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Re: RECHERCHE TURBINE KAPLAN DOUBLE ACTION

Publié : 14 juil. 2018, 10:17
par moulino51
Bonjour,

Difficile de répondre sans connaitre les conditions hydrologique du site (hydrogramme)
Mais en première approche je calcule avec un Rdt global de 0,7 pour une installation moyenne avec turbine.
Ici : on trouve 122 kW de puissance théorique brute * 0,7 = 85 kW
Mais probablement un peu plus vu que c'est une Kaplan

(Il faudrait donc rechercher un diamètre de roue entre 75 et 90 cm)

Maintenant ces 2500 l/s représentent quoi :?:



Re: RECHERCHE TURBINE KAPLAN DOUBLE ACTION

Publié : 14 juil. 2018, 11:21
par gege65
2700 l/s c'était le débit moyen turbinable de la rivière à l'époque (débit de la rivière 300l/s).

Ce n'est plus le cas: 6 à 8 mois proche des 2000 puis le reste 1500 de moyenne. D'ou mes calculs à 1500: mieux vaut 1500 à rendement 100% que faire le yoyo entre 100% et 50%.

Bon WE.

Re: RECHERCHE TURBINE KAPLAN DOUBLE ACTION

Publié : 14 juil. 2018, 11:43
par moulino51
gege65 a écrit : 14 juil. 2018, 11:21 2700 l/s c'était le débit moyen turbinable de la rivière à l'époque (débit de la rivière 300l/s)
Donc refaire le calcul sur les bonnes bases :oops:



Re: RECHERCHE TURBINE KAPLAN DOUBLE ACTION

Publié : 14 juil. 2018, 12:28
par gege65
3000 la rivière.... petite erreur de frappe😁

Re: RECHERCHE TURBINE KAPLAN DOUBLE ACTION

Publié : 13 août 2018, 19:11
par gege65
Bonjour,
le démontage avance: accumulateur et réglateur c'est OK.
regulateur.jpg
Mais je bute sur l'ensemble génératrice/volant d'inertie/turbine --> l'ensemble pèse 4T ou 5T...
Je mets en PJ la géné ALSTHOM installée autrefois: il semble que l'arbre est d'un seul tenant? juste un démontage au niveau du volant d'inertie pour "désaccoupler" la commande du vérin tournant actionnant les pales? C'est le milieu de la géné qui ferait office de palier.
Je suis très étonné que les fabricants n'ont pas prévu un désaccouplage au niveau de la génératrice pour entretien/réparation et que le palier ne soit pas en bas de la géné.
generatrice.jpg
Je n'ai pas les plans détaillés de l'ensemble.
Si quelqu'un est déjà intervenu sur ce type de matériel ou connait et pouvait m'aiguiller, ce serait sympa... J'aimerais démonter sans rien devoir casser, vraiment en respectant la mécanique d'origine.

Merci de votre aide.
Cordialement.

Re: RECHERCHE TURBINE KAPLAN DOUBLE ACTION

Publié : 13 août 2018, 21:07
par dB-)
Bonsoir,

c'est une très belle installation, personnellement je l'améliorerais, plutôt que de tout démonter et tout changer !

Si je reprends depuis le début :
Je recherche donc pour mettre en lieu et place une turbine KAPLAN avec pales variables de 1500 l/s sous 5m de chute: objectif 60kW
Vous avez déjà une belle Kaplan DR, et je pense comme Eric que votre objectif de 60 kW électriques n'est pas tenable.
La Kaplan actuelle (ou son aspirateur) sont mal dimensionnées, du coup mauvais rendement
Qu'est-ce qui vous fait dire que c'est mal dimensionné ? Quelle est la puissance électrique produite ? Avec quelle hauteur de chute nette et quel débit ? Et comment mesurez-vous débit ?
et cavitation aléatoire
Il faut étudier cela, peut être juste une histoire de conjugaison pales / distributeur, ou certains régimes de fonctionnement à éviter. Je connais quelques anciennes turbines qui cavitent régulièrement en fonctionnement normal ... qu'importe ! les pales sont "simplement" rechargées tous les 15-20 ans ...

D'après votre 1ère photo du distributeur, et d'après le schéma de montage, il semble qu'il y a un problème de guidage de l'arbre, qui est très long, d'où probablement les 4 tiges boulonnées sur le plafond de la turbine et scellées dans les murs ! Ce serait un problème à étudier, avec par exemple la reprise du boitard inférieur, un baguage de l'arbre à mi hauteur, et l'ajout d'un palier intermédiaire hors d'eau.
elle était prévu pour plus de débit. Donc à 60 Kw il lui faut bien plus que 1500l...
Comme l'indique Gaël1, est-ce que vous connaissez le diamètre de la roue (est-ce bien 900 mm ?), le nombre de pales, la hauteur du distributeur, et la vitesse de rotation (est-ce bien 375 tr/min ?) Avec ça on pourrait voir ce qui ne va pas. Au fait, quelle est la marque de cette turbine ? Alsthom ? Avec 1500 l/S @ 5 m et 375 tr/min, il est vrai que la roue devrait plutôt se situer dans les 700, une roue de 900 est un peu trop grosse mais ce n'est pas catastrophique, et du coup un éventuel mauvais dessin de l'aspirateur (là aussi il faudrait quelques mesures) est moins pénalisant.
et c'est surtout dans la zone basse que ça empire, pour faire 20kW faut de l'eau...trop d'eau.
Ça peut éventuellement être une simple histoire de conjugaison pales-distributeur. L'ancien régulateur, magnifique, est à conserver pour les portes ouvertes, mais doit être mis de coté et remplacé par un petit groupe hydraulique avec un vérin hydraulique pour l'ouverture du distributeur et un distributeur et circuit basse pression pour la commande du servomoteur d'incidence de pales, plus les deux capteurs de position associés, et une commande par automate. La conjugaison se fait alors par une table entrée dans l'automate, et qui peut être ajustée par expérimentation du fonctionnement.
la génératrice: elle est très très usée et son rendement du coup très faible. C'est une Alsthom de 1935, y a beaucoup mieux, beaucoup plus petit et plus performant à ce jour.
C'est sûr que l'entrefer doit être important :lol: Et que les isolants ont dû bien vieillir et se craqueler :-( mais un échange de la génératrice seule est possible (réalisation sur mesure, avec arbre creux).
je n'ai aucune photo de la turbine pour le moment, jamais démonté!
Si vous avez actuellement d'autres photos de cette turbine, du régulateur, de la génératrice, etc, des photos d'ensemble, de détail, etc.., mettez-les S.V.P. en ligne, c'est toujours intéressant !
site prévu sous 5m de chute pour 2.7m3/s avec vitesse de 375tr/mn pour la turbine de 900mm.
En effet, la turbine correspond bien à ces valeurs, elle est bien sur-dimensionnée, et à 1500 l/s elle tourne donc à environ 55% de charge. Normalement, elle devrait garder un rendement honorable jusque vers 25% de charge, soit environ 700 l/s, du moins pour le rendement à l'arbre, par contre pour la génératrice c'est moins évident. Une solution alternative serait d'ajouter une petite turbine de 600 l/s @ 5 m pour turbiner les faibles débits, par exemple une semi Kaplan tubulaire.

Le plan d'implantation fait donc apparaître un arbre bien long, avec le volant d'inertie (et servomoteur) placé juste au niveau d'un "ventre" : il faudrait faire une étude de fréquence critique, mais il est possible qu'elle soit proche de la vitesse de rotation ou d'un multiple, auquel cas ce ne serait pas bon.
6 à 8 mois proche des 2000 puis le reste 1500 de moyenne
D'où l'intérêt de cette turbine, non ?

J'ai donc l'impression (mais c'est vu de loin, à travers le forum) qu'il faudrait plutôt bichonner cette installation, reprendre le guidage d'arbre, changer la génératrice, et simplifier la régulation, plus la compléter par une petite turbine, plutôt que de tout changer, ce qui va coûter bonbon, sans parler du génie civil (avec entre autres l'implantation d'un nouvel aspirateur ...) ... Et c'est un vendeur de turbines qui parle :hehe:

Bonne soirée

dB-)

Re: RECHERCHE TURBINE KAPLAN DOUBLE ACTION

Publié : 13 août 2018, 23:16
par segretain
Bonsoir,

Petite remarque concernant la génératrice:
"la génératrice: elle est très très usée et son rendement du coup très faible. C'est une Alsthom de 1935, y a beaucoup mieux, beaucoup plus petit et plus performant à ce jour."
Les entrefers sur les machines synchrones surtout si elles sont à pôles saillants sont assez importants 4 voir 5 mm .

L'usure ne porte que sur les roulements qui peuvent se changer facilement. Évidement les isolants doivent être dégradés mais un bobinier peut refaire le bobinage et l'alternateur sera ensuite comme neuf. Coté rendement les machines synchrones (alternateur) ont peut évolués.
De plus la présence d'un alternateur disposent de la batterie de condensateurs pour le réactif.

Cordialement Frédéric.

Re: RECHERCHE TURBINE KAPLAN DOUBLE ACTION

Publié : 13 août 2018, 23:25
par moulino51
Et pour le rebobinage, si la tension était en 380 volts, la faire rebobiner en 415 volts





Re: RECHERCHE TURBINE KAPLAN DOUBLE ACTION

Publié : 14 août 2018, 09:43
par gege65
Bonjour,
et merci pour vos supers retours ainsi que vos intérêts pour le projet. C'est sympa.

Je suis chargé aujourd'hui donc je ferais un retour à toutes les questions dans la soirée: je ne fais maintenant que le point sur la génératrice/démontage.

Je dois changer la génératrice dans tous les cas: d’où ma demande pour le démontage. N'y a t-il effectivement que l'accouplement au niveau du volant d'inertie ou bien quelque chose est prévu plus haut, à la génératrice?
1- elle est en 220V tri --> donc transfo --> donc cellules, sécurité, normes, etc...
Pour une puissance inférieure à 100kva et tant qu'à demander un nouveau branchement réseau autant passer en BT (ce qui découle sur le point N°3).
2- comme dit elle est usée, il faut refaire portées/étanchéifiées paliers/ et surtout les porte charbons à faire refaire
3- j'ai déjà le moteur de remplacement en stock avec ces condensateurs en 1020tr/400V

Il faut donc que je démonte....

Merci et à ce soir.
Cordialement.

Re: RECHERCHE TURBINE KAPLAN DOUBLE ACTION

Publié : 14 août 2018, 12:15
par ericnoharet
Bonjour,

D'après la photo, c'est un montage "classique"

De haut en bas :
- Joint tournant, avec aller retour d'huile et retour de la fuite
- Palier lubrifié à l'huile (appelé "glace") avec arrivée d'huile pour décollage et lubrification/refroidissement du palier
A moins que ce ne soit une huile "fixe" (d'ou les tuyaux de vidange) et un circuit d'eau pour le refroidissement.
-Alternateur à balai (on ne voit pas ou sont les charbons)

Bref pour démonter, il faut commencer d'en haut.
Ensuite chaque élément va sortir par le haut autour de l'arbre.
Arrivé au palier, il faudra soutenir la turbine (ou descendre doucement l'arbre qui doit traverser l'alternateur)

Au fur a mesure du démontage, les liaisons devraient apparaître assez naturellement.
C'est de la grosse mecanique, il y a rarement des montages avec des partie cachées qui pourrait mettre le doute.

Mais si vous avez un doute, une petite photo plus précise, et il y aura bien quelqu'un pour vous guider ;-)

Eric