Vérins, distributeurs, pompes hydrauliques

[regissou65]

Bonsoir,
Ci-joint une partie de plan de la comande de notre KAPLAN. C'est un montage avec vis/écrou,très bien proportioné.A l'origine il y avait une manivelle ensuite un motoréducteur en courant continu puis maintenant,on réfléchi entre verrouillé le système ouvert a fond ou montage d'un verrin. Car nous avons 4 turbines sur le meme site pour la régulation.Mais comme nous avons raccourci l'arbre de 80 centimètres et changé toute la partie haute(multi)nous devons aussi raccourcir le tirant de manoeuvre des pâles.Si on montais un verrin, on garderais certainement le boitier avec sa double butée et nous aurion alors un verrin sur chassis fixe.

[dB-)]

Bonjour,

ce serait dommage de verrouiller le réglage d'incidence de pales, gardez le système d'origine ou montez un vérin.

Personnellement, je n'ai rien contre les vérins électriques, qui ont énormément progressé au cours des 20 dernières années, et qui sont une alternative très intéressante à l'hydraulique pour des mécanismes peu sollicités (par exemple quelques mouvements par jour) :

- systèmes à vis/écrou ou circulation de billes
- réversibles ou non
- plusieurs tonnes de poussée si besoin
- limiteurs de force intégrés en option
- capteurs de course intégrés en option
- protection thermique
- simplicité de mise en oeuvre
- pas de risque de pollution par fuite d'huile
- compacts (pas de centrale hydraulique)
- compétitifs (pas de centrale)
- faible consommation
- énorme choix (voir SKF par exemple)

Bon, j'aime bien l'hydraulique aussi

dB-)

[Toubab]

oui DB, je suis bien de ton avis
mais tu ne penses pas qu'un système de vis à bille soit assez fiable pour un réglage de pas de pale ?
fréquence de manoeuvre trop élevée ?

[dB-)]

Bonjour,

je n'ai encore pas vu de turbine Kaplan qui utilise un vérin électrique pour la commande d'incidence de pales ! Mais pourquoi pas ?

Par exemple, un vérin SKF SRSA 30 a une "force" de 7 tonnes, et si on le fait travailler avec juste 1 tonne il a une durée de vie estimée de 10 000 km de course de tige (catalogue constructeur).

En tablant sur 25 ans de fonctionnement ça donne 400 km de course par an, ou 11 000 mouvements de 10 cm d'amplitude par jour, soit une grosse correction d'incidence toutes les 10 secondes ! On en est loin !

Bon, ces vérins là sont chers (circulation de billes, moteur sans balais, module de commande), mais d'autres sont plus rustiques : j'ai installé un petit kit SKF Easy 3, commande en 24 V DC, module de protection de surcharge incluse, pour manœuvrer une vanne papillon sur une petite Pelton télécommandée, et pour l'instant ça tourne !

Vu aussi chez un client, un vérin électrique de commande de portail avait été utilisé sur une petite vanne guillotine de décharge (environ 80 cm de large par 80 cm de haut) : le montage avait bien fonctionné pendant plusieurs années, mais avait ensuite été vandalisé (fils coupés, etc ...) puis laissé à l'abandon depuis.

dB-)

[Toubab]

il est en effet curieux qu'aucun constructeur ne choisisse cette solution !
surtout qu'il est quand même bien plus simple de transmettre un courant électrique sur un arbre tournant qu'un fluide sous pression !

[PERRET]

Bonsoir,

Pour une turbine Kaplan il est préférable d'utiliser pour la commande des directrices le système vérin simple effet pour ouvrir commandé par une électro-vanne N.O., contrepoids pour fermer.

Ce montage permet d'avoir une sécurité positive et surtout une fermeture très rapide des directrices : moins de 1 à 2 secondes.

Avantages :

- Évite l'emballement de la turbine lors de l'arrêt, très sensible lorsque les pales sont faiblement ouvertes.
- Accessoirement, permet d'éliminer simplement les feuilles qui se déposent sur les directrices et les pales. Gain de puissance immédiat constaté : plus de 10 % suite à une fermeture rapide et réouverture ensuite.
Très appréciable au moment de la chute des feuilles. A programmer plusieurs fois par jour en cette saison.
- Pas besoin de source auxiliaire pour arrêter l'installation.

Le prix de l'hydraulique s'est bien démocratisé, un vérins simple effet coûte quelques dizaine d'€uros maintenant et, si l'on ne souhaite pas acheter un groupe hydraulique, possibilité de commander ce vérin par une pompe hydraulique entrainée en permanence par la turbine.
Inconvénient : il est nécessaire de laisser tourner la turbine au ralenti après un arrêt.

Réalisé deux fois, il y a longtemps, avec succès - un budget serré -, sur des turbines Francis avec une pompe de BX ou CX Citroën.

Pompe Citroën BX 16 - 4.JPG

Sinon, pour la commande des pales, un vérin électrique, pourquoi pas ? Reste à trouver un fournisseur. Ne pas oublier que les efforts peuvent être très importants - plusieurs tonnes. Exemple : turbine SHM - 3 m - Ø roue : 1,25 m : 7 tonnes maximum.

Multiplicateur et butée SHM - 1.JPG

Distributeur SHM 8044.jpg

[Toubab]

merci pour ces précisions !

je reste quand même surpris par l'intensité des efforts ... ça me parait énorme

quelqu'un a t il une idée de la modélisation de cet effort ? (évolution de la pression le long d'une pale ??)

[djan]

il y a une modélisation détaillé des efforts sur les pales d'une Kaplan dans le livre 3 du Tenot page 346.

[zib01]

il est en effet curieux qu'aucun constructeur ne choisisse cette solution !

Bonjour ,qui dit kaplan dit conjugaison entre les pales et les directrices maintenant une petite station hydraulique suffit à tous gérer.

surtout qu'il est quand même bien plus simple de transmettre un courant électrique sur un arbre tournant qu'un fluide sous pression !

La je suis pas d'accord car il faut bien penser que le verin tourne , le principe du tube kaplan est assez simple et quasiment sans entretien sur la longue vie d'un groupe. Tandis que pour l’électricité c'est bague isolé de l'arbre avec charbon ,donc beaucoup de nettoyage.

[Toubab]

le vérin tourne mais pas le groupe hydraulique, il y a donc bien un joint tournant quelque part !

je pensais qu'un collecteur à balai était plus fiable qu'un joint tournant hydraulique même basse pression...
je peux me tromper !