BE638539A

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Info

Publication number: BE638539A
Application number: BE638539A
Authority: BE
Priority date: 1962-10-16
Filing date: 1963-10-11
Publication date: 1964-02-03
Also published as: FR1412367A; LU44641A1

Description


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  " Boîte à eau pour échangeur de chaleur" 
La présente invention a essentiellement pour objet une boîte à eau pour échangeur de chaleur du type comprenant un élément creux muni d'au moins un hambrage à et destinée à être fixée sur la plaque tubulaire dudit   échangeur   et à être reliée à un circuit dans lequel circule un fluide primaire ou secondairo Une telle boîte à eau est destinée plus partuclièremetn quoique non exclusivement, a équiper un échangeur à eau lourde, c'est à dire un échangeurutlisé avec un réacteur nucléaire utilisant l'eau lourde comme ralentisseur. 

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  On sait que le prix très ô.ov6 do l'eau lourde oblige réduire au minimum possible la quantité do cette eau qui circule dans les 6ellangeuro de chaleur, c'est 4 dire qui est momentanément immobilisée at : faire circuler cette oau lourdo dans les dchan(,,eurs et dans les circuits on Général, 3 une viteene aussi élevée que possible. 



  On caitt par ailleurs, quo l'eau-lourde utilisée dans les réacteurs doit ttro rigoureuoonont oxomte do toute 
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 trace d'impuretés do tollo sorte que les tuyauteries, récipients ou analogues destinés 4 son transport ou 4 son 
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 emmagasina je doivent 5tre faits on alliages spéciaux, gét'léralenent des aciers inoxydables, or con matériaux sont 
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 d'un prix très élevé. 
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  Enfin, il arrive fréquemment que les dehan,-eurs do chaleur soient utilises on dos endroits très 610icrnds de leur lieu do fabrication, ce qui impliqua la n6cenoitd de 
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 les transporter, au moins par pièces détachées, de oorte que 
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 l'on a intérêt a rdduire autant que possible le poids et 
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 les dimensions de ces pièces . 
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 Pour répondre aux impératifs d'économie ent101\nÓO 
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 plus haut, on a été amené à limiter le voluoe d'eau lourde 
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 dans les bottes à eau des échangeuro de chaleur. Da is ce but, on a utilisé des bottes à petit rawon de carre et on a été anoné à prévoir, dans ces boîtes, dos oorja do roeplic. 
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 sage de façon à éliminer les volumes morts pour autant du moins que 1'implantation des tubas le permet. 



  Cotte solution offre cependant divero inconvénients; 
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 si elle permet e.i e..1ot de réduire sensiblenent la quantité 
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 d'eau lourde utilisée, olle ne réduit pas en revanche ni 
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 le volume total ni le poids de la botte 'a eau, do sorte que cette boite reste encombrante et son urix de revient 
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 dououro 6" lové, Un autre inconvénient des bottes h eau actuellement connues est qu'elles comportent des soudures qui obligent à doo contrôles sévurea des fuites. 



  La boite &. eau selon la présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients ot elle eat reaarquable notam- 
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 aont on ce que le ou les chaaprages qu'elle comporte pr6pan ''-;;ont, en allant de la bride do ràcoorderasnt au circuit de fluide vers la plaque tubulaie de l'dchangeur, mi profil allant en B'6vacant de façoÎ,,6ibre et continue, de façon 4 ompêchor la formation de tourbillons dans le fluide tra- versant ledit chambrase. 



  On voit que cette fomo i donnée au chaubrage rappelle la forme do la diffusion naturelle d'un fluide et qu'elle facilite par conséquent lidcoulomont de ce fluide. On voit en particulier que dr.ne lo cas de l'eau lourde qui doit circuler à une vitesse rûlativooent élevéa deu%a l'éûhanseuî1! la diminution doo portes de elar,"ç dans la botte a oauf alidlïord cojiaidirablemoiit laa 100,4 îtîono de fettetietmoaant (10 Selon une autre caractéristique de l'invention, le char.tbra'0 y=a3.t comporte, en allant de la bride dé raccoi-- deMout aux oircuito du P,uidd vo la plaque tubulaire do l'dohanjeur, une rom de révolution présentant en sootion courbure lenteuent variable, cotte sono étant prolonseo uvontuollomont ),-,r une r.ono do raccordowent ayant la forme d'un cône dont la dircetrico ;yoi.ide avec le contour apparent des tubes do la claque tubulaire. 



  On voit quo la forno dorjndo au oaatabraa permet da réduire au miniMUM oon volume ce qui contribue par conséquents 

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 à diminuer la   quantité   globale d'eau lourde. 



   Selon une autre caractéristique de l'invention, le chambrag précité est ménagé de préférence dans une plaque ou analogue métallique relativement épaisse, de telle sorte que la botte à eau constitue un éléuent monobloo exempt de soudure. 



   La botte à eau selon l'invention évite dono les soudures et par conséquent les inconvénients qu'elles en-    traînent. @   
L'invention vise   également,   à titre de produits industriels nouveaux, les   échangours   de chaleur ou analogues , munis d'une botte à eau du type   préoité.   



   D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, 
Dans les dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple. 



     @   la   figura  1 montre une vue en plan d'une boite à oau selon l'invention;   '-   la figura 2 est une coupe selon la   liant   II-II de la figure   1   - la figure 3   est   une coupe   selon   la   ligne   II-II de la figure 1 ;   - la   figure 4 illustre certaines phases d'usinage de la boîte à eau selon l'invention. 



   Selon le mode de réalisation représenté sur   les     des..   oins, la boîte à oau est constituée essentiellement par une plaque métallique relativement   épaisse  1 en   allia.ce   approprié, par exemple en acier inoxydable, dans laquelle sont   ménagés   doux chambrages identiques 2.

   La plaque   1 ,munis   de  nervures   1', eot fixée directement sur la plaque tubulaire 3 d'un 

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 échangeou de sorte que les chambraes 2 communiquent avec les tubes 4 du faisceau do   l'échangeur    Des tubulures 5 d'amenée et d'évacuation du fluide ( primaire ou secondaire) sont   raccordées   aux chambrages 2 par 1'intermédiae do brides de raccordement G, 
Un allant do la bride de raccordement vers la plaque tubulaire, on voit que chaque chamrbare comporte tout d'abord une sone do révolution 7 ayant en section une courbure lentement variable et   eyant   un   diamotre   croissant   régulièrement ,   le diaêtro le plus faible étant sensilbemetn   égal   à celui do la tubulure.

   Cette zone de révolution est prolongée par une zone coique contrée sur l'axe de la tubulure, cette zone   aduettant   une directrice qui coïncide avec le contour apparent 9 des tubes 4 de   l'échangeur    
On voit que la forme donnée aux chambrâmes permet d'offrir au liquide un volume minimum, compatible avec l'implantation du faisceau et compatible avec les conditions d'une bonne alimentation de tous les tubes. 



   Par ailleurs, cette forme des chmbrages permet, tout on diminuant, comme on l'a expliqua plus haut, les portes de charge, de construire une botte à eau monobloc, c'est-à-dire exemple do toutes pièces rapportées, donc de soudures, 
Il est bien entendu que cotte botte   à   eau peut être réalisée par tous moyens connus, par usinage,   forgeage,   etc.,. 



   Dans le cas où on   réaliao   cette boîte par   usinage,   on peut, par exemple, procéder corne suit:on usine au tour (voir la figure 4) un évidement cylindrique 10 raccordé à un cône 11 limité par un trou central 13 On repousse ensuite à chaud, la partie du cône 11 qui est située au voisinage immédiat de l'orifice 12, de façon à constituer la zone de révolution 7 on imposant dos rayons de raccordement voulus. 

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  On usine ensuite à la fraise les parties du raccordemetn allant jusq'au contour apparent   des     tubes   do la plaque   tubulaire@   
On pourrait, bien entendu, apporter au mode de réali nation ddorit et rpr0senté de nombrsues   Modifications   sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Il est évident qu'au lieu de deux chambrages comme représenté, la botte à eau pourrait comporter un hambrage unique ou encore un nombre de chambrages spérieu à   deux*   On pourrait égalemetn du moins pour certains types d'0changeurs supprimer totalement la partie du raccordement conique, le chambrages se trouvant réduit à la seule sone de révolution. 



   Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée cu mode décrit et   représente,   qui n'a été donne qu'à titre d'exemple.

Claims

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REVE1IDI0AÏIOHS -M-----M-------- 1 ) Une botte tt eau pour Ócho..'1c;eur de chaleur du type constituée par un diront creux muni d'au moins un ohacbrage, destine à être fixée sur la plaque tubulaire dudit, doh"ur o'!: être reliée à un circuit dans lequel circule un fluide plimairo ou secondaire, caractérisée en ce que le chanbrage swûoi.t6 prdacnto, en allant de. la bride de raccordement au circuit de fluide vors la plaque tubulaire de l'éclianceu*1 un profil allant en oldvanaiit da ' 9n rÓsu1rG et oont1n1 4. façon z, empocher la foraatiôtt ôfe tourbillona d11 le fluide Il #lîïWQraaut ledit oll1f.1brt\ao;

2) Boîto b. vau solon ta revendication 1, 6M'aete!s<< O1. oq que le oharabrafie #ordoité.côttporte, an allant de là ferlai 1.10 racoordot.lont au circuit du fluide vers lâp laque tubulâ1ro do l'éohal1Gour, une ::ona dn révolution présentant en section. tue courbure lonteuent variable, cette &one étant prolofta6O ÔVG11.tuellemont l):'.r uno zone do raccordement ayant la forcit dun cône dont la directrice coïncide avec le 0(21t our apparent doC -bubon de la plaque tubulD.i1"o; 3) Botte à eau ce7.:nf.'unt doo revendications pr4oÓdo too caractérisée on ce que le lôrnmet du cône précité coïncide de préférence avec l'axe do la zone de révolution lX'doi t60.

4) Boîte à oau selon l'une des revendications précé- Coiiten oaraotôrïcdo en oe que le cdaL1brage précité ont cx.:naâ <':0 préféronco dans une plaque ou analogue, a6tallic:.uh, relative* 0 Ment Ó:1t1iL:"o, do telle sorte c1\' la boite h oau constitue un old Mont monobloc c::eupt de soudure'; <Desc/Clms Page number 8> EMI8.1 5) Boite à eau selon l'une des revendications prdodr EMI8.2 dontes caractérisée en ce que l'on utilise de préférence une claque en acier inoxydable;

EMI8.3 6) Boite à eau selon l'une dos revendications prdceden- tca caractérisée on ce que aelon un mode do réalisation le OUUi1- brage précité est obtenu par uoinvae do ladito claque ou analOtjUQ 7) o.t-bo eau selon l'une dos revendications 1,rÓoé- doutes caractérisée on co que l'usiao pr6oîté consiste d'abord -on un tournage de la son<? do révolution puio un ropounsaco li chaud de la ;;?.rtie ûo aotto sone de révolution Qui doit tre rtacordde au circuit du fluidop puis par un tn1aaao do la zono do raooordouont1 0) Botte à oau colon l'une dos ravond4gationd p? oedontes caractérisée on co quo l'on prévoit de prdf4ronoo dans f-io mono plaque un ohaabrase au moins pour l f ontréo du fluide 1c.:.'.S l'dohangeur et un oJ1o.mbrJ.r;

o pour sa sortie 5) A titro de produits industriels nouveaux les ' ôo'J.tuour8 de elialour ou analosuos caractèrïae-li en co qu'ils Dont munis d'une botte h oau du type précité" lu) toita 4 eau on substance oonuae d6crito et EMI8.4 représentée aux dessins annexés EMI8.5 11) Uelian,,-Oure do chalour COt1iTIQ décrits et représentes EMI8.6 aux dessins annexes.