Forum de la petite hydroélectricité

Bonjour,
Pour les rapports poulies quel vitesse doit t'on prendre pour une turbine francis double 2/1-1/3 .
Il me semble avoir vue qu'il fallait prendre 60% de la vitesse d'emballement.
Est-ce exact?
Cordialement

Bonjour,

comme indiqué ici les valeurs que vous indiquez ne semblent pas cohérentes et ne font pas apparaître une turbine double du type 1/3 - 2/3.

Quoi qu'il en soit, il n'y a pas de rapport universel entre vitesse en charge et vitesse à vide d'une turbine, ce rapport dépend de plusieurs paramètres dont la vitesse spécifique, mais en effet 60% est une bonne base de départ.

Prévoir sur les glissières de la génératrice une bonne plage de réglage d'entraxe afin de garder la possibilité d'essayer ultérieurement plusieurs petites poulies pour affiner.

Je connais une installation équipée d'une semi Kaplan T**E (connues pour être gourmandes en eau), dont le propriétaire change régulièrement les poulies pour s'adapter aux variations de débit et essayer de maintenir un rendement honorable au fil des saisons !

Bonne journée

dB-)

Bonjour, j'ai enfin placé les nouveaux alluchons en PAG6. l'inconvénient de cette matière, c'est qu'elle est très dure. les ébauches dans la couronne n'étant pas tous de la même dimension, un ajustage est nécessaire pour pratiquement tous alluchons. A refaire, je pense que le bois est encore la meilleure solution .
Bien à vous.

Merci @Eparcy

Effectivement c'est long et difficile

Oui c'est un matériau très dur. Personnellement j'en suis très satisfait: ca ne bouge pas, alors que j'avais dû remplacer 3 fois les 145 alluchons en bois !! ...

Je ferai la même réponse que Dbh au sujet des vannes en bois et des vannes métalliques: les alluchons en bois , on en parle, les alluchons en PA6G on les oublie

dch

Bonjour,

à l'époque les alluchons étaient déjà taillés dans un bois dur et compact (cormier, alizier, chêne,.. ), il fallait les ajuster un par un, et d'après ce que j'ai vu les encoches des rouets ou hérissons étaient le plus souvent brutes de fonderie, ou juste ébarbées (j'en ai vu quelques unes qui semblaient plus régulières, peut être par brochage).

Un outil pratique est d'utiliser une ponceuse à bande fixée à l'envers sur un étau d'établi de chantier, vu aussi, des alluchons volontairement trop minces et fixés par enfoncement de coins.


Bonne journée

dB-)

Bonjour,

pour info, vu aujourd'hui sur un réducteur Siem*ns Simog*ar D169-K4 utilisé en multiplicateur, et après seulement un an d'utilisation : roulement et arbre de sortie HS !

La conception est à mon avis nulle pour ce matériel qui coûte un bras ! L'arbre de sortie est en porte à faux et tenu par un seul roulement, c'est l'emmanchement avec l'arbre de la génératrice montée sur bride qui assure son guidage !!


Bilan prise de jeu, surfaces matées, échauffement, rupture de clavette, destruction du roulement et endommagement des deux engrenages et de la génératrice

Le pire est qu'après réparation il y a de fortes chances que ça recommence, donc matériel à éviter ...

Aucun problème par contre avec cet ancien multiplicateur Comelor à deux arbres parallèles guidés chacun aux deux extrémités, et qui a tourné des dizaines d'années avec juste des vidanges périodiques !


Bonne soirée

dB-)

Bonjour à tous,

Je fais appel à vos connaissances et à votre expérience pour résoudre un problème de transmission.
Je vous prie d’avance de m’excuser : le message est un peu long, car j’essaie de vous transmettre un maximum d’informations.
Après avoir lu de nombreux échanges sur le forum, il me semble que ce qui me manque, c’est l’expérience pour prendre la bonne décision.


Contexte :

Microcentrale hydroélectrique de 80 kW autorisée pour un débit de 1 m³/s.
Hauteur de chute : 8,1 m.
Deux turbines Francis sont installées sur le site.

• Turbine 1 : Turbine Francis associée à une génératrice asynchrone ABB (3 paires de pôles), 30 kW à 1010 tr/min

• Turbine 2 : Turbine Francis double, associée à une génératrice asynchrone ABB (3 paires de pôles), 50 kW à 1010 tr/min

Problématique :

La puissance électrique maximale obtenue avec la turbine 2 (50 kW) atteint péniblement 32 kW, alors que j’obtiens 27 kW avec la turbine 1 (30 kW).
La puissance max. est atteinte vers 70 % d’ouverture des directrices. Ensuite, même en ouvrant davantage, la puissance plafonne.
Mes questions portent uniquement sur la turbine 2.

Description de l’ensemble turbine 2 / génératrice :

Turbine Francis double Camille DUMONT (Usines du Pont de Saint-Uze) — axe de 80 mm
Palier 1 : SNN 518-615
Accouplement Flexacier vers un axe de 90 mm
Palier 2 : SNN 518-615
Poulie SPB de 710 mm à 5 brins (CMW SPB 710-05)
Palier 3 : SNN 520-617 (butée)

Par chance, je possède le bon de commande de la turbine datant de juin 1944 avec l’ensemble des données techniques.
Spécifications de la turbine d’origine :

• Chute nette : 5,8 m

• Débit : 580 l/s

• Puissance : 36 CV (soit 26,48 kW)

• Vitesse : 360 tr/min

Données recalculées avec la loi de similitude par rapport à mon site :

• Chute nette : 8,1 m

• Débit : 690 l/s

• Puissance : 59 CV (soit 43,70 kW)

• Vitesse : 425 tr/min

Génératrice ABB (50 kW)
Référence : M3BP 250SMC 6
Poulie génératrice : diamètre 300 mm à 5 brins (CMW SPB 300-05)

-- Rapport de transmission : 2,36 --


Mes questions :

• La vitesse de 360 tr/min indiquée dans la documentation correspond-elle à une vitesse à vide ou en charge, lorsque la turbine développe ses 36 CV ?

• Dois-je utiliser cette vitesse pour le calcul de la loi de similitude ?

• La vitesse résultante de 425 tr/min me semble élevée comparée à ce que j’ai pu lire ici ou là. Cela vous semble-t-il normal ?

• Mon rapport de transmission est-il correct ? Si oui, pourquoi le rendement est-il si mauvais (32 kW max) sur cette turbine ?

• Est-ce que 5 brins de courroie sont suffisants dans cette configuration ?

• Que me recommanderiez-vous de faire ?

Mon analyse :

J’ai le sentiment que la turbine tourne un peu trop vite, et que cela me place dans une plage de fonctionnement où le rendement est médiocre. Cela pourrait expliquer pourquoi la puissance plafonne à 70 % d’ouverture des directrices.
Je serais tenté de me fixer une vitesse cible de 420 tr/min. Dans ce cas, il me faudrait une poulie motrice de 800 mm et une poulie réceptrice de 335 mm, soit un rapport de 2,38.
Mais honnêtement, la différence avec 425 tr/min est minime, et c’est là que mon manque d’expérience m’empêche de juger si ces quelques tours par minute peuvent vraiment faire la différence.

Pour info : je dois remplacer ma courroie cet été. Cela me semble donc le moment idéal pour revoir la transmission, si cela s’avère pertinent.

N’hésitez pas à me demander d’autres informations si besoin.
Je suis impatient de lire vos retours d’expérience et vos conseils.

Benoit

Bonjour,

La vitesse de 360 tr/min indiquée dans la documentation correspond-elle à une vitesse à vide ou en charge, lorsque la turbine développe ses 36 CV ?

C'est toujours la vitesse en charge qui est mentionnée

Dois-je utiliser cette vitesse pour le calcul de la loi de similitude ?

Oui

La vitesse résultante de 425 tr/min me semble élevée comparée à ce que j’ai pu lire ici ou là. Cela vous semble-t-il normal ?

Oui ça me semble normal pour cette Francis moyenne (ici un Ns de l'ordre de 250)

Mon rapport de transmission est-il correct ?

Oui

Si oui, pourquoi le rendement est-il si mauvais (32 kW max) sur cette turbine ?

Pas mal de causes possibles :

- la documentation trouvée n'est pas celle de cette turbine
- la roue de la turbine a été +/- bien réparée, ou modifiée, ou remplacée par une nouvelle non adaptée
- la turbine est mal implantée : chambre d'eau trop petite, turbulences, ..
- la turbine prend de l'air par le distributeur : pas assez d'eau au dessus
- l'aspirateur est percé dans sa partie aérienne (perte de dépression)

Examinez la sortie de l'eau : des bulles ou une émulsion blanche sont le signe d'une entrée d'air, des tourbillons indiquent une mauvaise vitesse de rotation

Pour vérifier la vitesse : enlevez la courroie et faites fonctionner la turbine à vide, vous devriez obtenir une vitesse de l'ordre du double de la vitesse en charge, soit ici 850 tr/min

Est-ce que 5 brins de courroie sont suffisants dans cette configuration ?

Je trouve que 4 courroies SPB suffisent (avec un facteur de service de 1.2 et un entraxe de l'ordre de 3 m)

Bonne journée

dB-)

Bonjour,

Quel est le débit d'équipement de la turbine 1 (30 kW) ?
Lorsque le débit est de 1 m3/s, quelle est la priorité d'ouverture des directrices des turbines ? les directrices de la turbine (30kW) s'ouvrent totalement et le reste d'eau passe par la turbine de 50 kW ?

Merci bien,

Bonjour,

Désolé pour le délai de réponse.

Un grand merci à DB, Tibagg et Dhyne (en message privé) pour vos commentaires.

Le débit réservé de la turbine 1 (30 kW) est de 400 L/s.
Votre remarque est très pertinente : je confirme en effet que je perds facilement 2 à 3 kW lorsque les deux turbines fonctionnent simultanément.
Cependant, la production maximale précédemment mentionnée pour la turbine 2 (50 kW), soit environ 32 kW, correspond à une situation où seule cette turbine est en service – la turbine 1 est alors arrêtée.

À la lumière de vos remarques, je conclus que le rapport de transmission semble correct, et que le problème doit se situer ailleurs.
Je dois avouer que faire tourner la turbine à vide pour vérifier si j’atteins bien les 850 tr/min ne me rassure pas du tout… à tort, probablement, mais je risque de transpirer un peu si je m’y essaie .

Je reviens sur les deux dernières remarques de DB : la prise d’air et l’aspirateur percé.

• Concernant l’aspirateur : je n’ai rien remarqué de suspect, mais je dois avouer que je n’y ai pas porté une attention particulière. Je vais m’y pencher de plus près.

• Concernant la prise d’air par le distributeur : c’est effectivement un point que je ne peux pas exclure. Peut-on développer un peu cette partie ?
  Si j’observe des bulles ou une émulsion blanchâtre, est-ce dû à une prise d’air au niveau du distributeur, ou à un problème de l’aspirateur ? Peut-être les deux ?

S’il s’avère que le problème vient bien du distributeur, existe-t-il un remède ou une solution technique ?
Je vais inspecter cela attentivement et vous tiendrai au courant si je constate quelque chose d’anormal.

Je pense aussi qu’il faut que je me sorte de l’idée qu’une seule cause explique cette perte de kW. À mon avis, je les perds un peu partout, à différentes étapes du processus

Par exemple :

• Le remplacement de la courroie est clairement nécessaire – sans doute quelques kW perdus par là.

• L’état des paliers : je constate que mon palier de butée chauffe anormalement plus que les autres dans la chaîne de transmission. Encore quelques kW évaporés…

Merci encore pour votre aide précieuse !