<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention concerne les tubes des échangeurs de chaleur, en particulier ceux qui sont destinés à récupérer la chaleur du fluide sortant d'un réacteur nucléaire . Elle porte en particulier sur les tubes vaporiseurs de ces installations thermique, où l'eau est transformée en vapeur Selon l'invention, ces tubes vaportiseurs sont conçus de manière à présenter une surfaoe d'échange de chaleur aussi grande que possible entre le fluide sortant du réacteur et l'eau destinée à être vaporisée tout en ayant un encombrement aussi réduit que possible .
<Desc/Clms Page number 2>
En particulier, ils trouveront leur application dans les évaporateurs travaillant avec les réacteurs dans lesquels le fluide apportant la chaleur est du sodium fondu, et où toute l'installation doit occuper le minimum de place .
Une particularité de ces tubes vaporiseurs réside en ce qu'ils ont une forme ondulée ou hélicoïdale communi- quant aux fluides tant extérieur qu'intérieur au tube, des changements de direction, et qu'ils permettent d'une part -d'augmenter la surface d'échange entre les deux fluides dans un volume donné et, d'autre part, d'obtenir un balayage des parois par les'fluides et la destruction des pellicules adhérentes qui s'opposent. la transmission dé chaleur
De plus, quand le tube est hélicoïdal, le mouvement de giration que prend l'intérieur du tube l'eau à transformer en vapeur facilite la séparation de l'eau et de la vapeur, l'eau plus pesante étant entraînée par la force centrifuge vers la périphérie du tube, tandis que la vapeur plus lègère s'échappe dans l'axe du tube .
Ces tubes ondulés ou en hélice peuvent, à l'effet de constituer plusieurs circuits indépendants pour les fluides, être utilisés en combinaison entre eux, ou avec des tubes cylindriques ordinaires, ces derniers présentant l'avantage de pouvoir exercer, s'il y a lieu, un effet de frottage externe, ou interne, sur les tubes hélicoïdaux , qui viennent en contact avec eux par une ligne d'impact en hélice .
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple, fera mieux compren- dre comment l'invention peut être réalisée
La fig. 1 représente en ooup un premier mode
<Desc/Clms Page number 3>
de réalisation d'un tube en hélice, à l'intérieur d'un tube oyl.indrique .
La fige 2 Représente deux tubes en hélice, co-axiaux.
La fig. 3 représente en coupe les mêmes tubes à l'intérieur d'un tube cylindrique .
La fig. 4 représente en coupe un tube en hélice compris entre deux tubes cylindriques .
La fige 5 représente deux tubes co-axiaux disposés dans l'intervalle entre deux tubes cylindriques .
La fige 6 représente en coupe un mode de réalisation comportant un tube ondulé à l'intérieur d'un tube cylin- drique ordinaire .
La fige 7 représente une variante avec deux tubes .ondulés co-axiaux
Dans le premier mode de réalisation représenté fig.1 le tube vaporisateur a en hélice est disposé à l'intérieur d'un tube cylindrique b qui, comme on le voit, exeroe un effet de frettage sur le tube en portant contre l'hélice la plus extérieure du tube . On ménage de la sorte deux espaces hélicoïdaux pour l'écoulement des deux fluides A et B . Le fluide A , qui peut être le fluide chaud provenant du réacteur, prend dans l'espace compris entre les deux tubes ± et b un mouvement de giration qui a pour effet d'assurer le balayage de la surface extérieure du tube a.
@
Le fluide B qui est constitué par dq l'eau à vaporiser, circulant par exemple dans le sens de''la flèche F, prendra un mouvement hélicoïdal à l'intérieur du tube ±dont il, balayera la surface interne . Dans 'ce mouvement, les particules d'eau qui sont les plus lourdes viendront vers la périphérie tandis que la vapeur, plus légère, se dégagera
<Desc/Clms Page number 4>
en montant au voisinage de l'axe X X du tube a, en sorte que le tube a agit. non seulement comme tube vaporiseur. mais également comme séparateur d'eau et de vapeur
Dans la variante représentée fig. 2 , les deux tu- bes ±. 4 sont disposas co-axialement, l'hélice étant de même pas pour les deux tubes .
Le fluide B circule à l'intérieur du tube ± . tandis que le fluide A circule entre les deux tubes c et d Les deux tubes c d pourraient être décalés axialement de manière à venir en contact le long d'une hélice d'impact qui obligerait le fluide A à se déplacer impérati- vement en hélice
Les deux tubes c et d peuvent être disposés à 'intérieur d'un tube cylindrique ordinaire e(fig. 3) qui frette le tube De la sorte, on réalise trois circuits pour trois fluides B. C, A, le fluide C pouvant être un fluide intermédiaire agissant comme séparateur entre le flui- @ de B. l'eau qu'il s'agit de vaporiser, et le fluide A prove- nant du réacteur. de manière à empêcher une souillure éven- tuelle radio active de l'eau B par le fluide A .
Dans le mode de réalisation représenté fig. 4, un tube en hélice f est disposé entre deux tubes cylindriques g, h, respectivement extérieur et intérieur à ce tube f, qui se trouve ainsi fretté extérieurement et intérieurement le long de son hélice la plus extérieure et de long de son héli- ce la plus intérieure . On réalise de la aorte trois circuits pour les fluides B, C et A. le fluide B, qui est de l'eau à vaporiser, circulant dans le tube h, à l'intérieur duquel peuvent être prévues des spires hélicoïdales i séparatrices d'eau et de vapeur .
On peut encore adopter la disposition représen- tée sur le fig. 5, dans laquelle les deux tubea ao-axiaux en
<Desc/Clms Page number 5>
hélice c.d. sont intérieurement et extérieurement frettés par deux tubes cylindriques k, extérieur, et 1 intérieur, le tube intérieur portant des ouvertures m comme on le voit sur la figure. de manière à ne former qu'un seul espace pour la circulation du fluide B à l'intérieur des tubes, .2.et 1. mais le tube cylindrique -1 agit comme séparateur d'eau et de vapeur, la vapeur formée passant par les ouvertures !Il. et se dégageant dans le sens de la flèche P. à la partie supérieure.
On peut obtenir les tubes en hélice qui viennent dêtre décrits de différentes manières . Par exemple, on peut, en repoussant à chaude au tour, une partie de la paroi d'un tube cylindrique ordinaire, obtenir la déformation hélicoïdale de cette paroi du tube .On peut aussi obtenir le profil voulu pour le tube, en matriçant à la presse, entre deux demi-matrices hélicoïdales, un tube ordinaire préala- blement chauffé On peut aussi visser le tube à travers une filière qui imprime dans le tube le contour hélicoïdal que l'on veut lui donner . invention n'est pas limitée à ces tubes hélicoïdaux mais s'étend également à l'utilisation, de tubes à parois ondulées, tels que représentés sur les fig. 6 et 7 . Dans le cas représenté fig.
6 un tube ondulé .1 est disposé à l'intérieur d'un tube cylindrique .0..' Ce dernier ne vient pas tout-à-fait au contact des ondulations du tube a de manière à laisser un passage libre pour le fluide extérieur A circulant entre le tube e et les ondulations du tube n * Le tube % est parcouru par le fluide B ,dans le sens de la flèche F, et les changements de section du tube provoquent dans le fluidee B, à chaque ondulation, des tourbillons ou des rencontres de fluide avec la paroi ondulée du tube, ce qui
<Desc/Clms Page number 6>
assure un balayage de cette paroi et une amélioration de l'échange thermique .
Pour que l'action soit aussi efficace en ce qui concerne le fluide extérieur A, on peut utiliser deux tubes oo-axiaux tels que p : c comme on le voit sur la fig. 7 . le fluide A circulant dans Il intervalle entre les deux tubes Là encore, des tubes ordinaires pourraient être prévus à l'extérieur et - ou - à l'intérieur des tubes p et q, ou encore entre les tubes et q , pour réaliser plusieurs circuits de fluide indépendants .
Il va de soi que des modifications de détail peuvent être apportées à la réalisation de cette invention sans sortir de son cadre .
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.