TURBINES À VAPEUR

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Réglage

Le réglage d'une turbine à vapeur a pour but de maintenir constante une certaine grandeur qui dépend de la nature de l'appareil entraîné : vitesse de rotation si cet appareil est une génératrice de courant alternatif, pression ou débit si cet appareil est un compresseur ou une pompe. Dans tous les cas, l'action du dispositif de réglage se traduit par une adaptation de la puissance développée à la valeur instantanée de la puissance demandée, cette adaptation étant réalisée en agissant sur le débit-masse de vapeur admis.

À cet effet, on munit la turbine d'une soupape de réglage soumise à l'action d'un régulateur (qui, dans le cas d'un groupe électrogène, est un régulateur centrifuge) et dont la position détermine le débit de vapeur admis.

Le débit-masse passant dans le premier aubage fixe est à peu près proportionnel à la pression régnant à l'amont de cet aubage, donc à l'aval de la soupape ; d'autre part, la pression à l'amont de la soupape est, aux pertes de charge près, celle de la chaudière, et, par conséquent, elle est pratiquement constante. Une fermeture partielle de la soupape de réglage provoque une baisse de pression et entraîne une réduction simultanée du débit-masse et de la différence d'enthalpie disponible dans la turbine : c'est le réglage par laminage de vapeur.

Ce mode de réglage a pour effet une baisse de rendement aux charges réduites. Pour atténuer cet inconvénient, on divise le premier aubage fixe en plusieurs secteurs séparés par des cloisons et alimentés par des soupapes de réglage s'ouvrant successivement. À la pleine ouverture de chaque soupape correspond ainsi un régime de fonctionnement sans laminage de vapeur, celui-ci n'intervenant que pour les régimes où l'une des soupapes n'est ouverte que partiellement : c'est le réglage par injection partielle. Son emploi exige toutefois que l'étage de tête de la turbine soit à action et non à réaction.

Pour une turbine à condensation, dans les limites de l'action de chaque soupape, la variation du débit-masse de vapeur avec la puissance développée P est pratiquement linéaire. Sur la figure, la d [...]

Débit-masse de vapeur et puissance

Débit-masse de vapeur et puissance

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Relation entre le débit-masse de vapeur qm et la puissance P 

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Turbine axiale à action

Turbine axiale à action
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Développement d'un étage de turbine dans un plan

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Turbine axiale à réaction

Turbine axiale à réaction
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Vapeur saturée et surchauffée

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Pour citer l’article

Paul CHAMBADAL, « TURBINES À VAPEUR », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 21 mai 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/turbines-a-vapeur/