CA2190481A1

CA2190481A1 - Rotary heat exchanger for gas turbine associated therewith

Info

Publication number: CA2190481A1
Application number: CA 2190481
Authority: CA
Inventors: Patrick Guillot; Pascal Guillot
Original assignee: Individual
Current assignee: TURBO ENERGIE
Priority date: 1994-05-18
Filing date: 1995-05-18
Publication date: 1995-11-23
Also published as: FR2720109B1; WO1995031684A1; JPH10503004A; FR2720109A1; EP0760080A1

Abstract

Rotary heat exchanger for effecting thermal exchange between the inlet and exhaust gases of a gas turbine, comprising a cellular ceramic disk (1), an upstream air inlet tube (6) and a downstream inlet tube (7) on either side of the disk (1) and including friction rings (13, 14) at their ends in contact with the side surfaces of the disk. Both friction rings (13) are slit (58) so as to be applied correctly against the disk (1) despite the temperature gradients they undergo during use.

Description

WO9~/31684 2 1 ~04 8 1 P~ ~5. - 1 ECHANGEUR THERMIQUE ROTATIF POUR TURBINE A GAZ ASSOCIEE
Description La présente invention ~n~PrnP un échangeur thermique rotatif, en particulier pour échanger de chaleur entre les gaz d'admission et les gaz d ' éc_appement dans une turbine à gaz . Elle vise également une turbine à gaz équipée de cet échangeur.
Un tel échangeur a pour but d' exploiter la chaleur résiduelle des gaz brûlés détendus, pour réchauffer les gaz d' admission comprimés, avant leur entrée dans l ' espace de combustion.
On connaIt d'après le FR-A-2 207 267 un échangeur thermique comprenant un disque alvéolé en céramique monté dans une jante métallique dentée extérieurement.
Les alvéoles cl~f; n i .~sent dans la céramique de multiples conduits parallèles à l ' axe de rotation. La denture sert à entrainer la j ante en rotation, qui elle-même entraine le disque par simple serrage radial.
L'air d'admission déjà comprimé se dirigeant vers la chambre de combustion traverse une région du disque en céramique qui est renouvelée en pPrr~npn~e en raison de la rotation du disque. Une autre région du disque est traversée par le trajet d'échappement. Ainsi, par la rotation du disque, chaque région angulaire du disque se place successivement dans le traj et des gaz d'échappement, qui la réchauffent, puis dans le trajet des gaz d' admission, ~YSIuP1~ elle cède de la chaleur .
Les conduits d'admission fixes, en amont et en aval du disque, se tPrm1nPnt par des anneaux de friction appuyés de manière étanche contre les faces opposées du disque pour ~-hPr les fuites d~air d'~-lmi ssi~ln, Ces anneaux présentent une forme de secteur angulaire comprenant deux bras radiaux, une partie radialement extérieure en arc de cercle, et un raccordement entourant un trou central du disque en céramique.

WO95/31684 WO9 ~ / 31684 2 1 ~ 04 8 1 P ~ ~ 5. - 1 ROTARY HEAT EXCHANGER FOR ASSOCIATED GAS TURBINE
Description The present invention ~ n ~ PrnP exchanger rotary thermal, in particular for exchanging heat between intake gases and gases of exhaust in a gas turbine. She aims also a gas turbine fitted with this exchanger.
The purpose of such an exchanger is to exploit the heat residual burnt exhaust gas, to heat the compressed intake gas, before entering the combustion space.
We know from FR-A-2 207 267 an exchanger thermal including a ceramic honeycomb disc mounted in an externally toothed metal rim.
The alveoli cl ~ f; ni. ~ feels in the ceramic of multiple conduits parallel to the axis of rotation. The teeth used to drive the rotating j ante, which itself drives the disc by simple radial tightening.
The already compressed intake air going to the combustion chamber passes through a region of the disc ceramic which is renewed in pPrr ~ npn ~ e due disc rotation. Another region of the disc is crossed by the exhaust path. So by the rotation of the disc, each angular region of the disc is placed successively in the traj and throttle exhaust, which heat it, then in the path intake gas, ~ YSIuP1 ~ it gives off heat.
The fixed intake ducts, upstream and downstream of the disc, tPrm1nPnt by friction rings pressed against the opposite sides of the disk for ~ -hPr air leakage from ~ -lmi ssi ~ ln, Ces rings have an angular sector shape comprising two radial arms, one radially outside in an arc, and a connection surrounding a central hole in the ceramic disc.

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2 ~ 90 ~ 8 1 r ~
Le dlsr~ue est monté dans un logement défini entre le bati de la turbine et un couvercle. Un tirant métallique passant par le trou central du disr~ue relie le centre du couvercle au bâti fixe de la turbine. La paroi interieure du couvercle contribue à définir les trajets des gaz d'un coté du disque. Le tirant empeche le gonflement du couvercle sous l'effet de la pression du gaz d' ~ ; qsir~n Il y a autour du tirant un j eu radial important occupé par de l'air d'~ s;on non réchauffé. Des perçages i~térieurs sont prévus dans le tirant pour provoquer une légere fuite d' air et assurer ainsi le refroidissement interne de ce tirant. Cette fuite d'air est ensuite mélangée au flux des gaz de combustion. Il est en outre prévu r~ue des conduits radiaux soient ménagés dans le disr,Lue pour amener l' air d' admission autour de la périphérie du disque et ainsi précomprimer le disr~ue pour augmenter la résistance mécanique de la céramique.
Lorsrlue la turbine fonctionne à forte charge, il se produit une distorsion des anneaux au point que ceux-ci ne sont plus capables de s ' appuyer correctement sur les faces du disque. Les anneaux sont en effet soumis à des gradients de température considérables, notamment entre le bras radial devant ler~uel passe la partie chaude du disque r~ui entre dans le trajet d'admission, à une température d'enviro~ 600C, et l'autre bras radial soumis à une température d'environ 250C, devant lequel passe la partie du disque qui a été refroidie par le flux d' al ; ~sion.
On sait d' après le E~-A-2 204 276 éviter les décollements du dispositif d' étanchéité par rapport au disque en rP~l; s~n~ le dispositif d'étanchéité sous la forme d'une succession de segments. Mais il en résulte de nombreuses fuites à travers les interstices entre segments S~lrrf'~; fC, Une solution semblable, appliquée à un appareil différent, mais affectée des mêmes inconvenients, est décrite dans le G13-A-683 282.

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Le but de la présente invention est de remédier à
ces inconvénients en proposant un échangeur thermique qui présente par rapport aux dispositifs existants à la fois une meilleure étanchéité du trajet d'admission et 5 une moindre usure des anneaux de friction.
suivant l I invention, l ' échangeur thermique rotatif entre les gaz d' admission et les gaz d' échappement dans une turbine à gaz, comprenant un disque en matière céramique alvéolaire relié au moins indirectement à des lO moyens d'entra~nement en rotation, un conduit amont et un conduit aval situés respectivement de part et d'autre du disque pour séparer, de chaque coté du disque, le flux des gaz d'admission et celui des gaz d'échappement, les conduits comportant à leur extrémité
15 en contact avec les faces latérales du disque un dispositif d' étanchéité amont et respectivement un dispositif d'étanchéité aval, et des moyens presseurs pour appliquer les dispositifs d' étanchéité contre les faces latérales du disque, caractérisé en ce que l'un 20 au moins des dispositifs d'étanchéité comprend pour le contact avec le disque un anneau de friction fendu en un point de sa périphérie.
Il a été constaté selon l'invention qu'une seule fente rompant la continuité d'un anneau réalisé d'un 25 seul tenant est sllffi s~nte pour que cet anneau soit apte à s'appuyer sur toute sa longueur contre la face correspondante du disque. La fente génère certes une légère fuite, mais celle-ci est bien plus faible que les multiples fuites entre les segments connus, et elle 30 est très largement compensée par le gain résultant du bon appui de l' anneau sur le disque. L' avantage obtenu est d' autant plus important que la turbine fonctionne sous une charge plus forte. En outre, la structure à
anneau fendu est bien plus simple et ~t-o- ; que à
35 fabriquer et à monter que la ~Lu~Le à segments multiples .

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Par ailleurs, on prefère selon l'invention que les dispositifs d'etancheité n'entourent plus le trou central. On a en effet constaté qu' ils sont alors soumis à des gradients de température sensiblement 5 moins defavorables que ceux observés dans les échangeurs de 1 ' art antérieur . Des moyens séparés sont alors prévus pour faire communiquer 1' espace d' admission avec le trou central.
Suivant un autre aspect de 1 ' invention, il est proposé une turbine à gaz comprenant un échangeur thermique selon 1 ' invention.
D ' autres particularités et avantages de 1 ' invention appara~tront encore dans la description ci-après, relative a des exemples non limitatifs.
Aux dessins annexés:
- la figure 1 est un schema d' une turbine selon 1 ' invention - la figure 2 est une vue en perspective avec coupe partielle d'un échangeur thermique rotatif selon 2 0 1 ' invention;
- la figure 3 est une vue en coupe axiale de 1 ' échangeur - la figure 4 est une we en coupe axiale de la partie centrale de 1 ' échangeur à échelle agrandie;
- la figure 5 est une vue d'un détail de la figure 4;
- les figures 6 et 7 sont deux wes partielles de 1 ' un des anneaux de friction - les figures 8 et 9 sont deux vues en coupe de la périphérie de 1' échangeur, dans deux plans axiaux di f f érents - la figure 10 est une vue en élévation de l'échangeur, avec coupe de la jante; et - les figures 11 et 12 sont des détails des figures 10 et 9, respectivement.

WO 9~i/31684 2 1 9 0 4 8 1 P~"~5' Comme le montre la figure 1, une turbine à gaz selon l' invention comprend un élément moteur 101 entrainant d' une part un compresseur 102 et d' autre part, par l' int~ i re d' un réducteur 103, un échangeur de chaleur rotatif 104 . L' échangeur 104 comprend une j ante périphérique 2 présentant une denture périphérique 4 attaquée par un pignon 106 entral~é par le réducteur 103 . L' air, dont le trajet est schématisé par des flèches, entre dans le compresseur 102, en sort comprimé, passe dans l' échangeur 104 où il se réchauffe, puis dans une chambre de combustion 107 où sa pression augmente.
Il se détend ensuite dans l' élément 101 en produisant de 1' énergie sur l' arbre 108 de l' élément lO1. Il sort de l' élément lO1 à une température d' environ 600C et passe à travers l' échangeur 104 où
il cède ses calories à l' air comprimé produit par le compresseur 102.
Notamment pour des raisons de symétrie des contraintes th~rmi ~P~, il peut être prévu au moins deux échangeurs tels que 104 disposés symétriquement par rapport à l'axe de l'arbre 108, et fonctionnant en parallèle .
Comme le montrent les figures 2 et 3, l'échangeur 104 comprend un disque 1 en ma~ière céramique alvéolaire monté à l'intérieur de la jante d'acier 2 avec interposition d'un dispositif de serrage radial 3 qui sera décrit plus loin. Le dispositif de serrage radial 3 place la matiere céramique alvéolaire sous une précontrainte de compression radiale qui est très favorable pour la résistance mécanique de la céramique en service. En meme temps, le dispositif de serrage radial 3 assure entre le disque 1 et la j ante 2 une liaison par adhérence pour la rotation autour de l ' axe du disque. La jante 2, entrainée en rotation grace a la denture périphérique extérieure 4, entraine à son tour le disque 1 en rotation gr~ce à l'effet d'adhérence Wo95/31684 2~ q31~81 r~llr~~

assuré par le dispositif de serrage 3. Le disyue céramiyue rotatif 1 possède de très nombreuses alvéoles traversantes parallèles à son axe, à la manière d'un nid d' abeilles . Le disyue 1 est intercalé
5 transversalement dans deux trajets juxtaposés : un trajet d'admission A défini par deux conduits alignés fixes 6 et 7 situés de part et d'autre du disyue 1, et un trajet d'échappement E. Les conduits 6 et 7, yui sont représentés de manière schémati~lue à la figure 2, 10 ont la forme d'un secteur d'environ 120 sur les faces planes du disyue 1. Le trajet d'échappement E occupe le reste de la surface du disyue, à savoir un secteur de 240 enYiron.
Cha~ue conduit 6, 7 ~figure 2) a ainsi deux bras 15 radiaux 8, 8a relies 1 ' un à 1 ' autre par un arc radialement extérieur 9 et un raccordement 11 proche de 1 ' axe de rotation 12 du disyue .
Pour éviter la déperdition d' air d' admission comprimé, il est essentiel d'assurer l'étanchéité entre 20 les faces planes du disyue 1 (figure 2) et les extrémités ~nn~ res des conduits d' admission 6 et 7 yui sont adjacentes au disyue 1. A cet effet, le conduit amont 6 comporte à son extrémité tournée vers le disyue 1, un anneau de friction 13. De meme, comme 25 le montre la figure 3, un anneau de friction 14 est prévu contre le disyue 1 a 1 ' extrémité du conduit d'a-im; qsinn aval 7.
Le disyue 1 est monté dans un logement 17 (figure 2 ~ 90 ~ 8 1 r ~
The dlsr ~ ue is mounted in a housing defined between the turbine frame and a cover. A tie metal passing through the central hole of the disr ~ ue connects the center of the cover to the fixed turbine frame. The inner wall of the cover helps define the gas paths on one side of the disc. The tie prevents swelling of the lid under the effect of pressure gas ~; qsir ~ n There is around the drawing a j had large radial occupied by ~ s air; no warmed up. I ~ tières holes are provided in the pulling to cause a slight air leak and ensure thus the internal cooling of this tie rod. This air leakage is then mixed with the gas flow from combustion. It is further provided r ~ ue of the conduits radials are spared in the disr, read to bring the air intake around the periphery of the disc and so pre-compress the device to increase resistance mechanics of ceramics.
When the turbine operates at high load, it distorts the rings to the point that they are no longer able to properly lean on the disc faces. The rings are indeed subjected to considerable temperature gradients, especially between the radial arm in front of the ~ uel passes the hot part of the disc r ~ ui enters the intake path, at a temperature around ~ 600C, and the other radial arm subjected to a temperature of around 250C, before which passes the part of the disc which has been cooled by the flow of al; ~ sion.
We know from E ~ -A-2 204 276 to avoid separation of the sealing device from the disc in rP ~ l; s ~ n ~ the sealing device under the form of a succession of segments. But it results many leaks through the gaps between segments S ~ lrrf '~; fC, A similar solution, applied to a different device, but affected by the same disadvantages, is described in G13-A-683 282.

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The object of the present invention is to remedy these disadvantages by proposing a heat exchanger which compared to existing devices at the times better sealing of the intake path and 5 less wear on the friction rings.
according to the invention, the rotary heat exchanger between the intake and exhaust gases in a gas turbine, comprising a material disc cellular ceramic connected at least indirectly to lO means of entrainment in rotation, an upstream conduit and a downstream conduit located respectively on the side and on the other side of the disc to separate, on each side of the disc, the flow of intake gases and that of gases exhaust, the conduits having at their end 15 in contact with the side faces of the disc a upstream sealing device and respectively a downstream sealing device, and pressing means for applying sealing devices against side faces of the disc, characterized in that one 20 at least sealing devices includes for the contact with the disc a friction ring split in a point on its periphery.
It has been found according to the invention that only one slot breaking the continuity of a ring made of 25 in one piece is sllffi s ~ nte so that this ring is able to lean on its entire length against the face disc correspondent. The slot certainly generates a slight leak, but this is much lower than the multiple leaks between the known segments, and it 30 is very largely offset by the gain resulting from the good support of the ring on the disc. The advantage obtained is all the more important that the turbine works under higher load. In addition, the structure to split ring is much simpler and ~ to-; that at 35 manufacture and assemble that the ~ Lu ~ Le with segments multiple.

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Furthermore, it is preferred according to the invention that the sealing devices no longer surround the hole central. We have indeed found that they are then subjected to temperature gradients substantially 5 less unfavorable than those observed in the exchangers of the prior art. Separate means are then provided to communicate space intake with central hole.
According to another aspect of the invention, it is proposed a gas turbine including an exchanger thermal according to the invention.
Other features and advantages of the invention will appear again in the description below, relating to nonlimiting examples.
In the accompanying drawings:
- Figure 1 is a diagram of a turbine according to The invention - Figure 2 is a perspective view with section partial of a rotary heat exchanger according to The invention;
- Figure 3 is an axial sectional view of 1 exchanger - Figure 4 is a we in axial section of the central part of the ladder heat exchanger enlarged;
- Figure 5 is a view of a detail of the figure 4;
- Figures 6 and 7 are two partial wes of One of the friction rings - Figures 8 and 9 are two sectional views of the periphery of the exchanger, in two axial planes different - Figure 10 is an elevational view of the exchanger, with rim cutting; and - Figures 11 and 12 are details of the figures 10 and 9, respectively.

WO 9 ~ i / 31684 2 1 9 0 4 8 1 P ~ "~ 5 ' As shown in Figure 1, a gas turbine according to the invention comprises a motor element 101 driving on the one hand a compressor 102 and on the other hand part, through a reducer 103, a rotary heat exchanger 104. The exchanger 104 includes a peripheral ante 2 having a peripheral teeth 4 attacked by a pinion 106 entral ~ é by the reducer 103. The air, whose path is shown schematically by arrows, enters the compressor 102, comes out compressed, goes into the exchanger 104 where it heats up, then in a combustion chamber 107 where its pressure increases.
It then relaxes in element 101 by producing energy on the shaft 108 of the element lO1. It leaves element lO1 at a temperature of about 600C and passes through the exchanger 104 where it gives up its calories to the compressed air produced by the compressor 102.
In particular for reasons of symmetry of the constraints th ~ rmi ~ P ~, it can be provided at least two exchangers such as 104 arranged symmetrically relative to the axis of the shaft 108, and operating in parallel.
As shown in Figures 2 and 3, the exchanger 104 includes a disc 1 made of ceramic honeycomb mounted inside the steel rim 2 with interposition of a radial clamping device 3 which will be described later. The clamping device radial 3 places the cellular ceramic material under a radial compression preload which is very favorable for the mechanical resistance of the ceramic in service. At the same time, the clamping device radial 3 provides between the disc 1 and the rim 2 bonding for rotation about the axis of the disc. Rim 2, driven in rotation thanks to the outer peripheral toothing 4, in turn disc 1 in rotation gr ~ ce to the effect of adhesion Wo95 / 31684 2 ~ q31 ~ 81 r ~ llr ~~

secured by the clamping device 3. The disyue revolving ceramiyue 1 has very many cells through parallel to its axis, like a honeycomb. The disyue 1 is inserted 5 transversely in two juxtaposed paths: one intake path A defined by two aligned ducts fixed 6 and 7 located on either side of the disyue 1, and an exhaust path E. Conduits 6 and 7, yui are shown schematically ~ read in Figure 2, 10 have the shape of a sector of approximately 120 on the faces planes du disyue 1. The exhaust path E occupies the rest of the disyue surface, namely a sector of 240 in Yiron.
Cha ~ ue conduit 6, 7 ~ Figure 2) thus has two arms 15 radials 8, 8a linked 1 'to one another by an arc radially exterior 9 and a connection 11 close to 1 axis of rotation 12 of the disyue.
To avoid loss of intake air compressed, it is essential to seal between 20 the flat faces of the disyue 1 (figure 2) and the ~ nn ~ res ends of the intake ducts 6 and 7 yui are adjacent to disyue 1. For this purpose, the upstream duct 6 has at its end facing the disyue 1, a friction ring 13. Similarly, as 25 shows in FIG. 3, a friction ring 14 is provided against the disyue 1 at the end of the duct suede; qsinn downstream 7.
The disyue 1 is mounted in a housing 17 (figure

3) du bati 26 de la turbine. Le trajet d' A~' i SS; `^~i~
30 amont, y compris le conduit amont 6, est défini par un couvercle 16 (figure 3) yui ferme Le logement 17. Le couvercle 16 a une forme générale circulaire enveloppant la j ante 2 du disyue 1. Dans le couvercle 16, 1 ' espace situé autour du conduit 6 et de 1 ' anneau 35 de friction 13 constitue le conduit d' é~-h li^P^-^ ~t aval .
Le disyue 1 comporte au centre de la zone alvéolée 18, une zone non alvéolée 19 traversée par un alésage W095/31684 21 9 0 4 8 1 1~ l/r~5~

axial ou trou central 21. Un tirant 22 est monté selon l ' axe 12 du disque 1 dans l ' alésage axial 21. Le diamètre du tirant 22 est inférieur à celui du trou central 21 de manière à ménager entre eux un interstice 5 ~nnlllAire 23 (figure 4). Le guidage en rotation du disque 1 est assuré par exemple par des galets coopérant avec la jante 2 de part et d'autre de la denture 3 de manière à m~int~nir la ro~xiAlité entre le disque 1 et le tirant 22.
Le tirant 22 comporte à une extrémité un filetage 24 vissé dans le bâti 26 de la turbine. A son autre extrémité 28, également filetée, le tirant 22 traverse un renfort central 27 du couvercle 16 et coopère avec deux écrous de blocage 29 qui s ' appuient sur le renfort 15 27 par l ' int~ i A i re de rondelles Belleville 31. Le tirant 22 a pour fonction d': ~-hF~r le couvercle 16 de se gonfler dans le sens qui l'écarterait du disque 1 sous l'effet de la pression du gaz d'A~7miqsion. Les rondelles Belleville 31 ont pour fonction de maintenir 20 sur le couvercle 16 une force d'appui sensiblement constante indép~nl' It des variations de longueur du tirant 22 en fonction de sa température.
Le trou central 21 est situé en-dehors des conduits d' a~mi .qsinn 6 et 7 et des anneaux de friction 13 et 14 .
25 c~r~n~Ant~ il est prévu à travers le renfort 27 un canal 32 faisant communiquer le trajet d'admission A, coté amont du disque 1, avec le trou central 21, via un intervalle AnnlllA;-e 33 entre le tirant 22 et un alésage 34 d' une bague 35 rapportée dans le renfort 27 .
30 L'alésage 34 est en communication étanche avec le trou central 21 du disque 1 grace à un soufflet métallique 36 disposé autour du tirant 22 entre la bague 35 et le disque 1. Un joint d' étanchéité 37 disposé autour du tirant 22 empêche l'air d'admission de fuir vers 35 l'extérieur du couvercle 16. Le soufflet 36 est porté
par la bague fixe 35 et s' appuie par un patin 40 de WO95/31683) of the frame 26 of the turbine. The path of A ~ 'i SS; `^ ~ i ~
30 upstream, including the upstream duct 6, is defined by a cover 16 (figure 3) yui closes Housing 17. The cover 16 has a generally circular shape wrapping the rim 2 of the disyue 1. In the cover 16, the space around the duct 6 and the ring 35 of friction 13 constitutes the duct of é ~ -h li ^ P ^ - ^ ~ t downstream.
The disyue 1 has in the center of the dimpled area 18, an unveiled area 19 through which a bore W095 / 31684 21 9 0 4 8 1 1 ~ l / r ~ 5 ~

axial or central hole 21. A tie rod 22 is mounted according to the axis 12 of the disc 1 in the axial bore 21. The diameter of tie rod 22 is less than that of hole central 21 so as to provide a gap between them 5 ~ nnlllAire 23 (Figure 4). The guiding in rotation of the disc 1 is provided for example by rollers cooperating with rim 2 on either side of the toothing 3 so as to m ~ int ~ finish the ro ~ xiAlity between the disc 1 and tie 22.
The tie rod 22 has at one end a thread 24 screwed into the frame 26 of the turbine. To his other end 28, also threaded, the tie rod 22 crosses a central reinforcement 27 of the cover 16 and cooperates with two locking nuts 29 which are supported on the reinforcement 15 27 through Belleville washers 31. The drawing 22 has the function of: ~ -hF ~ r the cover 16 of inflate in the direction that would move it away from the disc 1 under the effect of A ~ 7miqsion gas pressure. The Belleville 31 washers are used to maintain 20 on the cover 16 a substantially supporting force independent constant ~ nl 'It of the length variations of the pulling 22 depending on its temperature.
The central hole 21 is located outside the conduits from a ~ mi .qsinn 6 and 7 and friction rings 13 and 14.
25 c ~ r ~ n ~ Ant ~ it is provided through the reinforcement 27 a channel 32 communicating the intake path A, upstream side of the disc 1, with the central hole 21, via a interval AnnlllA; -e 33 between the tie 22 and a bore 34 of a ring 35 added in the reinforcement 27.
30 The bore 34 is in leaktight communication with the hole central 21 of disc 1 thanks to a metal bellows 36 arranged around the tie rod 22 between the ring 35 and the disc 1. A seal 37 arranged around the pulling 22 prevents intake air from leaking to 35 outside the cover 16. The bellows 36 is worn by the fixed ring 35 and is supported by a shoe 40 of WO95 / 3168

4 2 t ~ 0 4 8 1 ~l/r~r ~ ~

manière glissante contre la face l~térale du disque autour du trou 21.
A l ' autre extrémité du tirant 22, un soufflet 38 est disposé autour du tirant 22 entre le disque l et le bâti 26 pour, de ce côté-ci également du disque, isoler du trajet d'échappement l'espace entourant directement le tirant 2Z. De même, le soufflet 38 est porté par une bague 35a, fix~e cette fois au bâti 26, et s' appuie de manière étanche mais glissante contre l' autre face latérale du disque 1 au moyen d'un patin AnnlllA;re 40a.
Cependant, un orifice de fuite 39 est ménagé au voisinage de Ll extrémité filetée 24 du tirant 22 entre l ' espace entourant directement le tirant et l ' espace d' échappement . On établit ainsi entre le trajet d'A~ ssion A côté amont et la fuite 39, donc tout le long du tirant 22, une circulation d~air d'A'` ;qSi~7n non encore rechauffe, donc relativement frais (200C
environ). Ceci évite que le tirant subisse des variations de longueur d'origine thermique excessives.
On va ~-;nt~nAnt décrire en référence a la figure 5 la structure du conduit d' A~i~; cs1On amont 6 et de 1 ' anneau de f ri ct i r~n 13 .
L'anneau de friction est réalisé en métal à faible co~ff; ,~ nt de dilatation et comporte sur sa face en contact avec le disque 1 un dépôt 42 d'un matériau de friction, par exemple à base d' oxyde de nickel et de fluorure de calcium. La surface d' appui du dépôt 42 contre le disque est rodée.
Sur sa face opposée au depôt 42, l'anneau de friction 13 présente une rainure 43 recevant une bague 44 realisée en caoutchouc si l; CCmP résistant aux températures ~levées telles que 260C et ayant des propriétés d'é~tanchéité. La bague 44 s'appuie librement contre le fond de la rainure 43, avec ~t~n-^~P; té. La face d' appui de la bague 44 contre le fond de la rainure 43 peut être munie d'une garniture résistante à

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_ 9 _ la température, formant écran thermique, par exemple une toile d'amiante d'1 mm d'épaisseur.
Du caté opposé à l ' anneau de friction 13, la bague 44 est reçue dans une gorge 46 formée à l'extrémité du 4 2 t ~ 0 4 8 1 ~ l / r ~ r ~ ~

sliding way against the lateral face of the disc around hole 21.
At the other end of the tie rod 22, a bellows 38 is arranged around the tie rod 22 between the disc l and the frame 26 for, on this side also of the disc, to insulate from the exhaust path the space directly surrounding pulling it 2Z. Likewise, the bellows 38 is carried by a ring 35a, fixed ~ e this time to the frame 26, and is supported by tight but slippery against the other side lateral of the disc 1 by means of an AnnlllA pad; re 40a.
However, a leakage opening 39 is provided at the vicinity of the threaded end 24 of the tie rod 22 between the space directly surrounding the tie rod and the space exhaust system. We thus establish between the path A ~ ssion Upstream side and leak 39, so all along draft 22, an air flow from A'`; qSi ~ 7n not yet warming up, so relatively cool (200C
about). This prevents the tie rod from being subjected to excessive length variations of thermal origin.
We will ~ -; nt ~ nAnt describe with reference to Figure 5 the structure of the duct of A ~ i ~; cs1On upstream 6 and from 1 f ri ct ir ~ n ring 13.
The friction ring is made of metal with low co ~ ff; , ~ nt expansion and has on its face in contact with the disc 1 a deposit 42 of a material of friction, for example based on nickel oxide and calcium fluoride. The bearing surface of the deposit 42 against the disc is run in.
On its face opposite deposit 42, the ring of friction 13 has a groove 43 receiving a ring 44 made of rubber if l; CCmP resistant to ~ temperatures raised such as 260C and having sealing properties. The ring 44 rests freely against the bottom of the groove 43, with ~ t ~ n- ^ ~ P; you. The bearing face of the ring 44 against the bottom of the groove 43 can be provided with a lining resistant to ~ WO95131684 21 9 ~ 4 ~ / rl-c ~
_ 9 _ temperature, forming a heat shield, for example a 1 mm thick asbestos cloth.
From the caté opposite to the friction ring 13, the ring 44 is received in a groove 46 formed at the end of the

5 conduit 6 proprement dit tournée vers le disque 1. Il y a entre le fond de la gorge 46 et la bague 44 un ressort de précontrainte 47 qui est représenté
schématiquement du type hélico~dal, mais qui en pratique peut plus commodément consister en une 10 rondelle ondulée unique pour tout le pourtour du conduit 6. En outre, la largeur h de la bague 44 est inférieure à celle H de la gorge 46. En service, la bague 44 a une face intérieure 48 exposée à la pression relativement élevée de l'air d'admission et une surface 15 extérieure 49 exposée à la pression plus faible des gaz d' échappement. Ainsi, la bague 44, moyennant une certaine extension élastique de son périmètre, est plaquée d'une manière étanche contre la face extérieure 51 de la gorge 46. En outre, grâce à la différence 20 entre les largeurs H et h, il s ' établit une communication 52 entre le trajet d' l~ i.cSir7n A amont et une chambre 53 définie entre le fond de la gorge 46 et la face tournée vers lui de la bague 44. Cette cha~bre est donc soumise a la pression du gaz d'admission, 25 laquelle pousse la bague 44, à la manière d'un piston ;Inn~ ire~ contre l'anneau de friction 13 avec une force qui est sensiblement proportionnelle à la pression d'~ i Csi~n dans le trajet A. Ainsi, plus cette pression est élevée, plus le risque de fuite est 30 sérieux, et plus, grAce a l'invention, l'appui de l ' anneau de friction 13 contre le disque 1 s ' effectue avec une force importante. En outre, la bague 44, gr~ce à sa souplesse, accepte les déformations de l ' anneau 13 qui ont pour effet que la rainure 43 n' est plus 35 exactement en face de la gorge 46 ( uv t vertical de l ' anneau 13 aux figures 4 et 5~, et évite que ces déformations produisent des défauts d' ét~n~-héi té.

WO 9~31684 2 1 9 ~ 4 8 1 ~ r~

Les moyens assurant le guidage du disque 1, qui agissent sur la jante 2, par exemple au moyen de galets non représentés, permettent au disque 1 de se positionner librement dans le sens axial. La pression 5 exercée par 1 ' anneau de friction 13 contre le disgue pousse le disque 1 en appui avec la meme ~orce contre 1 ' anneau de friction 14 . Ainsi, meme du côté aval de l'admission, l'anneau de friction 14 est appliqué
contre le disque avec une force proportinnnPl le à la 10 pression d' a~ i ssi or~. Ceci est très avantageux car obtenu sans avoir à faire intervenir le gaz d~ ~ i qsinn du coté aval de l'échangeur, ce r,ui serait ~ffiri compte-tenu de la forte température du gaz d'A~ i cS jon du côté aval.
Comme le montre la figure 4, du cote aval, l'anneau de friction 14 est relie au conduit 7 proprement dit par une - l~rAne 56 qui est déformable avec une substantielle résistance elastique à la compression dans le sens de 1 ' axe 12 du disque . La membrane 56 est destinée à permettre à l'anneau de friction 14 de s ' appliquer contre le disque 1 en rattrapant les tol6-rAnrPc~ nota~ment angulaires, de fabrication et de fonctinnn~ t. La membrane 56 est protégée de la chaleur des gaz d' admission réchauffés par une jupe 57 qui est soudée à l'anneau de frirtion 14 et s'étend a partir de celui-ci en direction opposée au disque 1 de manière à former un bouclier thermique.
Comme représenté à la f igure 2, 1 ' anneau de friction 13 présente dans la région du raccordement 11, c'est à dire au voisinage de l'axe central 12, une fente 58 riui a pour but de permettre a l'anneau 13 de s ' appuyer cor~ectement sur toute sa longueur contre le disque 1 meme lorsque des contraintes d'origine thermi~ue tendent à le ~c r.
En particulier, si l'on suppose que le disque 1 est entra~né en rotation dans le sens de la flèche F à la figure 2, on comprend que le bras radial 8 du conduit 6 Wo 95/31684 2 1 0 4 8 1 r l/r~SS O~ r~
et de l'anneau 13, qui ~ voit arriver la céramique fortement chauffée par tout son trajet à travers les gaz d' échappement, est à une temperature bien plus élevée que le bras radial 8a qui voit passer la 5 céramique venant d'être refroidie au maximum après avoir traverse complètement le trajet d'admission A.
Cette différence de température entre les deux bras radiaux 8 et 8a, ainsi que les gradients de température correspondants dans l l arc 9 et le raccordement 11, 10 tendent à distordre l'anneau de friction 13 et à
l l empêcher de 5 l appliquer correctement en tous points contre le disque 1.
Il a été trouvé selon l'invention que la fente 58, bien que créant une fuite locale, resolvait largement lS ce problème car elle permettait à 1 ' anneau 13 de s ' appuyer correctement en tout point contre le disque 1 quel que soit le régime de fonctionnement de la turbine .
De manière non représentée, une fente analogue est 20 prévue, pour des raisons analogues, dans l'anneau de friction 14.
Comme le montre la figure 6, il est avantageux que la fente 58 ait un profil oblique, pour ~ ter la longueur du trajet de fuite, ou un profil en zigzag 25 (figure 7) pour créer en outre un effet de labyrinthe.
On va maintenant décrire le dispositif de serrage 3.
La périphérie de la céramique du disque est parfaitement lisse et cylindrique, sans aucun usinage.
30 Cette périphérie est entourée par un revetement 61 en matière réfractaire déformable telle que de l' amiante.
Le revêtement 61 est lui-meme cerclé par un collier métallique mince 62. Il y a entre le collier 62 et la j ante d' acier 2 un grand nombre de ressorts 63 35 travaillant en compression radiale. On peut par exemple répartir les ressorts radiaux 63 par groupes de trois ressorts 63 situés dans un meme plan axial, comme WO 9~/31G84 2 1 q 0 4 8 l P~llr~r ~

representé à la figure 8. De tels groupes de ressorts 63 sont répartis tout autour de la périphérie du disque 1, comme représenté à la figure 10. Les ressorts radiaux 63 assurent dans le disque 1 une précontrainte de compression radiale. Pour éviter que les spires des ressorts radiaux 63 adj acents dans une meme rangée axiale s' interpénètrent, on peut choisir pour le ressort central un sens d' enroulement contraire de celui des deux ressorts d' extrémité. Dans ce cas, les ressorts radiaux 63 d' une même rangée peuvent être montés au contact les uns des autres et contribuer mutuellement à leur positi r~nn, t et leur guidage.
En outre, le disgue l est traversé par un ou plusieurs conduits radiaux 41 qui débouchent à une extrémité dans le trou central 21 du disque l (figures 3 et ~ et à l'autre extrémité ~figures 3 et 9) dans l ' espace réservé au dispositif 3 de serrage périphérique du disque, entre le disque l et la jante 2. On amène ainsi contre la périphérie de disque l la pression d' admission de façon que celle-ci a~oute à la contrainte radiale de compression du disque l par les ressorts radiaux 63 une contrainte proport;onn~lle à la pression des ~az d' admission et donc proporti onn~l 1 e à
la charge de la turbine.
Pour retenir le gaz d' admission comprimé à la périphérie du disque sans que le gaz puisse fuir, la ~ ante 2 et la périphérie du disque 1 forment entre elles une chambre ~nn~ ; re 64 qui est fermée le long de ses bords périphériques par des flasques 66, 67 dirigés radialement vers l' intérieur et appartenant à
la jante 2 Le flasque 66 est réalisé d'une seule pièce avec la jante 2, tandis que l'autre 67 est une pièce rapportée pour permettre le montage. Il y a un dispositif dr etanchéité 68 entre chaque flasque 66 ou 67 et le disque l.
Chaque dispositif d' étanchéité 68 comprend une bague de pression 69. Les deux bagues de pression 69 W0 95131684 2 1 ~ 0 4 8 1 P~llrhS ' ~

sont sollicitées l' une à l' écart de l' autre par des ressorts axiaux 71 répartis dans la chambre périphérique 6g. Comme le montre la figure 10, il y a par exemple alternativement le long de la périphérie du 5 disque 1 un groupe de trois ressorts radiaux 63 et un ressort axial 71. Il n'y a pratiquement pas de jeu circonférentiel entre les ressorts radiaux et les ressorts axiaux (figure 11). Ainsi, les ressorts axiaux guident les ressorts radiaux et vice-versa. Chaque 10 bague de pression 69 présente du côté opposé à l' autre bague 69 une surface conique concave 72 située en regard d' une surface conique convexe 73 d' une bague support métallique 74 (voir figure 12) appartenant à
une garniture d' angle 75 . Sous la poussée des ressorts axiaux 71, les surfaces coniques 72 et 73, formant rampes, s'appuient l'une sur l'autre par 1' int~rrn~ i re de billes 76, ce qui comprime radialement la bague support 74 contre la pourtour du disque 1 et la pousse axialement contre le flasque 66 20 ou 67 adjacent. La bague support 74 s' appuie sur le revetement 61 en amiante et sur le flasque 66 ou 67 par l'int~rm~ ire d'éléments d'étanchéité souples comprenant une tresse d' étanchéité 77 montée dans l' angle formé par le revêtement 61 et le flasque, ainsi 25 que deux tresses d' étanchéité compl~m~nt~i reS adossées contre la tresse 77, l'une 78 appuyée contre le revêtement 61 l' autre 79 contre le flasque 66 ou 67 .
Un complément d' étanchéité est assuré par une tresse 81 interposée entre chaque flasque 66 ou 67 et 30 la face radiale corr,~sp~n-l~nte du disque 1 au voisinage de sa périphérie. Un revetement ~nn~ i re en amiante 82 est fixé contre les faces radiales du disque 1, là où
s' appuient les tresses 81.
- En foncti r~nn~ t, la chambre 64 est soumise à la 35 pression d' admission, ce qui équilibre les contraintes d' éclatement du disque 1 sous l' effet de la pression d'a, iCsir~n régnant dans les alvéoles. En même temps, W095/3l684 21 9~481 les ressorts radiaux 63 transmettent par friction le couple de rotation de la ~ante 2, elle-même entrainee par la denture 4. Ce couple de rotation est susceptible d' engendrer des contraintes néfastes dans la céramique du disque, en particulier des contraintes de cisaillement, ~ue la céramique supporte très mal. Mais les ressorts radiaux 63, outre leur f~n~ tion de transmission de couple, assurent dans la céramique une importante précontrainte de compression radiale, grâce à laquelle la céramique est partout en compression, meme là où les autres efforts mécaniques s' exerSant sur elle tendent à faire appara~tre d' autres modes de contrainte, beaucoup plus dangereux pour elle.
Les tresses 77 à 79, 81 sont pa~ exemple réalisées à partir de fibres d' amiante graphitée armées de fibres en Inconel souple.
Grâce aux rampes obliques 72, 73, l' appui d' étanchéité est à la fois axial et radial. Les rampes obliques 72, 73 et les billes 76 permettant un libre auto-positionn t en f~lnt-t;on des différences de dilatation thermique.
On peut également envisager pour chaque dispositif d' étanchéité la mise en oeuvre d' une bague unique se substituant à la bague de pression 69 et à la bague support 74 . Il n' est plus alors nécessaire de prévoir des rampes à billes . Dans cette conf iguration, les tresses sont de préference précomprimées pour compenser à l' avance la dilatation de la bague unique par rapport à la céramique du disque.
Bien sûr, l' invention n' est pas limitée aux exemples qui viennent d' être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l' invention. Ainsi, le nombre de ressorts radiaux et axiaux disposés à la périphérie du disque de céramique n' est pas limité par l' invention.
Il en est de même pour le nombre de tresses mises en oeuvre pour l' étanchéité latérale de la chambre W09~i/31684 2 1 90~8 1 r~llr~

périphérique. Par ailleurs, on peut envisager une grande diversite de types de matériau mis en oeuvre pour la réalisation des ressorts, des bagues et des tresses .
S Les moyens pour soumettre 1 ' anneau de friction à la poussée des gaz d' ~ si nn peuvent également être utilisés avec un conduit d' a-lTni ssinn entourant 1 ' axe du disriue et le tirant comme décrit dans le ER-A-2 207 267. Il en va de meme en ce qui rnnrorn.o la particularité selon laquelle les anneaux sont fendus.
Il est préféré que les conduits soient, comme décrit, des conduits d'admission, de façon r~ue leur périmètre soit plus court. Nais comme 1 ' illustre le FR-A-2 204 276 il est également concevable que les conduits soient des conduits d' échappement . 5 conduit 6 proper facing the disk 1. There a between the bottom of the groove 46 and the ring 44 a preload spring 47 which is shown schematically of the helical ~ dal type, but which practice may more conveniently consist of a 10 single wavy washer all around the conduit 6. In addition, the width h of the ring 44 is less than that H of throat 46. In service, the ring 44 has an inner face 48 exposed to pressure relatively high intake air and a surface 15 outer 49 exposed to lower gas pressure exhaust system. Thus, the ring 44, by means of a certain elastic extension of its perimeter, is tightly pressed against the outside 51 from throat 46. Also, thanks to the difference 20 between widths H and h, there is established a communication 52 between the path of the i.cSir7n A upstream and a chamber 53 defined between the bottom of the groove 46 and the face facing him of the ring 44. This cha ~ bre is therefore subjected to the pressure of the intake gas, 25 which pushes the ring 44, like a piston ; Inn ~ ire ~ against the friction ring 13 with a force which is substantially proportional to the pressure of ~ i Csi ~ n in path A. Thus, more the higher the pressure, the greater the risk of leakage 30 serious, and more, thanks to the invention, the support of the friction ring 13 against the disc 1 takes place with significant force. In addition, the ring 44, gr ~ ce to its flexibility, accepts the deformations of the ring 13 which have the effect that the groove 43 is no longer 35 exactly opposite throat 46 (uv t vertical of the ring 13 in Figures 4 and 5 ~, and prevents these deformations produce defects of summer ~ n ~ -heity.

WO 9 ~ 31684 2 1 9 ~ 4 8 1 ~ r ~

The means for guiding the disc 1, which act on rim 2, for example by means of rollers not shown, allow disc 1 to position freely in the axial direction. Pressure 5 exerted by the friction ring 13 against the valve pushes disc 1 in support with the same ~ orce against 1 friction ring 14. So even on the downstream side of intake, friction ring 14 is applied against the disc with a force proportinnnPl le to the 10 pressure of a ~ i if gold or ~. This is very advantageous because obtained without having to involve gas d ~ ~ i qsinn on the downstream side of the exchanger, this r, ui would be ~ ffiri taking into account the high gas temperature of A ~ i cS jon on the downstream side.
As shown in Figure 4, on the downstream side, the ring friction 14 is connected to the duct 7 proper by a - l ~ rAne 56 which is deformable with a substantial elastic compressive strength in the direction of the axis 12 of the disc. The membrane 56 is intended to allow the friction ring 14 to apply against disc 1 by catching the tol6-rAnrPc ~ nota ~ ment angular, manufacturing and works. The membrane 56 is protected from the heat of the intake gases heated by a skirt 57 which is welded to the frirtion ring 14 and extends to from it in the opposite direction to disc 1 of so as to form a heat shield.
As shown in Figure 2, the ring friction 13 present in the region of the connection 11, that is to say in the vicinity of the central axis 12, a slot 58 riui aims to allow the ring 13 to lean correctly along its entire length against the disc 1 even when original constraints thermi ~ ue tend to the ~ c r.
In particular, if we assume that disk 1 is entered ~ born in rotation in the direction of arrow F at the Figure 2, it is understood that the radial arm 8 of the conduit 6 Wo 95/31684 2 1 0 4 8 1 rl / r ~ SS O ~ r ~
and the ring 13, which sees the ceramic coming strongly heated by its entire path through the exhaust gas, is at a much higher temperature raised than the radial arm 8a which sees the 5 ceramics having just been cooled to the maximum after have completely crossed admission path A.
This temperature difference between the two arms radials 8 and 8a, as well as the temperature gradients corresponding in the arc 9 and connection 11, 10 tend to distort the friction ring 13 and l prevent from applying it correctly at all points against disc 1.
It has been found according to the invention that the slot 58, although creating a local leak, largely resolved lS this problem because it allowed 1 ring 13 to lean correctly at any point against disc 1 whatever the operating regime of the turbine.
Not shown, a similar slot is 20 provided, for similar reasons, in the ring of friction 14.
As shown in Figure 6, it is advantageous that the slot 58 has an oblique profile, to ~ ter the length of the escape route, or a zigzag profile 25 (Figure 7) to further create a labyrinth effect.
We will now describe the clamping device 3.
The periphery of the disc ceramic is perfectly smooth and cylindrical, without any machining.
30 This periphery is surrounded by a coating 61 in deformable refractory material such as asbestos.
The covering 61 is itself encircled by a collar thin metallic 62. There is between the collar 62 and the steel ante 2 a large number of springs 63 35 working in radial compression. We can for example divide the radial springs 63 into groups of three springs 63 located in the same axial plane, as WO 9 ~ / 31G84 2 1 q 0 4 8 l P ~ llr ~ r ~

shown in Figure 8. Such groups of springs 63 are distributed all around the periphery of the disc 1, as shown in Figure 10. The springs radial 63 provide prestress in disc 1 radial compression. To prevent the turns of radial springs 63 adj adjacent in the same row axial interpenetrate, we can choose for the central spring opposite direction of winding that of the two end springs. In this case, the radial springs 63 in the same row can be come into contact with each other and contribute mutually to their position r ~ nn, t and their guidance.
In addition, the disgue l is crossed by one or several radial conduits 41 which lead to a end in the central hole 21 of the disc l (figures 3 and ~ and at the other end ~ Figures 3 and 9) in the space reserved for the clamping device 3 disc device, between disc l and rim 2. One thus brings against the periphery of disc l the inlet pressure so that it has ~
radial stress of compression of the disc l by the radial springs 63 a proportional stress; onn ~ lle to the pressure of the inlet az and therefore proporti onn ~ l 1 e to the turbine load.
To retain compressed intake gas at the periphery of the disc without the gas being able to leak, the ~ ante 2 and the periphery of the disc 1 form between they a room ~ nn ~; re 64 which is closed along of its peripheral edges by flanges 66, 67 directed radially inwards and belonging to rim 2 The flange 66 is made in one piece with rim 2, while the other 67 is a part added to allow mounting. There is a sealing device 68 between each flange 66 or 67 and disc l.
Each sealing device 68 comprises a pressure ring 69. The two pressure rings 69 W0 95 131 684 2 1 ~ 0 4 8 1 P ~ llrhS '~

are solicited one apart from the other by axial springs 71 distributed in the chamber 6g device. As shown in Figure 10, there are for example alternately along the periphery of the 5 disc 1 a group of three radial springs 63 and one axial spring 71. There is practically no play circumferential between the radial springs and the axial springs (figure 11). So the axial springs guide the radial springs and vice versa. Each 10 pressure ring 69 present on the side opposite the other ring 69 a concave conical surface 72 located at look of a convex conical surface 73 of a ring metal support 74 (see Figure 12) belonging to a corner trim 75. Under the thrust of the springs axial 71, the conical surfaces 72 and 73, forming ramps, support each other by 1 int ~ rrn ~ i re of balls 76, which compresses radially the support ring 74 against the periphery of the disc 1 and pushes it axially against the flange 66 20 or 67 adjacent. The support ring 74 rests on the coating 61 in asbestos and on the flange 66 or 67 by int ~ rm ~ ire flexible sealing elements comprising a sealing braid 77 mounted in the angle formed by the covering 61 and the flange, thus 25 that two complete sealing braids ~ m ~ nt ~ i reS back-to-back against the braid 77, one 78 pressed against the coating 61 the other 79 against the flange 66 or 67.
Additional sealing is provided by a braid 81 interposed between each flange 66 or 67 and 30 the radial face corr, ~ sp ~ nl ~ nte of the disc 1 in the vicinity of its periphery. ~ Nn ~ i re asbestos coating 82 is fixed against the radial faces of the disc 1, where support the braids 81.
- In function r ~ nn ~ t, the chamber 64 is subject to the 35 inlet pressure, which balances the constraints bursting disc 1 under the effect of pressure a, iCsir ~ n prevailing in the alveoli. At the same time, W095 / 3l684 21 9 ~ 481 the radial springs 63 frictionally transmit the torque of the ~ ante 2, itself driven by toothing 4. This torque is likely to cause harmful stresses in the ceramic of the disc, in particular constraints of shear, ~ ue the ceramic supports very badly. But the radial springs 63, in addition to their f ~ n ~ tion torque transmission, ensure in ceramic a significant radial compression preload, thanks where ceramic is everywhere in compression, even where other mechanical forces are exerted on they tend to reveal other modes of constraint, much more dangerous for her.
The braids 77 to 79, 81 are pa ~ example made from graphite asbestos fibers reinforced with fibers in flexible Inconel.
Thanks to the oblique ramps 72, 73, the support sealing is both axial and radial. The ramps obliques 72, 73 and the balls 76 allowing a free self-position t in f ~ lnt-t; there are differences of thermal expansion.
We can also consider for each device sealing the implementation of a single ring is replacing the pressure ring 69 and the ring support 74. It is no longer necessary to plan ball ramps. In this configuration, the braids are preferably pre-compressed to compensate in advance the expansion of the single ring with respect to to the ceramic of the disc.
Of course, the invention is not limited to examples which have just been described and many adjustments can be made to these examples without depart from the scope of the invention. So the number of radial and axial springs arranged on the periphery of the ceramic disc is not limited by the invention.
It is the same for the number of braids put in work for the lateral sealing of the chamber W09 ~ i / 31684 2 1 90 ~ 8 1 r ~ llr ~

peripheral. In addition, we can consider a wide variety of types of material used for the production of springs, rings and braids.
S The means to subject the friction ring to the thrust of ~ if nn can also be used with an a-lTni ssinn duct surrounding the axis of the disriue and pulling it as described in the ER-A-2 207 267. The same applies to rnnrorn.o la peculiarity that the rings are split.
It is preferred that the conduits be, as described, intake ducts, so r ~ ue perimeter be shorter. Born as 1 'illustrates the FR-A-2 204 276 it is also conceivable that the conduits are exhaust conduits.

Claims

-16-

1. Rotary heat exchanger between gases intake (A) and the exhaust gases (E) in a gas turbine, comprising a disk (1) of material alveolar ceramic connected at least indirectly to means for driving in rotation (4), an upstream conduit (6) and a downstream duct (7) located respectively from on either side of the disc to separate, on each side of the disc (1), the flow of the admission gases (A) and that exhaust gases (E), the ducts comprising at their end in contact with the side faces of the disk (1) an upstream sealing device (13) and respectively a downstream sealing device (14), and pressing means (44, 47, 52, 53) for applying the sealing devices against the side faces of the disc, characterized in that at least one of the includes sealing devices for contact with the disc (1) a friction ring (13) split into one point (58) of its periphery.

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the ring is split in a central connection region (11) between two arms radials (8, 8a).

3. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the slot is oblique.

4 . Heat exchanger according to one of claims 1 or 2, characterized in that the slot has a sinuous profile.

5 . Heat exchanger according to one of claims 1 to 4, characterized in that the conduits upstream and downstream are upstream inlet ducts and respectively downstream

6. Heat exchanger according to claim 5, characterized in that a central hole (21) of the disc (1) emerges outside the ring (13).

7. Exchanger according to claim 5, characterized in that the disc (1) comprises on the outside of friction rings (13, 14) a central hole (21) at inside which is housed a metal tie rod (22) connecting an outer cover (16) located on the side of the upstream inlet duct (6), to a fixed inner frame (26) located on the other side of the disc (1), and in that the hole (21) is sealingly connected with inside the upstream inlet duct (6).

8. Exchanger according to claim 7, characterized by a means (29, 31) supported at least indirectly on the tie rod (22) to urge elastically towards the fixed inner frame (26) a region (27) of the cover (16) adjacent to the tie rod (22).

9. Exchanger according to claim 7 or 8, characterized in that the central hole (21) communicates, by ducts (41) internal to the disc (1), with a substantially sealed annular chamber (64) provided around the disc (1), which closes this chamber of the radially inner side.

10. Exchanger according to claim 5, characterized in that the disc (1) comprises on the outside of friction rings a central hole (21) connected substantially sealed manner with the interior of the upstream inlet duct (6) and communicating via ducts (41) internal to the disk (1) with a chamber substantially sealed annular ring (64) formed around the disc (1), which closes this chamber on the side radially inward.

11. Exchanger according to one of claims 9 or 10, characterized in that the drive means (4) are carried by a rim (2) surrounding the disc (1), in that the chamber (64) is arranged between the rim (2) and the disc (1), and in that springs radially compressed (63) are mounted in the chamber (64) between the rim (2) and the disc (l).

12. Exchanger according to one of claims 7 to 11, characterized by at least one sealing bellows (36, 38), pressed slidingly against the disc around at least one of the ends of the central hole (21) of the disc (?), the bellows being carried by a fixed part (34, 39).

13. Exchanger according to one of claims 7 to 11, characterized in that a sealing bellows (36) is mounted between the disc (1) around the central hole (21) and fixed means (27), forming a connection inlet pressure addductor in the hole central, the bellows being supported with freedom of relative rotation against the disc.

14. Gas turbine comprising at least one heat exchanger heater according to one of claims 1 to 13.