CH521003A - Procédé de régulation de la pression de la vapeur régnant dans un pressuriseur et pressuriseur pour la mise en oeuvre du procédé - Google Patents

Description

  
 



  Procédé de régulation de la pression de la vapeur régnant dans un pressuriseur et pressuriseur pour
 la mise en oeuvre du procédé
 L'invention est relative à un procédé de régulation de la pression de la vapeur régnant dans un pressuriseur adepté sur le circuit primaire fermé d'une installation thermique de puissance à deux circuits primaire et secondaire, dans laquelle l'eau du circuit primaire s'échauffe et se dilate lorsque la puissance demandée à l'installation diminue, en envahissant le pressuriseur.



  L'invention concerne également un pressuriseur pour la mise en oeuvre de ce procédé.



   Ledit circuit primaire peut par exemple servir à refroidir le coeur d'un réacteur atomique ou toute autre source de chaleur, et céder ensuite dans un échangeur la chaleur ainsi reçue à un fluide circulant dans le circuit secondaire pour fournir par exemple de la vapeur destinée à actionner une turbine.



   Une installation du type précité est caractéristique des centrales atomiques car le fluide du circuit primaire, traversant un milieu radioactif, le devient luimême. Pour des raisons évidentes de sécurité, ce fluide ne doit donc jouer que le rôle de transporteur d'énergie et céder celle-ci au fluide d'un circuit secondaire qui n'ayant pas traversé le coeur radioactif de la pile ne risque pas d'être contaminé.



   Le circuit primaire est donc un circuit fermé dans lequel le fluide est successivement réchauffé puis refroidi.



   Lorsque le fluide employé est de l'eau, celle-ci est maintenue constamment à une certaine pression pour éviter son ébullition. Mais le régime de fonctionnement d'une telle installation n'est pas uniforme et la puissance demandée est susceptible de larges variations. Si on réduit celle-ci, par exemple, l'eau du circuit primaire va s'échauffer, donc se dilater, car elle recoit plus de calories qu'elle n'en cède. Pour permettre cette dilatation, un pressuriseur est adapté sur le circuit primaire et sert de vase d'expansion pour l'eau chassée du circuit primaire. Dans ce pressuriseur, l'eau est un équilibre avec sa vapeur à une température assez nettement supérieure à la température moyenne du circuit, et qui est maintenue constante par un chauffage approprié commandé par un dispositif de régulation automatique.



   Lorsque l'eau du circuit primaire envahit le pressuriseur, elle refoule l'eau plus chaude déjà contenue dans celui-ci en comprimant la vapeur du pressuriseur.



  Il en résulte une augmentation de pression relativement importante: l'expérience montre en effet que la condensation n'est pas un phénomène instantané, contrairement à l'évaporation, et que, par suite, une pression importante peut s'établir dans le pressuriseur pendant un certain temps.



   On a imaginé divers moyens pour annuler cette augmentation de pression, par exemple un système de douche automatique qui injecte de l'eau froide dans la vapeur lorsque sa pression dépasse une valeur donnée, mais ces systèmes sont compliqués et susceptibles d'avarie.



   La présente invention a pour bût de remédier à ces inconvénients. Selon le procédé suivant l'invention la régulation de la pression régnant dans un pressuriseur est obtenue en utilisant une partie au moins de l'eau du circuit primaire qui envahit le pressuriseur pour refroidir la vapeur contenue dans celui-ci et s'opposer à l'augmentation de pression consécutive à l'intrusion de l'eau de dilatation dans ledit pressuriseur.



   Le pressuriseur pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, du type comportant en combinaison un corps fermé, contenant une phase liquide et une phase vapeur, et une tuyauterie qui le relie au circuit primaire de l'installation thermique de puissance, est caractérisé en ce que ladite tuyauterie se prolonge à l'intérieur du pressuriseur et comporte un échangeur placé dans la phase vapeur, dans lequel circule une partie au moins de l'eau de dilatation et qui est destiné à refroidir ladite vapeur.



   Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, la figure unique représente schématiquement un mode d'exécution du pressuriseur suivant l'invention.



   Suivant le mode d'exécution représenté au dessin,  le pressuriseur comporte un récipient fermé 1 qui contient de l'eau et de la vapeur. Une conduite 2 débouche à la partie inférieure de l'enceinte 1 et la relie à la tuyauterie du circuit primaire (non représenté) d'une installation thermique.



   Cette conduite 2 se prolonge dans l'enceinte 1 du pressuriseur par une tubulure 3 en forme de  U  renversé qui comporte un clapet de non-retour 4 à l'extrémité inférieure d'une des branches du  U , et un étranglement 5 pratiqué dans la partie horizontale de la tubulure. Un échangeur formé par un serpentin 6 court-circuite l'étranglement 5, et la tubulure 3 comporte deux orifices de sortie B et C débouchant dans le pressuriseur. Une source de chaleur 7 maintient l'eau de pressuriseur à une température supérieure à celle du circuit primaire et compense les pertes calorifiques subies par le pressuriseur.



   La conduite 2 d'arrivée de l'eau dans le pressuriseur 1 est reliée à la tubulure 3 en un point A situé entre le clapet de non retour 4 et le point de raccordement du serpentin 6 à la tubulure 3.



   Le circuit primaire est donc relié au pressuriseur de la façon suivante: l'eau arrive par la conduite 2, en A, elle ne peut se diriger vers l'orifice B car le clapet de non-retour 4 le lui interdit, elle monte donc traverser le serpentin et l'étranglement 5 disposés en parallèle et débouche en C dans le pressuriseur.



   Le fonctionnement du dispositif est le suivant:
 Lorsque la puissance demandée à l'installation diminue, l'eau du circuit primaire s'échauffe et se dilate. L'eau de dilatation arrive dans le pressuriseur au point A par la conduite 2, elle monte dans la tubulure 3, et en raison de la résistance à l'écoulement due à la présence de l'étranglement 5, une partie du courant d'eau passe par le serpentin 6.



   Le serpentin étant placé dans la phase vapeur en équilibre avec l'eau déjà contenue dans le pressuriseur, il y a échange thermique, la vapeur se refroidit et sa pression diminue. Puis l'eau de dilatation ainsi réchauffée pénètre par C dans le pressuriseur, ce qui fait monter le niveau dans le pressuriseur sans que la pression croisse grâce au rôle du serpentin.



   Lorsque la puissance demandée à l'installation thermique croît, l'eau du circuit primaire se refroidit, donc se contracte. L'eau plus chaude du pressuriseur a donc tendance à retourner dans le circuit primaire où la pression baisse. Ceci s'opère par l'orifice B et le clapet de non-retour qui s'ouvre dans le sens de B vers
A. La pression de la vapeur, supérieure à la pression qui règne dans le circuit primaire, chasse l'eau par B et
A vers le circuit primaire. L'eau chaude contenue dans le pressuriseur 1 s'oppose à la baisse de pression de la vapeur en bouillant, réduisant ainsi fortement la variation de pression de la vapeur et par suite du circuit primaire.



   Bien entendu, il est nécessaire de déterminer d'une manière précise le volume du pressuriseur, le diamètre des différents conduits, les caractéristiques de l'échangeur, le diamètre de l'étranglement pour que l'échangeur joue son rôle régulateur et compense de la façon la plus parfaite possible les variations de la pression régnant dans le pressuriseur.



   Le pressuriseur décrit présente en particulier l'avantage de ne pas nécessiter d'organes extérieurs et de ne faire appel qu'à des organes statiques. I1 en résulte un fonctionnement remarquablement sûr et efficace, indépendant, dans de larges limites, de la vitesse d'intrusion de l'eau de dilatation et du niveau de l'eau dans le pressuriseur. 

Claims (1)

1. REVENDICATIONS

   I. Procédé de régulation de la pression de la vapeur régnant dans un pressuriseur adopté sur le circuit primaire fermé d'une installation thermique de puissance du type à deux circuits primaire et secondaire, dans laquelle l'eau du circuit primaire s'échauffe et se dilate lorsque la puissance demandée à l'installation diminue, en envahissant le pressuriseur, caractérisé en ce qu'on utilise une partie au moins de l'eau du circuit primaire qui envahit le pressuriseur pour refroidir la vapeur contenue dans celui-ci et s'opposer à l'augmentation de pression consécutive à l'intrusion de l'eau de dilatation dans ledit pressuriseur.

   II. Pressuriseur pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication I, comportant en combinaison un corps fermé contenant une phase liquide et une phase vapeur, et une tuyauterie qui le relie au circuit primaire de l'installation thermique de puissance, caractérisé en ce que ladite tuyauterie se prolonge à l'intérieur du pressuriseur et comporte un échangeur placé dans la phase vapeur, dans lequel circule une partie au moins de l'eau de dilatation et qui est destiné à refroidir ladite vapeur.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Pressuriseur suivant la revendication II, caractérisé en ce que l'échangeur est monté en parallèle avec un étranglement de ladite tuyauterie intérieure.

   2. Pressuriseur suivant la revendication II, caractérisé en ce que ladite tuyauterie a la forme d'un U renversé dont une des branches communique avec le circuit primaire et l'autre branche débouche dans la phase liquide, dans la partie inférieure du corps du pressuriseur.

   3. Pressuriseur suivant la sous-revendication 2, caractérisé en ce que ladite tuyauterie communique, en outre, en un point situé près du point de raccordement de la première branche avec le circuit primaire avec la phase liquide de la partie inférieure dudit corps, par un orifice muni d'un clapet anti-retour s'ouvrant dans le sens permettant le retour de ladite phase liquide dans le circuit primaire.