BE566748A - - Google Patents

Description

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   La présente invention concerne des générateurs de vapeur. 



   Lorsqu'il est souhaitable de construire un générateur de vapeur compact de dimension minimum, destiné par exemple à être uti' lisé dans un sous-marin, on a constaté qu'un générateur de vapeur vertical se prête avantageusement de lui-même à une cation de ce genre parce au'il ne nrend que peu de place sur le pont ré- servé au moteur. Cela étant, la présente invention a. pour but de nrocurer une construction compacte   d'un     générateur   de vapeur vertical ayant une dimension minimum pour un rendement énergétique donné. 



   Lorsque le manque   de   place nécessite l'utilisation d'un appareil compact, il est également souhaitable de réduire la quan-   tité   de conduites evtérieures reliant les éléments de l'appareil. 



  La présente invention a. pour autre but   d'éliminer   certaines conduite: extérieures utilisées Jusou'à présent. 

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   Lorsqu'on utilise -Lui générateur   (le   vaueur dans une appli- cation telle qu'une installation   atomique de   nroduction de force wotrice, dans laquelle des   nroblmes   de fadiation neuvent se -poser, il est souhaitable de réaliser une construction qui ne nécessite   aucune   quantité minimum d'emmagasinage d'eau et dans laquelle l'éventualité de fuites de fluide est réduite au minimum. 



  La présente invention a ainsi pour autre but de procurer un générateur de vapeur qui contienne une quantité minimum d'eau et qui fonctionne efficacement et de façon sûre. 



   Une forme.d'exécution de la présente invention comprend une chemise cylindrique disposée de façon que son axe longitudinal soit vertical. La chemise contient une   chambrede   production de vapeur, une chambre d'emmagasinage d'eau, et une zone de séparation. 



  Plusieurs tubes en U qui sont entourés par une enveloppe circulaire sont disposés dans la chambre de production de vapeur. L'enveloppe est espacée de la chemise et est concentrique à cette dernière et forme conjointement avec elle une colonne ou conduite de descente annulaire qui permet à l'eau qui sort de la chambre d'emmaganisage de s'écouler vers le fond de la chambre de production de vapeur. 



  L'enveloppe comporteun prolongement procurant une colonne ou passage de montée entre la chambre de production de vapeur et la zone de séparation. 



   Cette forme d'exécution de l'invention sera décrite ci- après à titre d'exemple avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: la Fig. 1 est une coupe verticale d'un générateur de va- peur suivant la présente invention; la Fig. 2 est une coupe transversale suivant la ligne II-II de la Fig. 1, vue dans le sens indiqué par les flèches; la Fig. 3 est une coupe transversale suivant la ligne III-III de la Fig. 1, vue dans le sens indiqué par les flèches; et, la Fig. 4 est une vue à plus grande échelle d'une partie de l'appareil représenté sur la Fig. 3. 

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   Les dessins et en particulier la Fig. 1 représentent un générateur de vapeur vertical 12 comportant une chemise annulaire 14 fermée à son extrémité inférieure par une coiffe 16 et à son   extré-   mité supérieure par une coiffe 17. Le corps est   pourvu   de pieds 18 qui servent à supporter toute la construction sur une fondation appropriée (non représentée). 



   La coiffe inférieure 16 et la coiffe supérieure 17 sont chacune en substance hémisphériques et sont soudées à la chemise 14. 



  La coiffe inférieure est divisée -par une cloison 19 en une chambre d'admission 21 comportant un raccord   dadmission     22,   et une chambre d'échappement 23 comportant un raccord d'échappement 24. La coiffe supérieure 18 est pourvue d'un raccord   d'échappement   26 dont la fonction sera décrite ci-après= 
Une conduite d'admission de   1-'eau   27 alimentant le généra- teur de vapeur en eau d'alimentation est disposée entre la coiffe inférieure 16 et la coiffe supérieure 17,mais plus proche de la der. nière que de la première. 



   La chambre d'admission 21 et la chambre d'échappement 23   communiquent   avec plusieurs tubes en U 29 dont les parties d'extré- mité sont fixées à un collecteur 31. Le collecteur 31 peut faire corps avec la chemise   14   mais dans la forme d'exécution préférée, il se présente sous forme   d'un   élément séparé, soudé à une extrémité à une partie cylindrique 15 de la chemise 14 et à l'autre extrémité à la coiffe inférieure 16.

   Une enveloppe 32 de section circulaire (comme le montrent les Fige. 2 et 3) est disposée dans la chemise 14 de façon à enfermer les tubes en U, et comprend une partie   princi- .   pale ou inférieure 33 qui est concentrique à la chemise 14 mais es- pacée de cette dernière de façon à définir conjointement avec elle une colonne ou conduite de décharge annulaire 34 qui s'étend appro- ximativement à partir de la conduite   d'admission   de   l'eau   27   jusquà   une certaine distance au-dessus du collecteur 31. La partie   princi-   pale 33 de l'enveloppe 32 enferme une chambre de production de vapeur 35 dans laquelle sont disposés les tubes 29.

   La partie inférieure 

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 de la colonne de: descente   34     eommunique-   avec la chambre de. produc- tion de vapeur 35 par l'intermédiaire   d'une   ouverture 36 formée par l'extrémité de l'enveloppe qui est espacée du collecteur 31. 



   Les tubes 29 sont maintenus espacés par plusieurs organes d'espacement   37.   Dans cette forme d'exécution, deux plaques d'espacement sont représentées et maintenues en place par plusieurs tirants verticaux 38 et par plusieurs colliers 39. 



  Une extrémité des tirants 38 est vissée dans le collecteur 31 et leur autre extrémité est filetée pour recevoir un écrou servant à fixer la plaque d'espacement supérieure. 



   Comme le montrent les Figs. 3 et 4, chaque organe d'espacement 37 est pourvu de plusieurs trous circulaires 42 à travers lesquels s'étendent les tubes. D'autres trous circu- laires 43 sont prévus, de diamètre inférieur aux trous mentionnés en premier lieu, et placés entre ceux-ci. De plus, comme le montre la Fig. 3, plusieurs ouvertures rectangulaires   44   sont prévues dans les plaques d'espacement entre les branches du groupe . de tubes pour le passage du mélange de vapeur et d'eau. 



   Afin d'espacer l'enveloppe 32 de la chemise 14, plusieurs .supports supérieurs et inférieurs   circonf érentiellement   espacés 46 et   47'   sont prévus. Les supports inférieurs 47 ne sont soudés qu'à l'organe cylindrique 14 et non à l'enveloppe 32, tandis que les supports supérieurs 46 sont soudés à l'enveloppe 32 et à l'organe cylindrique 14, de façon à fixer   l'enveloppe.   



   L'enveloppe 32 est pourvue d'un prolongementverticale   49-   de diamètre inférieur à celui de la partie principale 33 et est reliée à cette extension par une partie conique intermédiaire 50. 



  Le prolongement 49 définit une colonne de montée ou passage 51 ser- vant à guider le mélangée de vapeur, indiquée par les flèches en trait% pointillés, et d'eau, indiquée par les flèches en traits pleins, qui sort de la chambre de production de vapeur 35. La colonne de montée 51 et la partie conique 50 coopèrent avec la chemise 14 pour définir une chambre d'emmagasinage d'eau annulaire 52 dans laquelle est placée 

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 la conduite d'admission de l'eau   27,   comme le montre la Fig. 2. La conduite d'admission de l'eau est pourvue de plusieurs trous 55 également espacés autour de la partie de la conduite qui entoure .   la   partie conique 50 dans la chambre d'emmagasinage de l'eau, de manière à produire une répartition uniforme de'l'eau d'alimentation. 



  La colonne de descente 34 communique à son extrémité supérieure avec la chambre d'emmagasinage de l'eau 52 et à son extrémité inférieure avec la chambre de production de vapeur 35, permettant ainsi à l'eau de passer de la chambre 52 à la chambre 35. 



   En pratique, dé l'eau sous pression provenant du réacteur pénètre dans la chambre d'admission 21, traverse les tubes 29 et pénètre dans la chambre d'échappement 23. L'eau contenue dans la cham bre d'emmagasinage 52 s'écoule à travers la descente   34   vers la cham- bre de production de vapeur 35, comme   -1¯'indiquent   les flèches en traits pleins. L'eau sous pression est à une température suffisante pour vaporiser une partie de l'eau qui pénètre dans la chambre de production de vapeur. On obtient ainsi .un mélange de vapeur   indiquée.,   par les flèches en traits pointillés, et d'eau, indiquée par les flè- ches en traits pleins, qui s'écoule vers le haut. 



   La partie supérieure de la colonne de montée 51, vue sur la Fig. 1, est pourvue d'une aube 53 qui fait tournoyer le   mélange   de vapeur et d'eau qui la franchit, et la force centrifuge agissant sur l'eau contenue dans le mélange chasse cette eau radialement vers l'extérieur en contact avec une chicane concentrique 54 qui entoure la colonne de montée 51.   L'eau   qui vient ainsi frapper la chicane 54 s'écoule vers le bas vers la chambre d'emmagasinage de   11-eau   52.

   Le reste du mélange de vapeur et d'eau continue à s'écouler vers le haut et traverse un séparateur à chevrons 56 comportant plusieurs aubes qui font également tournoyer le mélange de façon à séparer davantage l'eau du mélange.   L'eau   s'écoule vers le bas dans un espace annulaire définit par la chicane 54 et la chemise   14 '   et rejoint l'eau contenue dans la chambre d'emmagasinage 52. 



  Le reste du mélange s'écoule vers le haut dans un épurateur 57 disposé dans la coiffe supérieure 17 de la chemise 14. L'épurateur 

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 est pourvu de tuyaux 58 qui renvoient l'eau séparée du mélange vers la chambre d'emmagasinage. La vapeur passe de l'épurateur 57 via la conduite 26 à un élément moteur (non représenté) ou à un autre appareil utilisant le fluide. 



   La disposition des différents éléments séparateurs logés dans la partie supérieure de la chemise 14 fait l'objet d'un brevet de même date de la Demanderesse intitulée "Appareil échangeur de chaleur". La présente invention concerne principalement la disposition des colonnes de descente et de montée intérieures dans la chemise. 



   Quoique l'invention n'ait été représentée que sous une      forme, il est clair qu'elle n'y est'pas limitée, mais que de nom- breux changements et modifications peuvent y être apportés sans sortir de son cadre. 



    REVENDICATIONS   --------------------------- 
1.- Générateur de vapeur caractérisé en ce qu'il comprend une chemise tubulaire,une enveloppe tubulaire logée dans la chemise et espacée de cette dernière et définissant avec la chemise une colonne de descente, et une colonne de montée formée par l'enveloppe et associée à la partie d'extrémité d'échappement du générateur de vapeur,   considérée   dans le sens de l'écoulement de la vapeur.. 



   2. -   Opérateur   de vapeur, caractérisé en ce qu'il comprend une chemise tubulaire, une enveloppe tubulaire entourée par la che- mise et formant avec cette dernière une colonne de descente, l'en- veloppe enfermant une chambre de production de vapeur, et une colonne de montée formée par un prolongement de l'enveloppe situé près de la partie d'extrémité d'échappement de la chambre de production de va- peur, considérée dans le sens de l'écoulement de la vapeur. 

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Claims (1)

1. 3.- Générateur de vapeur caractérisé en ce qu'il comprend une chemise tubulaire, une enveloppe tubulaire logée dans la chemise et espacée de cette dernière et enfermant une chambre de production de vapeur, l'espace ménagé entre l'enveloppe et la chemise définis- sant une colonne de descente qu alimente de fluide la chambre de / <Desc/Clms Page number 7> production de vapeur, plusieurs tubes logés dans la chambre de production de vapeur dans lesquels circule un second fluide ayant une température suffisante pour vaporiser le fluide mentionné en premier lieu; et une colonne de montée formée par l'enveloppe pour guider la vapeur qui sort de la chambre de production de vapeur.

   4'- Générateur de vapeur, caractérisé en ce au'il comprend une chemise tubulaire dont l'axe longitudinal est disposé vertica- lement, une enveloppe tubulaire coaxiale par rapport à la chemise et enfermée par cette dernière, qui contient une chambre de produc- tion de vapeur, cette enveloppe étant espacée de la chemise ét définissant avec cette dernière une colonne de descente servant à alimenter la chambre de production de vapeur en fluide, plusieurs tubes dans la chambre de production de vapeur dans lesquels circule un second fluide ayant une température suffisante pour vaporiser le fluide mentionné en premier lieu, un collecteur auquel sont fixés les parties d'extrémité des tubes,

   l'enveloppe comportant une ouverture située près du collecteur qui assure une communica- tion entre la colonne de descente et la chambre de production de vapeur, et une colonne de montée formée par un prolongement de l'enveloppe, servant à. guider la vapeur qui sort de la chambre de production de vapeur.

   5. - Générateur de vapeur, caractérisé en ce qu'il comprend une chemise tubulaire dont l'axe longitudinal est disposé verticale- ment, une enveloppe tubulaire logée dans la chemise et espacée de cette dernière, l'espace séparant l'enveloppe de la chemise formant une colonne de descente, l'enveloppe enfermant une chambre de production de vapeur et comportant des ouvertures assurant une communication entre la colonne de descente et la chambre de produc- tion de vapeur qui permet au fluide de passer dans cette chambre, plusieurs tubes dans la chambre de production de vapeur dans lesquels circule un second fluide capable de vaporiser le fluide mentionné <Desc/Clms Page number 8> .en premier lieu, les tubes étant entourés par l'enveloppe,

   et une @ colonne de montée formée par l'enveloppe près de la partie d'extré- mité d'échappement de @la chambre de production de vapeur, considérée dans le sens de l'écoulement de la vapeur.

   6,- Générateur de vaneur, caractérisé en ce qu'il comprend une chemise annulaire dont l'axe longitudinal est disposé vertica- lement, um montage définissant des 'chambres d'admission et d'échap- pement près d'une partie d'extrémité du corps par lesquelles entre et -sort le fluide de chauffage, des dispositifs d'admission et déchappement pour l'entrée et la sortie du fluide chauffé éloignés des chambres d'admission et d'échappement, une enveloppe annulaire concentrique à la chemise et enfermant une chambre de production de vapeur, l'enveloppe et la chemise définissant une colonne de descente annulaire, plusieurs tubes en U disposés dans la chambre de production de vapeur,

   dont une partie d'extrémité est en communication avec la chambre d'admission et dont l'autre partie d'extrémité est en communication avec la chambre d'échappe- ment pour le fluide de chauffage, et une colonne de montée formée par la partie d'extrémité de l'enveloppe située près du dis- positif d'échappement pour le fluide chauffé.

   7. - Générateur de vapeur, caractérisé en ce qu'il comprend une chemise annulaire dont l'axe longitudinal est disposé vertica- lement, un dispositif définissant des chambres d'admission et d'échappement'près d'une extrémité de la chemise par lesquelles entre et sort le fluide de chauffage, des disnositifs d'admission et d'échappement pour l'entrée et la sortie du fluide chauffé éloignes des chambres d'admission et d'échappement,une enveloppe annulaire placée dans la chemise et concentrinue à celle-ci, l'enveloppe étant espacée de la chemise et enfermant une chambre de nroduction de vapeur, une colonne de descente annulaire définie par l'enveloppe et la chemise, plusieurs tubes en U disposés dans la chambre de production de vapeur,

   dont une partie d'extrémité est en commu- nication avec la chambre d'admission et dont l'autre partie d'extré- <Desc/Clms Page number 9> mité est en communication avec la chambre d'échappement pour le fluide de chauffage, un collecteur auquel sont fixées les parties d'extrémité des tubes, l'enveloppe comportant une ouverture située près du collecteur qui assure une communication entre la colonne de descente et la chambre de production de vapeur, et une colonne de montée formée par la partie d'extrémité de l'enveloppe située près du dispositif d'échappement pour le fluide chauffé.

   8.- Générateur de vapeur, caractérisé en ce qu'il comprend une chemise annulaire dont l'axe longitudinal est disposé vertica- lement, un montage définissant des chambres d'admission et d'échap- pement près d'une partie d'extrémité de la chemise per lesquelles entre et sort le fluide de chauffage, des dispositifs d'admission et d'échappement pour l'entrée et la sortie du fluide à chauffer éloignés des chambres d'admission et d'échappement, une enveloppe annulaire concentrique à.la chemise et espacée de celle-ci et enfermant une chambre de production de vapeur, l'espace séparant l'enveloppe de la chemise définissant une colonne de descente annulaire, plusieurs tubes en U disposés dans la chambre de production de vapeur, une branche de chaque tube étant en communi- cation avec la chambre d'admission et l'autre branche avec la chambre d'échappement,

   une colonne de montée formée par la partie d'extrémité de l'enveloppe adjacente au dispositif d'échappement pour le fluide chauffé, un collecteur adjacent aux chambres d'ad- mission et d'échappement, les parties d'extrémité des tubes en U étant fixées au collecteur, et l'enveloppe comportant des ouvertures @ adjacentes au collecteur qui font communiquer la colonne de descente avec la chambre de production de vapeur.