Bonjour à tous,
je me pose une question:que faire pour dimensionner une turbine à vapeur lorsque la demande de crête (puissance appelée maximale) est très au dessus de la demande moyenne de base? Les turbines ont-elles des spécificités ou des limitations pour pouvoir soutenir les rares pics de demande en pics tout en délivrant un travail convenable en fonctionnement de base?
Merci pour votre aide.
je ne maitrise pas le calcul en detail des turbines a vapeur , mais je me contente de citer ce que j'ai lu dans des livre de 1920 : la turbine a un bon rendement a sa puissance maximum et diminue de rendement a puissance partielle
le moteur a vapeur a piston augmente son rendement a puissance partielle
c'est ce qui a été constaté a l'epoque ou il y avait concurence entre piston et turbine : le prix des combustible a baissé et les turbines ont presque gagné
de toute facon le diesel a remplacé la vapeur
avec un moteur a vapeur a piston on peut reguler la puissance sans perte d'energie en choisisant le temp d'ouverture des soupape ou tiroir d'admission
avec les turbine on regule par fermeture de l'admission de vapeur : perte catastrophique a puissance partielle
je reve d'une turbine avec beaucoup d'etage suplementaire de petit diametre : on pourait regler la puissance en choisissant a quel etage se fera l'admission
plus l'admission se fait dans un etage petit , plus il y a un grand nombre d'etage derriere pour profiter de toute la detente
Les turbines à action ont généralement un tore d'admission segmenté qui permet par injection partielle de limiter la perte
de rendement à charge réduite. Maintenant, il est vrai que
les turbines en général (gaz ou vapeur) ne marchent vraiment bien
qu'au régime nominal.
Les cycles à soutirage (et même à soutirages multiples) permettent de faire varier la puissance optimale d'un cycle de vapeur.
En gros de la vapeur est soutirée en cours de cycle (dans la turbine) avant d'avoir pu effectuer tout le travail. L'énergie qu'elle contient encore sert à réchauffer l'eau froide et permet d'économiser de l'énergie dans le générateur de vapeur. Une puissance optimum est déterminée par la quantité soutirée et le moment où l'on soutire.
En soutirant moins à certains moments, on peut avoir une plus grande puissance moteur (avec un rendement plus faible, mais pas catastrophique).
Si tu veux plus de détails (schémas, calculs...), n'hésite pas!
Bonjour,
Merci à tous pour vos éléments de réponse qui me sont très utiles.
Disons que dans mon cas, la perte de rendement n'est pas un problème en soi dans la mesure où le combustible est gratuit voire très encombrant (déchets de bois). En régime partiel, avec un très mauvais rendement, la chaudière pourrait alors servir plus d'incinérateur. Le rendement n'est donc pas un souci. Je me demandais seulement s'il n'y avait pas des recommandations techniques, une charge partielle en dessous de laquelle il ne fallait pas descendre pour ne pas endommager les équippements. Peut-on par exemple travailler à 25% de la puissance nomile sans endommager les équipements?
Encore merci pour votre aide.
Bjr
Merci nostra16 pour cette explication sur les soutirage. Je suis vraiment preneur de plus de détails et de schéma car je ne suis pas sur d'avoir tout compris.
Merci
Bjr
Merci chatelot16 pour ton aide. Pourrais-tu me donner plus d'explication sur la non-perte de puissance des moteurs à vapeur en jouant sur le temp d'ouverture des soupape ou tiroir d'admission? Merci. J'étudie la thermodynamique mais je ne suis pas encore un vrai champion
Mais peut-on considérer les moteurs à vapeur à piston comme commercialement mature (je veux dire les nouvelles génération de type Spilling qui semble être le seul fabriquant)? Je ne connais pas d'installation commerciale (pas démonstration/étude) fonctionnant en moteur vapeur en Europe...
Merci pour votre aide.
je pense surtout au moteur a vapeur a distribution " corliss " qui on été tres aprecié pour faire tourner toutes sorte d'usine
monocylindre double effet horizontal , admission et echappement pas 4 espece de gros robinet
un mecanisme a declic ouvre le robinet d'admission un temps tres court au debut de la course : pendant le reste de la course la vapeur se detend et la pression en fin de course est tres faible , en dessous de la pression atmospherique , guere superieure a la pression dans le condenseur : le rendement de ce monocylindre a lui tout seul est aussi bon qu'un moteur a plusieur detente successive
le regulateur command le systeme de regulation a declic : quand il faut une forte puissance l'admission est plus longue , et la detente ne se fait pas entierement : en fin de course la pression est plus forte , le rendement est moins bon , mais le moteur est capable de fournir ce que l'on veut
a pleine admission le rendement est catastrophique , mais la puissance fournie est enorme : ca ne peut durer longtemps car on vide la chaudiere...
le moteur corliss etait lourd car le gros cylindre doit avoir a la fois la solidité pour resister a la haute pression et le grand volume pour une longue detente . il est plus optimum de partager les fonction : petit cylindre solide pour la haute pression et gros cylindre leger pour la basse pression : c'est ce qui a été fait pour les moteur marin , triple ou quadruple expansion
corliss est le nom de l'inventeur americain de ce systeme , mais il a été utilisé par un grand nombre de constructeur dans le monde entier
pour une faible puissance la non optimisation du poid n'est pas un probleme : on apprecie surtout la simplicité
on pourait rever a une ouverture a commande electronique des soupape d'admission
les soupapes d'echapement n'on pas besoin de commande reglable , elle sont toujours ouverte en grand a chaque course
je dit soupape car les premier corliss etaient avec des especes de robinet : il y a eu ensuite des version avec soupape a double siege equilibré
le site de spilling est desesperant : on y voit pas la moindre information technique interressante : on peut juste esperer que leurs service commercial trouvera la bonne soluition a celui qui a assez d'argent pour un gros projet
pour une petite puissance il n'y a pas 36 solution , il faut tout construire sois meme
cela fait longtemps que j'epeluche des vieux livre sur les machine a vapeur de differentes epoque : je suis bientot pret a passer a la construction
je n'ai pas beaucoup d'espoir de faire quelque chose commercialement rentable : les reglements sur les appareil a pression sont catastrophique : l'apave est capable de tout pour compliquer les chose
je connais trop d'usine genre scierie qui ont demoli leurs chaudiere a vapeur qui exploitait leur dechet rien qu'a cause de la lourdeur des controle ...
Bonjour,
Après une longue absence, je remarque que j'ai toujours pas répondu : Lien ici pour un schéma de principe et des explications (diagrame T S, schéma d'une centrale...).
(C'est pas de moi, mais je ne suis aps chez moi et j'ai pas mes livres sous la main, donc voila...).
Les caractéristiques sont : baisse de la puissance nominale et augementation du rendement quand on soutire. Le total soutiré est de l'ordre de 30%, et je ne me souviens malheureusement plus de la baisse de puissance produite. Mais le rendement est amélioré.
Si on veut augementer la puissance produite, on peut fermer les soutirages. Le système devient alors le système "de base", avec un rendement légèrement moins bon que sans soutirage. Ce qui fait qu'on peut produire plus pendant des pointes de consomation à un coût raisonnable, et qu'à puissance nominale le rendement est meilleur que celui d'un cycle sans soutirage.
Si tu veux des formules, je veux bien les mettre début semaine prochaine. Faut juste me préciser si tu veux juste les rendements et puissances ou si tu veux le tout (calcul de l'optimum de soutirage à T et P donnée, dimensionnement des échangeurs de soutirage...).
