Turbines Francis

[PERRET]

Anecdote

Sur la première installation que j'ai remise en service, il y a bien longtemps (barrage - déversoir : 1,5 m x 12 m en palplanches, curage du bief sur 800 m, remise en état de la turbine, pose génératrice et transmission par courroie Poly-V, tableau d'automatisme, chauffage par convecteurs), j'ai été amené à refaire l'arbre et les paliers.

L'initiateur du projet était un très vieil ingénieur tchèque, en famille avec le Propriétaire, qui avait travaillé dans les années 30 avec le professeur Kaplan, avait immigré en France et avait fini sa carrière comme directeur des pompes Samson. Assez têtu, s'était mis en tête et commencé à réaliser une transmission par chaine entre la turbine et un futur alternateur . . .

Il m'avait alors raconté les déboires de Kaplan lorsqu'il avait équipé de ses turbines les chutes du Niagara.
Et effet les turbines, installées sous une chute importante - 45 m si je me souviens -, avaient les pales qui fléchissaient sous la pression de l'eau et de ce fait le rendement prévu au cahier des charges n'était pas obtenu et les turbines non payées.
Il m'a raconté qu'il fut réveillé en pleine nuit par Kaplan qui avait enfin trouvé la cause et une solution : refaire les pales en tenant compte du fléchissement de celles-ci en fonctionnement.
Le fabricant et le gouvernement tchèque qui était garant furent enfin payés.

Sur le site il y avait une petite turbine Francis horizontale CEF, Ø roue 455 mm - 400 t/mn - ± 300 l/s - Environ 15 CV sous 4,5 m de chute.

Radio électricien de formation, mes connaissances en mécanique étaient plus que sommaires, limitées aux paliers de lave-linge.

Après maintes réflexions et recherche d'informations et documentations - Internet n'existait pas - , j'ai néanmoins entrepris de dessiner et faire refaire l'arbre Ø 80 x 2000 environ et le palier butée fixé sur le dôme de la turbine par un ami mécanicien.
Ne doutant de rien, j'ai fait réaliser un palier-butée avec une double étanchéité par 4 joints V-Ring frottant sur inox avec une chambre d'évacuation des fuites entre deux et un roulement à rotule sur rouleaux avec avec manchon de serrage 21318 CK + H 318 - (80 x 160 x 40). Dieu merci !, le palier est toujours en dépression.
A l'autre extrémité de l'arbre, côté poulie, palier classique à rotule sur billes - de réemploi - Ø 50.
Ayant néanmoins des doutes sur la fiabilité du montage, j'avais approvisionné roulement et manchon de rechange. . .
Suite au décès du Propriétaire, l'installation est restée assez longtemps à l'arrêt avant d'être vendue.
Y étant repassé par hasard avec un ami il y a 5 ans, 30 ans après la mise en service, l'installation, bien qu'arrêtée, était toujours fonctionnelle.
Lors de la confection du coffret d'automatisme (on ne parlait pas alors de micro-automates !), j'y avais dissimulé un compteur horaire. Celui-ci indiquait alors plus de 87.000 h de fonctionnement. A moins, qu'ayant revenu à zéro, ce ne soit 187.000 h ? . Je n'avais jamais été rappelé sur cette installation.

Tout cela pour dire qu'un roulement à rotule sur rouleaux, correctement dimensionné, est parfaitement adapté pour supporter une charge radiale et axiale. Surtout que maintenant les fabricants donnent une durée de vie "infinie" si celui-ci est graissé par un lubrifiant parfaitement "propre".

Ci-ci dit, si j'avais à réaliser ce montage aujourd'hui, je prendrais soin d'éloigner le roulement de la turbine et de prévoir un déflecteur entre les deux.
Et que surtout que l'ensemble soit facilement démontable si l'on doit intervenir.

Par la suite, ayant eu intervenir sur une autre installation, je me méfie des butées à billes sur arbre horizontal. Problème de graissage pas toujours facile à solutionner facilement.

P.S. Si quelqu'un est intéressé, j'ai toujours en stock roulement et manchon pour arbre Ø 80. . .

[PERRET]

Courroie crantée

Sur une transmission réalisée sur les indications d'un "vendeur" de courroies crantées, Il est impossible de monter en puissance, la courroie s'allonge et les dents ne tombent plus ou mal ? dans les encoches !

Alors prudence !

Et surtout ne pas confondre courroie crantée qui nécessite des poulies hors de prix et courroie striée, genre Poly-V, parfaitement adaptée à nos installations.

A mon avis, un épaulement sur l'arbre n'est pas nécessaire si on utilise un roulement oscillant à rouleaux avec manchon. Cela facilite la réalisation de l'arbre puisque l'on n'a plus à se soucier de la position de la butée. Seule difficulté, bien positionner le manchon avant serrage pour que le roulement - donc la roue - soit à la bonne place une fois l'écrou serré. Utiliser une clef adaptée pour serrer les écrous à créneaux. Éventuellement faire un repère sur l'arbre - trait de scie - en prévision d'un démontage ultérieur.

[eric s]

Bonjour à tous (toutes),

J’ai été voir le moulin de MHEC à Chappes ; superbe ! Pour tous ceux qui ne sont pas de trop loin : faut demander pour le visiter !
Et Paul est très cordial et amical, je ne crois pas qu’il y aura un problème.

Encore une question à vous tous (toutes) : Paul m’a expliqué qu’il faut quand même nettoyer la Francis une fois par an, vu le calcaire dans l’eau ici.

Dans le temps je crois qu’on vidait tout simplement le bief pour le nettoyer. Moi je n’ose plus le faire… (Vu le procès verbal).

Et je n’ai pas de vannes devant la grille pour fermer tout le bazar…

Paul m’a dit de mettre de tôles sur la grille, mais je ne crois pas que cela pourra marcher. Barres de la grille de 12/20 mm (comme c’était auparavant), ça ne supportera pas un poids de 2 m d’hauteur d’eau.

Faudra mettre un barrage/vanne devant ou derrière la grille.

Je crois que le plus facile sera de faire une structure devant le pont : support, fer à béton, et prévoir pour pouvoir boucher tout le débit.
Je pourrai mettre du fer à béton là pour empêcher le plus gros débris à passer.
Et quand nécessaire (une fois par an) mettre des tôles/panneaux pour vider la chambre d’eau, sans changer le niveau du bief. Pas besoin de demander je crois.

Est-ce qu’il faut demander une permission de travaux/déclaration de travaux pour cela ?

Si vous avez des autres suggestions pour faire ce travail,
Je serrai très reconnaissant,
Eric.

[MHEC]

Bonsoir Eric, bonsoir tout le monde,

Merci Eric, pas de soucis, la porte du moulin est grande ouverte pour une petite visite privée, Serge est venu également me voir (en coup de vent) dommage, je n’ai pas pu tout lui expliquer, il y a aussi Gérard, Claude, Gilles et tous les autres qui m’ont demandés, je reste à votre disposition n’hésitez pas à me contacter.

Dans un moulin, il est nécessaire de vérifier la roue (une fois par an, c’est bien) pour cela, il faut impérativement vider la chambre d’eau soit par une vanne de garde, soit en obstruant les grilles par des tôles et des chiffons ( Pas de soucis de pression si les grilles sont en bon état). De plus, les "Francis" sont très sensibles au calcaire à l’époque, j’étais obligé de la détartrer tous les 2 ans avec un marteau burineur.

Concernant les travaux et les autorisations de turbiner, 2 cas de figure :

Pas besoin d’autorisation :
Tout travaux à l’intérieur de votre moulin, vous faîtes ce que vous voulez : changement de turbine, d’alternateur etc..

A l’extérieur, remplacement des grilles, du vannage à l’identique (même hauteur, même largeur), mise en place d’un dégrilleur (sauf sur un site classé, se renseigner en mairie).

Même si votre moulin n’a pas fonctionné depuis plusieurs années, vous avez tout à fait le droit de le remettre en fonction bien entendu, sans en modifier les structures extérieures (vannage, déversoir, prise d’eau) afin: De faire de l’électricité pour vos besoins personnels, moudre du grain, scier du bois etc.. .

Nécessite une autorisation (+ un permis de construire le cas échéant) :
Tout travaux à l’extérieur de votre moulin, agrandissement de la prise d’eau, modification du vannage, des grilles, augmentation de la chute en rehaussant le déversoir, augmentation de la puissance brute, vidange ou curage du bief, baisse du débit réservé, baisse ou augmentation du niveau légal, création d’une passe à poissons ou à canoës etc...

Bonne nuit.

PV

[MDT]

Merci Eric pour cette description détaillé de votre restauration.
Cette lecture est pour moi d'autant plus intéressant que j'ai exactement la même turbine Francis que votre grande turbine dans mon moulin.
Elle fait 20kW sous 2.4m.
Vous m'avez impressionné avec la qualité de rénovation de votre turbine.
La mienne par rapport a ça n'est plus que la rouille qui tourne.
Il n'est même pas envisageable de dévisser quoi ce soit sous peine que tout tombe en miettes.

Bonne continuation!

[eric s]

Bonjour tout le monde

Merci beaucoup pour cette clarification Paul.

Puisque je veux commencer à turbiner, et tout remettre en eau dans un ou deux mois au plus tard, l’option de faire des travaux en dehors du moulin ne va pas marcher.
Pour demander l’autorisation il faudra des mois voir un an ou plus… je connais ça entre temps.

Alors j’ai encore trois options : à l’intérieur du moulin :

1. Refaire une vanne devant les turbines dans le moulin (qui se trouvait là auparavant devant la grande roue à aubes), on voit toujours où c’était placé.
Faudra enlever une machine d’une tonne (je suppose) sur le sol, faire une fente dans le plancher, faire construire une vanne et une construction pour lever et descendre une vanne de 3.30m de large.
Rejeté, trop chère et encombrant.

2. Changer la grille par une plus solide pour pouvoir mettre des tôles devant.
Pas beaucoup d’envie de refaire tout cela. Ça m’a pris tant de temps…
Rejeté, pas envie.

3. Renforcer la grille.
On va quand même utiliser l’option d’utiliser la tôle ondulée. (merci Paul)
Oui, renforcer, c’est le moins cher, et assez vite fait.
Quelques tubes rectangulaires derrière la grille, quelques étais, ça supporterait bien le poids de l’eau devant la grille je crois. Devra être solide quand même, je ne veux pas être tué quand je suis en train de faire l’entretien des turbines…
Ça va être cela ! Si quelqu’un a une meilleure idée ?

@ MDT :

Mon Dieu : elle est vraiment identique !
La mienne a été fait pour un ‘Mr. Barbarat de Bar sur Seine, dans une usine à Chartres, le 13 mars 1910’ pour une scierie à Polisy.

Avant de commencer le nettoyage, elle était pareille. Même rouille et calcaire.

Faut pas désespérer avant de commencer…

Si tu aimerais la remettre à tourner : je l’ai déjà dit : il faut du temps, de la patience, et un peu d’argent.
En dessous de la couche, tu pourrais trouver une très belle machine, comme moi. Et ça n’a pas tombé en miettes !

Bon courage, et si je peux t’aider, faut le dire,

Eric

[moulino51]

Bonjour a tous,

Turbine fabriquée dans "une usine à Chartres"

Cette (ces) turbines ne ressemblent pas a une Teisset-Rose-Brault (TRB ) ou Teisset-Chapron, qui était fabriquées a Chartes !

Connaissez vous tous deux, la marque de vos turbines ?

Merci et bonne journée.

Gérard

[eric s]

Désolé, je n’ai rien vu sur la turbine (quelque numéros à l’intérieur des directrices, c’est tout).
J’ai encore été regarder minutieusement la ‘blue print’ de la turbine que j’ai trouvé, je ne vois rien. Mais les deux coins en bas ne sont plus là. Peut-être c’était imprimé là ?
Mais si on connaît la date exacte, et le lieu, on devrait pouvoir le trouver je crois.

bonne journée à vous tous,
Eric

[dB-)]

Bonsoir Eric, et tout le monde,

je t'avais indiqué il y a quelques mois que ta turbine était peut être américaine, de marque Samson, et modèle 17A : photos-ci dessous, prise sur l'excellent site http://www.frenchriverland.com/draft_tubes.htm

tannery 042.jpg

Mais tu m'avais répondu à l'époque qu'il était marqué sur ton plan les mots "turbine Teisset" et la date 1910 : peut-être sur un coin de plan qui a disparu ensuite, pendant les travaux de rénovation ?

Les modèles de turbines ont souvent été copiés ou fabriqués sous licence par différents constructeurs.

Cordialement

dB-)

[eric s]

Oui, c'est vrai,c'est vrai, j'avais oublié! Ce nom se trouvait sur le papier dans lequel était mise la 'blue print'.
Tout à fait correcte cette remarque!

Bonne soirée à vous tous/toutes,
Eric