Turbines Turgo

[Deloyer]

Bonjour,

Une simple question, une Turbine turgo a 4 injecteurs, qui fonctionne au débit minimale sur un seul injecteur quel est la perte de rendement au niveau mécanique pour le générateur sachant qu'il est donc surdimensionné de plus de 4 fois ? ( Fourchette de 5 a 20 kW)

[dB-)]

Bonjour,

si on ne parle que des pertes mécaniques du générateur (ventilateur, roulements, joints) elles sont inchangées si la vitesse de rotation est identique.

Donc en absolu même pertes mécaniques (exemple 500 W), mais rapporté au nombre d'injecteurs en services, il y a 4 fois plus de pertes, puisqu'il y a 4 fois moins d'injecteurs ...

Bonne fin de W.E.

dB-)

[Deloyer]

Bonjour a tous!

Mon projet de pico centrale avance, je vous récapitule mon projet :
Le cite dispose d'un débit de 25 a 40 l/s pouvant aller jusqu'à 85 l/s a la fonte des neiges et par forte pluie.
La chute est de 36m.
Une réserve d'eau de 150 m3
Le but est de revendre sur le réseau.

J'ai donc opté pour une turbine turgo a quatre injecteurs avec un coureur turgo de 26 cuillères inox d'un diamètre au milieu des cuillères de 316mm.
Un injecteur réglable de 23mm
Un injecteur fixe de 28.5mm
Un injecteur fixe de 35mm
Un injecteur fixe de 38mm
Une génératrice asynchrone weg de 15kw 750 tr/min

Qu'en pensez-vous ?

Deloyer

[PERRET]

Bonjour,

Un injecteur bien réalisé peut avoir un coefficient de débit ( m ) de 0,82.
On estime la chute nette à 34 m pour tenir compte des pertes en charge à la grille, dans la conduite et à la sortie de la turbine.
Un injecteur Ø 30, utilisé dans ces conditions, aura un débit d'environ 15 l/s - consulter le fabricant.
Les quatre, à plein débit, auront un débit total d'environ 60 l/s. Il est très facile d'augmenter ultérieurement le diamètre d'un injecteur fixe si le débit est insuffisant.
Pourquoi en commander de différents diamètres ? Il faut se simplifier la vie. Et l'automatisme.
A 60 l/s sous 34 m, vous disposez d'une puissance brute de 20 kW. Et, si l'installation est bien réalisée, vous aurez une puissance aux bornes de 15 kW.
C'est le but recherché.

[Deloyer]

Bonjour, d'après mes calculs,
Un injecteur de 23 mm lesserai passer 11l/s
Un injecteur de 28.5mm lesserai passer 16l/s
Un injecteur de 30mm lesserai passer 25l/s
Un injecteur de 38 mm lesserai passer 30l/s
(D'après calculs roue, la vitesse d'injection serait de 25.8 m/s)
Je ne vois pas en quoi il est plus compliqué qu'il soit de différent diamètre, pour autant je pensais avoir une plage de réglage plus grande pour jongler entre les différents débit.
Par contre je me rend compte, que pour 80 l/s, je devrais passer la génératrice a 18.5 kW.

Deloyer

[PERRET]

Bonjour,

Je suis d'accord avec la vitesse d'eau de 25,8 m/s ce qui correspond à une chute nette de 34 m.

Mais pour le calcul de vos injecteurs, vous avez négligé le coefficient de débit (m) des injecteurs, en principe 0,82 pour un bon injecteur et qui peut atteindre 0,92 avec un injecteur parfait (on peut rêver . . .)

Avec 4 injecteurs fixes de Ø différents vous avez 2^4 = 16 combinaisons possibles. Les matheux corrigeront si je me trompe.
Et plus si vous en avez un à débit variable.

Pour la production d'électricité il ne faut pas succomber à la tentation de suréquiper un site.
Coûteux et le résultat final n'est pas souvent à la hauteur des espérances.
15 kW, à priori, c'est bien.

[Deloyer]

Merci Mr Perret pour tous vos conseils et vos infos.
Pensez vous qu'un codeur incremental soit indispensable sur la génératrice pour la régularisation des vannes, ou un compte Tours pris sur l'arbre opposé de la génératrice pourrais suffire?

Cordialement Deloyer

[PERRET]

Bonsoir,

Pourquoi se compliquer la vie avec un codeur incrémental alors qu'il suffit d'un simple détecteur de proximité face à la denture d'un pignon solidaire de l'arbre de la génératrice.

Dans le cas d'un alternateur autorégulé en production autonome il servira à asservir l'admission d'eau de la turbine.
Dans le cas d'une génératrice asynchrone ou d'un alternateur autorégulé raccordé sur le réseau il servira essentiellement pour couplage sur le réseau.
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Veuilly la Poterie - 34R.JPG

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A - Pignon + détecteur - 1.JPG

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Détecteur de proximité et pignon.JPG

Choisir le pignon avec le plus grand nombre de dents possible, seule limite, en emballement, la fréquence maximum admissible de l'entrée rapide de l'automate.
Plus le pignon aura de dents, plus la fréquence sera grande et meilleure sera la précision de la mesure de vitesse.
Les pignons au module 2 sont parfaitement adaptés aux capteurs Ø 8.

[Deloyer]

Encore merci !

Pour les injecteurs fixe, la buse est simplement conique avec un angle precis, où il est convex?
Avez vous des infos pour fabriquer des bons injecteurs ?

[PERRET]

Bonjour,

Simplement que le coefficient (m) de débit est maximum (0,946) pour ajutage conique convergent avec un angle de sortie au sommet de 12° environ.
Et que la vitesse de sortie est maximum quand cet angle est de 13 à 16°.
Mais, n'étant ni fabricant ni vendeur, je n'en sais pas plus sur les injecteurs utilisés sur les turbines Pelton ou Turgo.