et la vanne V4 d'alimentation est ouverte.
Lors de la ventilation de la cavité C au moyen de l'air chaud de purge, les vannes V6 et V7 sont ouvertes, et la vanne V5 et V11 est fermée. Au contraire, lorsque l'on souhaite ventiler la cavité par l'air comprimé utilisé pour actionner l'instrumentation de l'installation, on ouvre la vanne V5 et l'on ferme la vanne V6, la vanne V7 de l'évent restant ouverte. Enfin, lorsque l'on souhaite ventiler la cavité par l'air intermédiaire du compresseur de la turbine, on ouvre la vanne V11 et l'on ferme les vannes V6 et V5, la vanne V7 de l'évent restant ouverte. On va maintenant décrire en référence aux figures 3 à 9, d'autres modes de réalisation des moyens de ventilation servant à injecter dans la cavité un flux d'air de ventilation.
Sur ces figures, des éléments identiques à ceux décrits précédemment en référence à la figure 1 portent les mêmes numéros de référence. On reconnaît en effet sur ces figures 3 à 9 le circuit d'alimentation 2 en combustible associé à sa vanne de contrôle 4, le circuit de purge 3 à l'air chaud doté de ses vannes de contrôles V1 et V2 qui délimitent entre elles la cavité C et le deuxième circuit de purge 4 à l'azote pour circuit d'alimentation 2, doté de sa vanne de contrôle 3. Dans le mode de réalisation de la figure 3, les moyens de ventilation comprennent une ligne 10 raccordée à l'extérieur de l'installation pour prélever de l'air ambiant. Cette ligne 10 est dotée d'une vanne V5 et d'un filtre F. Dans ce cas, la cavité C est dotée d'un unique évent constitué par une ligne d'évacuation L dotée de sa vanne V7 et prévue au niveau du point B. La ligne L est ici dotée d'un ventilateur d'extraction V. Dans ce mode de réalisation, le ventilateur V est dimensionné de manière à obtenir un débit qui dépend du type de gaz et de la température de l'air chaud de purge. En particulier, le ventilateur est dimensionné de sorte que le débit d'extraction soit suffisant pour éviter tout contact entre le combustible et l'air chaud de purge éventuellement présents dans la cavité C pendant une durée égale ou supérieure au délai d'auto-inflammation. Bien entendu, en variante, on pourra utiliser un ventilateur dimensionné de manière à générer une vitesse de déplacement suffisante pour évacuer le mélange combustible/air avant l'auto-inflammation ou régler le débit de gaz en prévoyant un passage calibré (non représenté) dans les moyens de ventilation, par exemple au niveau de la ligne 10, en aval de la vanne 5.
Comme on le conçoit, selon ce mode de réalisation, la cavité C est mise en dépression. L'air chaud de purge étant généralement à une pression supérieure à 10 bars, l'effet venturi généré par la vitesse de l'air passant dans la cavité, et agissant sur une éventuelle fuite de la vanne V1, est négligeable par rapport à la différence de pression entre la cavité et le circuit de combustible. Dans le mode de réalisation de la figure 3, l'air est aspiré au moyen d'un ventilateur V. En variante, on peut prévoir de monter le ventilateur V dans la ligne 10, entre le filtre F et la vanne V5 pour entretenir une ventilation forcée d'air ambiant injecté dans la cavité C (figure 4). L'avantage de cette variante est d'éviter le passage d'un mélange explosif air chaud/gaz à travers un ventilateur qui par frottement pourrait générer une étincelle et par conséquent enflammer le mélange.
Dans le mode de réalisation de la figure 5, la cavité C comporte deux lignes d'évacuation L et L' prévues respectivement au niveau des points A et B, c'est-à-dire prévues respectivement au voisinage des vannes V1 et V2 délimitant la cavité C. Dans ce cas, les moyens de ventilation sont raccordés à la partie médiane de la cavité C.
Dans ce mode de réalisation, le flux d'air de ventilation injecté dans la cavité C se sépare en deux flux de ventilation (flèches F et F') évacués vers l'extérieur par les lignes d'évacuation L et L'entraînant chacune les éventuelles fuites, soit du gaz combustible soit de l'air chaud, vers l'extérieur sous le contrôle des vannes V7 et V8.
Ainsi, dans ce mode de réalisation, la première ligne d'évacuation L évacue un mélange d'air relativement froid et de fuites de combustible, tandis que l'autre ligne L d'évacuation évacue un mélange d'air chaud de purge et d'air froid.
Comme on le voit, ce mode de réalisation correspond en partie à l'agencement de la figure 1. En d'autres termes, l'air utilisé pour balayer la cavité provient soit de l'air d'instrumentation 6, soit de l'étage intermédiaire du compresseur après détente et refroidissement 7.
Le débit d'air de ventilation doit être suffisant pour vaincre une contrepression de fuites et contenir chaque fuite en le dirigeant vers les évents respectifs au niveau des points A ou B. Bien entendu, les contraintes de temps de résidence au point B et la température du mélange limitant tout risque d'auto-inflammation doivent être respectées. Comme le montre la figure 6, pour faciliter la séparation du flux d'air de ventilation, on pourra prévoir un profilé aérodynamique P dans la zone dans laquelle débouchent les moyens de ventilation afin de séparer plus facilement le flux d'air de ventilation en deux flux dirigés respectivement vers les points A et B. Bien entendu, comme le montre la figure 7, un tel mode de réalisation est également compatible avec les modes de réalisation des figures 3 et 4 dans lesquels on utilise l'air ambiant pour ventiler la cavité.
En d'autres termes, le mode de réalisation selon lequel la cavité C comporte deux évents débouchant vers l'extérieur peut prévoir de prélever l'air de ventilation à partir de l'extérieur, après filtrage au moyen d'un filtre F pour créer un flux d'air forcé au moyen d'un ventilateur B divisé en deux flux de ventilation dirigés respectivement vers les points A et B au moyen d'un profilé aérodynamique P (figure 7). Bien entendu, dans ce cas, le profilé P peut être optionnel si le débit d'air forcé est suffisant.
On pourrait également prévoir, en variante, d'aspirer l'air en utilisant deux ventilateurs prévus sur les lignes d'évacuation L et L', comme décrit précédemment en référence à la figure 3. Toutefois comme mentionné précédemment, ce dispositif pourrait avoir comme inconvénient de mettre en contact le mélange explosif avec un ventilateur qui, par frottement, pourrait générer une étincelle et enflammer le mélange. Par exemple, le profilé P peut être réalisé sous la forme d'un raccord particulier, par exemple à trois branches assurant le raccordement des moyens de ventilation à la cavité C. Un autre avantage du profilé aérodynamique P consiste à permettre une séparation de fluides pouvant accepter une fuite plus importante. En se référant enfin aux figures 8 et 9, on peut prévoir que lorsque les moyens de ventilation sont configurés de manière à engendrer deux flux de ventilation dirigés vers deux évents respectifs, la cavité C peut être dotée d'une vanne V9 de manière à séparer la cavité en deux en évitant tout mélange des flux d'air de ventilation évacués vers leurs évents respectifs. Un tel mode de réalisation peut bien entendu s'envisager lorsque l'air de ventilation provient du réseau de contrôle de l'instrumentation de la turbine à gaz ou de l'air de purge (figure 8), ou de l'air ambiant (figure 9), ou encore d'un étage intermédiaire du compresseur. Du fait de la séparation physique créée par la vanne V9, ce mode de séparation de fluide peut supporter une contre-pression due aux fuites plus importante, par exemple dans le cas où la vanne V1 ou la vanne V2 n'est pas complètement fermée, laissant ainsi passer un débit non négligeable.
Claims (11)
- REVENDICATIONS1. Installation d'alimentation d'une chambre de combustion en au moins un fluide combustible, comprenant au moins un circuit (2) d'alimentation de la chambre de combustion en fluide combustible et au moins un circuit (3) de purge des circuits d'alimentation raccordé à une source d'air de purge relativement chaud et audit circuit d'alimentation et doté d'au moins deux vannes (V1, V2) d'isolation délimitant entre elles une cavité (C) dans ledit circuit de purge, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de ventilation (5) pour injecter dans la cavité un flux d'air de ventilation relativement froid.
- 2. Installation selon la revendication 1, dans laquelle les moyens de ventilation comprennent des moyens de raccordement (6) à une source de gaz d'instrumentation à haute pression associés à une vanne (V5) de réglage du flux de gaz d'instrumentation.
- 3. Installation selon la revendication 2, dans laquelle les moyens de ventilation comprennent des moyens de raccordement (7) à un compresseur et des moyens de détente et de refroidissement (8) pour injecter dans la cavité un flux refroidi d'air de purge issu du compresseur.
- 4. Installation selon l'une des revendications 1 et 2, dans laquelle les moyens de ventilation comprennent un passage calibré (9) de réglage du débit d'air de ventilation injecté dans la cavité.
- 5. Installation selon la revendication 1, dans laquelle les moyens de ventilation comprennent des moyens de prélèvement d'air ambiant associés à un filtre (F) et à une vanne (V8) de réglage du flux d'air ambiant et à un dispositif (V) apte à entraîner un flux d'air ambiant forcé dans la cavité.
- 6. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans laquelle la cavité est dotée d'un évent (V7) d'évacuation de l'air de ventilation qui débouche vers l'extérieur de l'installation.
- 7. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans laquelle la cavité est dotée de deux évents (V7, V8) placésrespectivement du côté des vannes d'isolation et débouchant vers l'extérieur de l'installation.
- 8. Installation selon la revendication 7, dans laquelle les moyens de ventilation comprennent un organe profilé (P) de séparation du flux d'air de ventilation en deux débits de ventilation conduits respectivement vers les deux évents.
- 9. Installation selon la revendication 8, dans laquelle la cavité comporte en outre une troisième vanne d'isolation (V9) séparant la cavité en deux cavités secondaires dans lesquelles sont respectivement injectés les deux débits de ventilation.
- 10. Installation d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, pour l'alimentation d'une chambre de combustion d'une turbine à gaz.
- 11. Procédé d'alimentation d'une chambre de combustion en au moins un fluide combustible, pour la mise en oeuvre d'une installation d'alimentation comprenant au moins un circuit (2) d'alimentation de la chambre de combustion en fluide combustible et au moins un circuit (3) de purge des circuits d'alimentation raccordé à une source d'air de purge relativement chaud et audit circuit d'alimentation et doté d'au moins deux vannes (V1, V2) d'isolation délimitant entre elles une cavité (C) dans le circuit de purge, caractérisé en ce que l'on injecte dans la cavité un flux d'air de ventilation relativement froid.
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