Qu’est-ce que la turbine à impulsions – Lames à impulsions – Définition

Types de turbines à vapeur

Les turbines à vapeur peuvent être classées en différentes catégories en fonction de leur construction, de leurs pressions de travail, de leur taille et de nombreux autres paramètres. Mais il existe deux types de base de turbines à vapeur:

• turbines à impulsion
• turbines à réaction .

La principale différence réside dans la manière dont la vapeur s’étend lorsqu’elle traverse la turbine.

Turbine à impulsion et turbine à réaction

Les types de turbines à vapeur basés sur la géométrie des aubes et le processus de conversion d’énergie sont les turbines à impulsion et à réaction.

Turbine à impulsion

La turbine à impulsions est composée d’ aubes mobiles alternant avec des buses fixes . Dans la turbine à impulsion, la vapeur est détendue dans des buses fixes et reste à une pression constante lors du passage sur les aubes. Les turbines Curtis , Rateau ou Brown-Curtis sont des turbines à impulsion. La turbine à vapeur originale, la De Laval, était une turbine à impulsion dotée d’une roue à une seule lame.

La totalité de la chute de pression de vapeur a lieu uniquement dans les buses fixes. Bien que les pales d’impulsion théoriques aient une chute de pression nulle dans les pales mobiles, pratiquement, pour que l’écoulement ait lieu à travers les pales mobiles, il doit également y avoir une petite chute de pression à travers les pales mobiles.

Dans les turbines à impulsion, la vapeur se dilate à travers la buse, où la majeure partie de l’énergie potentielle de pression est convertie en énergie cinétique. La vapeur à grande vitesse des buses fixes impacte les pales , change de direction , ce qui à son tour applique une force . L’ impulsion qui en résulte entraîne les pales vers l’avant, entraînant la rotation du rotor. La principale caractéristique de ces turbines est que la chute de pression par étage peut être assez importante, permettant de grandes pales et un nombre d’étages plus réduit. À l’exception des applications à faible puissance, les aubes de turbine sont disposées en plusieurs étapes en série, appelées compoundage, ce qui améliore considérablement l’efficacité à basse vitesse.

Les turbines à vapeur modernes utilisent fréquemment à la fois la réaction et l’impulsion dans la même unité, variant généralement le degré de réaction et d’impulsion du pied d’aube à sa périphérie. Les pales du rotor sont généralement conçues comme une lame d’impulsion à la pourriture et comme une lame de réaction à la pointe.

Étant donné que les étages Curtis réduisent considérablement la pression et la température du fluide à un niveau modéré avec une proportion élevée de travail par étage. Une disposition habituelle consiste à prévoir du côté haute pression un ou plusieurs étages de Curtis, suivis d’un Rateau ou d’une étape de réaction. En général, lorsque le frottement est pris en compte les étapes de réaction, l’étape de réaction se révèle être la plus efficace, suivie par Rateau et Curtis dans cet ordre. Les pertes par friction sont importantes pour les étages Curtis, car elles sont proportionnelles à la vitesse de la vapeur au carré. La raison pour laquelle les pertes par frottement sont moins importantes dans la phase de réaction réside dans le fait que la vapeur se dilate en continu et donc les vitesses d’écoulement sont plus faibles.