FR2562996A1

FR2562996A1 - Echangeur de chaleur comportant un faisceau de tubes dispose dans une enveloppe de faisceau cylindrique maintenue radialement a l'interieur d'une enveloppe cylindrique externe

Info

Publication number: FR2562996A1
Application number: FR8405719A
Authority: FR
Inventors: Roger Neybourger; Christian Olivier
Original assignee: Framatome SA
Current assignee: Areva NP SAS
Priority date: 1984-04-11
Filing date: 1984-04-11
Publication date: 1985-10-18
Also published as: US4655281A; YU60185A; CA1253849A; DE3563475D1; JPH0514193B2; ES542109A0; EP0173586A1; ES8701965A1; EP0173586B1; FR2562996B1; KR850007693A; JPS60232499A; KR940001782B1

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN GENERATEUR DE VAPEUR COMPORTANT UN FAISCEAU DE TUBES 2 DISPOSES DANS UNE ENVELOPPE DE FAISCEAU 5. L'ENVELOPPE DE FAISCEAU 5 COMPORTE DES OUVERTURES DANS SA PAROI CORRESPONDANT CHACUNE A UNE PIECE D'APPUI 20 SUIVANT LE BORD DESQUELLES SONT FIXES DES FOURREAUX SAILLANTS RADIALEMENT DANS L'ESPACE ENTRE L'ENVELOPPE 5 ET LA PAROI EXTERNE 3 DE L'ECHANGEUR DECHALEUR. CHACUNE DES PIECES D'APPUI 20 COMPORTE DEUX PARTIES CYLINDRIQUES SITUEES DANS LE PROLONGEMENT L'UNE DE L'AUTRE, UNE PARTIE A GRAND DIAMETRE 20A SOUDEE PAR SA SURFACE LATERALE A L'INTERIEUR DU FOURREAU 15 ET UNE PARTIE A PETIT DIAMETRE 20B DESTINEE A VENIR EN APPUI SUR L'ENVELOPPE 3. DES CALES 23 SONT INTERCALEES ENTRE LA PARTIE 20A DE LA PIECE D'APPUI 20 ET UNE PLAQUE ENTRETOISE 8 DE L'ECHANGEUR DE CHALEUR. L'INVENTION S'APPLIQUE, EN PARTICULIER, AUX GENERATEURS DE VAPEUR DES REACTEURS NUCLEAIRES A EAU SOUS PRESSION.

Description

i Echangeur de chaleur comportant un faisceau de tubes disposé dans une

enveloppe de faisceau cylindrique maintenue radialement à l'intérieur d'une enveloppe cylindrique externe

L'invention concerne un échangeur de chaleur comportant un fais-

ceau de tubes disposé dans une enveloppe de faisceau cylindrique maintenue

radialement à l'intérieur d'une enveloppe cylindrique externe.

Les échangeurs de chaleur tels que les générateurs de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression comportent un faisceau tubulaire

constitué par un très grand nombre de tubes de petit diamètre disposé verti-

calement à l'intérieur d'une enveloppe de faisceau de forme générale cylin-

drique elle-même disposée à l'intérieur de l'enveloppe en pression rigide

externe de grande épaisseur du générateur de vapeur.

L'eau sous pression du réacteur nucléaire circule à l'intérieur

des tubes de petit diamètre et l'eau à vaporiser est introduite à l'inté-

rieur de l'enveloppe du faisceau o elle entre en contact avec la surface

externe des tubes. La vapeur est récupérée à la partie supérieure de l'enve-

loppe du faisceau puis elle est généralement asséchée dans des séparateurs

vapeur-eau disposés dans l'enveloppe externe du générateur de vapeur audes-

sus de l'enveloppe du faisceau.

Le générateur de vapeur est alimenté en eau à vaporiser par un

moyen généralement situé vers la partie supérieure de l'enveloppe du fais-

ceau. De plus, l'eau récupérée dans la-vapeur par les séparateurs eau-

vapeur est également renvoyée dans l'enveloppe du faisceau pour sa vaporisa-

tion. Il se produit ainsi une circulation permanente de l'eau à l'intérieur de l'enveloppe du générateur de vapeur. Cette circulation peut nécessiter des moyens de canalisation tels que des enveloppes supplémentaires de forme

cylindrique disposées coaxialement à l'enveloppe du faisceau et à l'envelop-

pe externe du générateur de vapeur, sur une partie seulement de leur surfa-

ce latérale.

Les générateurs de vapeur constituent des unités de très grande hauteur dans lesquelles les différentes enveloppes coaxiales sont disposées

avec un espacement radial généralement faible.

Il est connu d'utiliser des plaques-entretoises dans lesquelles passent les tubes du faisceau, réparties suivant la hauteur du faisceau,

pour maintenir les tubes dans des positions radiales fixes les uns par rap-

port aux autres. Ces plaques-entretoises sont reliées entre elles par des tirants verticaux, l'ensemble étant placé à l'intérieur de l'enveloppe de

faisceau.

Il importe donc de maintenir les différentes enveloppes coaxiales

des générateurs de vapeur, et l'ensemble du faisceau par les plaques entre-

toises dans les directions radiales, de façon à éviter des déplacements re-

latifs et des chocs entre ces enveloppes et le faisceau en cas de sollicita-

tions extérieures telles que celles qui accompagnent un séisme. On a proposé dans le brevet français n 2.511.491 des dispositifs

de maintien dans les directions radiale et axiale de l'enveloppe du fais-

ceau d'un générateur de vapeur, à l'intérieur de son enveloppe externe rigi-

de et de plus grande épaisseur. Ces dispositifs de maintien sont fixés sur

l'enveloppe de faisceau, suivant plusieurs ensembles disposés chacun au ni-

veau d'une plaque entretoise, les différents dispositifs d'appui d'un ensem-

ble étant répartis à la périphérie de la plaque entretoise. Ces dispositifs

d'appui sont constitués par des pièces ayant une épaisseur supérieure à l'é-

paisseur de l'enveloppe de faisceau fixées dans la paroi de celle-ci, loca-

lement au niveau des plaques entretoises. Ces pièces sont percées de trous taraudés à l'intérieur desquels on peut visser des gougeons filetés dont l'extrémité saillante dans l'espace existant entre l'enveloppe de faisceau et l'enveloppe externe rigide vient en appui contre la surface intérieure de cette enveloppe externe. La mise en appui des dispositifs est réalisée après réglage des gougeons, par introduction de pièces de calage en forme

de coin entre le bord externe des plaques entretoises et la surface inté-

rieure du dispositif d'appui dirigée vers le faisceau.

De tels dispositifs d'appui ont l'inconvénient d'occuper une

grande partie de la largeur de l'espace réservé entre l'enveloppe de fais-

ceau et l'enveloppe externe et de limiter ainsi, de façon appréciable, la

section de passage pour l'eau à vaporiser circulant dans cet espace sans as-

surer une parfaite étanchéité. Ces dispositifs d'appui ont également l'in-

convénient de nécessiter l'introduction de pièces de calage dans des échan-

crures usinées à la partie périphérique des plaques entretoises. Ces échan-

crures diminuent d'autant la distance entre les tubes périphériques du fais-

ceau et le bord des plaques entretoises. Si l'on veut conserver une distan-

te suffisante entre les tubes périphériques et la plaque, il faut alors di-

minuer le nombre de tubes du faisceau.D'autre part, les pièces d'appui doi-

vent présenter des formes qui ne facilitent pas leur fixation par soudage

dans la paroi de l'enveloppe de faisceau.

Dans le cas d'un générateur de vapeur comportant plusieurs enve-

loppes coaxiales délimitant des espaces de forme annulaire qui doivent être parfaitement étanches les uns par rapport aux autres, il n'est pratiquement pas possible d'utiliser des tispositifs d'appui tels que décrits dans le brevet français 2.511.491 dont l'utilisation s'accompagne d'un risque de fuite.

Le but de l'invention est donc de proposer un échangeur de cha-

leur comportant un faisceau de tubes disposé dans une enveloppe de faisceau cylindrique maintenue radialement à l'intérieur d'une enveloppe cylindrique

externe et placée coaxialement à celle-ci, un ensemble de plaquesentretoi-

ses disposées transversalement par rapport au faisceau à l'intérieur de

l'enveloppe de faisceau et espacées suivant sa longueur et plusieurs ensem-

bles de pièces d'appui solidaires de l'enveloppe de faisceau, disposées ra-

dialement au niveau des plaques-entretoises et intercalées chacune entre le

bord externe des plaques-entretoises et la surface intérieure de l'envelop-

pe externe, avec interposition de moyens de calage entre la plaqueentretoi-

se et la pièce d'appui, échangeur de chaleur dont l'enveloppe de faisceau est parfaitement maintenue dans l'enveloppe externe par des pièces d'appui

qui ne constituent que des obstacles très limités à la circulation des flui-

des dans l'échangeur, qui soient parfaitement adaptables dans le cas o l'échangeur de chaleur comporte plus de deux enveloppes coaxiales ménageant des espaces parfaitement étanches les uns par rapport aux autres et qui

puissent être mis en place par soudure de façon simple et rapide.

Dans ce but:

- l'enveloppe du faisceau comporte des ouvertures dans sa paroi correspon-

dant chacune à une pièce d'appui, suivant le bord desquelles sont fixés des

fourreaux cylindriques saillants radialement dans l'espace entre l'envelop-

pe du faisceau et la paroi externe de l'échangeur de chaleur, - et chacune des pièces d'appui comporte deux parties cylindriques ayant un même axe de direction radiale, dans le prolongement l'une de l'autre, une

partie à grand diamètre soudée par sa surface latérale externe à l'inté-

rieur du fourreau correspondant et comportant une surface d'appui des moyens de calage dirigée vers le faisceau de tubes et inclinée radialement

par rapport à l'axe de la pièce d'appui et une partie à plus faible diamè-

tre destinée à venir en appui par son extrémité sur la surface intérieure

de l'enveloppe externe de l'échangeur de chaleur.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décri-

re à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression

du type à préchauffage comportant des dispositifs d'appui radial de ses en-

veloppes internes.

La figure 1 est une vue en coupe par un plan vertical de symétrie de la partie centrale d'un générateur de vapeur renfermant le faisceau de tubes. La figure 2 est une vue en coupe suivant AA ou BB de la figure 1 montrant les dispositifs d'appui des enveloppes internes du générateur de vapeur.

La figure 3 est une demi-vue en coupe du générateur de vapeur sui-

vant CC de la figure 1.

La figure 4 est une vue en coupe suivant DD de la figure 5, d'un

dispositif d'appui tel que représenté sur la figure 2.

La figure 5 est une vue en coupe suivant E de la figure 4.

La figure 6 est une coupe suivant FF de la figure 4.

Les figures 7, 8, 9 sont des vues similaires aux vues 4, 5 et 6

respectivement d'un dispositif d'appui suivant une variante de réalisation.

Sur la figure 1, on voit la partie centrale d'un générateur de va-

peur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression. Le générateur de vapeur

comporte une plaque tubulaire 1 dans laquelle sont fixés les tubes du fais-

ceau 2 dont les extrémités débouchent sur la face inférieure de la plaque 1. On a représenté uniquement les axes de deux tubes extrêmes en forme de U

du faisceau pour montrer la disposition de ce faisceau.

La plaque tubulaire 1 est solidaire à sa partie inférieure d'un fond sphérique non représenté constituant une chambre en deux parties dont

une partie reçoit l'eau sous pression à haute température venant du réac-

teur nucléaire qui pénètre dans les tubes par une de leurs extrémités et dont l'autre reçoit l'eau sous pression ayant circulé dans les tubes du

faisceau 2 avant son retour dans la cuve du réacteur nucléaire.

La plaque tubulaire 1 est solidaire à sa partie supérieure de l'enveloppe externe 3 du générateur de vapeur de forme cylindrique dans sa partie centrale renfermant le faisceau. A sa partie supérieure, l'enceinte

externe cylindrique 3 est reliée par l'intermédiaire d'une partie tronconi-

que 3a à un dôme de vapeur non représenté dans lequel sont placés les sépa-

rateurs eau-vapeur pour l'assèchement de la vapeur produite dans le généra-

teur de vapeur.

Le faisceau 2 est entièrement contenu dans une enveloppe de fais-

ceau 5 également de forme cylindrique et disposée à l'intérieur de l'enve-

loppe externe 3 et coaxialement à celle-ci. Cette enveloppe de faisceau 5 ménage un espace libre entre son bord inférieur et la surface supérieure de la plaque tubulaire 1. Le volume intérieur de l'enveloppe de faisceau 5 est séparé en deux parties par une cloison verticale 6 sur une fraction de sa hauteur. La cloison de séparation 6 disposée suivant l'espace central des tubes du faisceau délimite dans ce -faisceau, jusqu'a une certaine hauteur, une branche chaude qui correspond à la partie des tubes recevant l'eau sous pression venant du réacteur nucléaire et une branche froide qui correspond

à la partie des tubes par o l'eau sous pression sort du faisceau.

Comme il est visible sur les figures 1, 2 et 3, on voit que le gé-

nérateur de vapeur comporte une enveloppe intermédiaire 7 coaxiale aux enve-

loppes 3 et 5 et disposée entre ces enveloppes sur la partie de leur circon-

férence correspondant sensiblement à la branche froide du faisceau. Cette enveloppe intermédiaire cylindrique 7 est reliée à sa partie supérieure à

une partie tronconique 7a parallèle et en vis-à-vis de la partie tronconi-

que 3a de l'enveloppe externe 3.

Le générateur de vapeur représenté sur la figure 1 est alimenté en eau à vaporiser par des moyens d'alimentation débouchant dans l'espace limité par les enveloppes 5 et 7. L'espace entre ces enveloppes fermé à ses

extrémités comme il est visible sur les figures 2 et 3 permet donc une ali-

mentation en eau à vaporiser par la base de la branche froide du faisceau uniquement. La partie inférieure de la branche froide du faisceau jusqu'au

sommet de la cloison 6 permet donc le préchauffage de cette eau d'alimenta-

tion. En revanche, l'eau récupérée par les séparateurs situés dans le dôme

de vapeur à la partie supérieure du générateur revient à la base du fais-

ceau à la fois par l'espace annulaire compris entre l'enveloppe externe 3

et l'enveloppe de faisceau 5 et par l'espace annulaire compris entre l'enve-

loppe intermédiaire 7 et l'enveloppe externe 3 qui sont tous deux en commu-

nication avec la partie inférieure de la branche chaude du faisceau et par l'espace annulaire compris entre l'enveloppe de faisceau 5 et l'enveloppe intermédiaire 7 qui est en communication avec la partie inférieure de la

branche froide du faisceau.

De cette façon le flux d'eau récupérée par les séparateurs à tem-

pérature élevée n'est soumis que partiellement au préchauffage.

L'ensemble de l'eau venant en contact avec le faisceau à l'inté-

rieur de l'enveloppe 5 s'échauffe lors de sa circulation de bas en haut dans cette enveloppe 5 en contact avec le faisceau de tubes 2. Cette eau se vaporise et la vapeur est récupérée à la partie supérieure de l'enveloppe

de faisceau 5.

Les tubes du faisceau sont maintenus latéralement par des plaques-

entretoises 8 disposées transversalement à l'intérieur de l'enveloppe 5.

Des tirants 9 fixés à leur partie inférieure sur la plaque tubulaire 1 per-

mettent de maintenir l'espacement axial des plaques-entretoises 8.

Les dispositifs d'appui 10 des enveloppes 5 et 7 sur l'enveloppe externe 3 ainsi que les dispositifs d'appui 11 de l'enveloppe de faisceau 5 sur l'enveloppe externe 3 dans sa partie o elle n'est pas doublée par l'en-

veloppe intermédiaire 7 sont intercalés entre le bord des plaquesentretoi-

ses 8 et la surface intérieure de l'enveloppe externe 3.

Sur les figures 2 et 3 on voit que ces dispositifs d'appui 10 et 11 sont régulièrement répartis à la périphérie des plaques-entretoises 8,

les axes d'appui de direction radiale de deux dispositifs successifs fai-

sant un angle de 26 . On dispose ainsi autour de chacune des plaquesentre-

toises, sept dispositifs d'appui tels que 10 et sept dispositifs d'appui tels que 11. Les axes d'appui de direction radiale des dispositifs 10 et 11

placés de façon consécutive font un angle de 24 .

Les positions angulaires des dispositifs d'appui sont donnés en degrés sur les figures 2 et 3 en prenant comme axe 0-180 l'axe de symétrie

de la plaque-entretoise.

Les dispositifs d'appui placés autour des deux plaques-entretoi-

ses supérieures et autour des deux demi-plaques-entretoises inférieures

(figure 2) diffèrent des dispositifs d'appui placés autour des plaques-

entretoises intermédiaires (figure 3) uniquement par la largeur de la zone d'appui et par le nombre de pièces de calage entre la plaque- entretoise et

la pièce d'appui.

Sur les figures 4, 5 et 6, on voit plus en détail un dispositif

d'appui tel que 10 servant au maintien dans la direction radiale de l'enve-

loppe de faisceau 5 et de l'enveloppe intermédiaire 7 par rapport à l'enve-

loppe externe 3 du générateur de vapeur. L'enveloppe 5 est percée d'ouvertu-

res 14 qui correspondent à l'intersection de l'enveloppe 5 avec un cylindre dont l'axe X'X a une direction radiale et se trouve sensiblement au niveau de l'axe de la plaque-entretoise 8. Cet axe X'X constitue l'axe d'appui du dispositif 10. Le long des ouvertures 14, on fixe par soudage sur la paroi de l'enveloppe de faisceau 5 un fourreau cylindrique à base circulaire 15 ayant pour axe X'X, légèrement saillant dans l'espace annulaire compris

entre l'enveloppe de faisceau 5 et l'enveloppe externe 3.

L'enveloppe intermédiaire 7 comporte comme l'enveloppe 5 une ou-

verture constituée par la section de l'enveloppe 7 par un cylindre d'axe XX'. Le long de cette ouverture 16 de plus faible diamètre que l'ouverture

14, est fixé par soudage sur la paroi de l'enveloppe 7, un fourreau 17 sail-

lant dans l'espace entre les enveloppes 7 et 5. Une plaque annulaire 18 sou-

dée aux extrémités libres des fourreaux 15 et 17 permet de les relier.

La pièce d'appui est constituée par une pièce monobloc 20 de for-

me globalement cylindrique d'axe XX'. Cette pièce d'appui 20 comporte une partie à grand diamètre 20a dont le diamètre extérieur est très légèrement

inférieur au diamètre intérieur du fourreau 15 et une partie à petit diamè-

tre 20b dont le diamètre extérieur est très légèrement inférieur au diamè-

tre intérieur du fourreau 17.

La face de la pièce d'appui 20 dirigée vers l'intérieur du généra-

teur de vapeur c'est-à-dire vers le faisceau et la plaque-entretoise 8 est usinée de façon à constituer une surface d'appui 20c inclinée par rapport à

la verticale d'un angle voisin de 5 . Cette surface d'appui 20c est donc in-

clinée dans la direction radiale par rapport à l'axe horizontal XX .

L'angle d'inclinaison de cette surface d'appui 20c correspond à l'angle d'usinage des cales 23 interposées entre la plaque-entretoise 8 et la pièce

d'appui 20.

L'extrémité de la partie à petit diamètre 20b de la pièce 20 diri-

gée vers la surface intérieure de l'enveloppe externe 3 est usinée pour constituer une surface d'appui sphérique entre la pièce 20 et cette surface

interne.

Pour la mise en place du dispositif d'appui 10, on place la pièce d'appui 20 comme représenté sur les figures 4 et 5 de façon que sa surface

sphérique d'extrémité soit en contact avec la surface interne de l'envelop-

pe 3. On réalise alors une soudure circulaire 24 entre la surface latérale externe de la partie 20a de cette pièce et la surface interne du fourreau

15. Cette opération est facilitée par le fait qu'on réalise un soudage cir-

culaire de pièces de révolution.

On vient ensuite placer le jeu de cales 23 entre la surface d'ap-

pui 20c de la pièce 20 et le bord latéral externe de la plaque-entretoise 8 de façon à réaliser un maint-en parfait de l'enveloppe 5 dans la direction

radiale XX' par rapport à l'enveloppe externe 3.

Pour les pièces d'appui de plus grande largeur représentées sur

la figure 2, il est nécessaire d'utiliser six cales juxtaposées pour réali-

ser le calage de la pièce d'appui. Pour les pièces représentées sur la figu-

re 3, de plus faible largeur. il est nécessaire d'utiliser uniquement trois

cales telles que 23.

Lorsque le calage est réalisé, on fixe les cales par des soudures

sur la face d'appui 20c de la pièce 20.

On réalise ainsi le maintien radial de l'enveloppe 5 en recomman-

çant ces opérations pour chacun des dispositifs d'appui 10 placés à la péri-

phérie de chacune des plaques-entretoises 8. Les dispositifs d'appui 10 per-

mettent un maintien radial à la fois de l'enveloppe de faisceau 5 et de l'enveloppe intermédiaire 7 fixée sur l'enveloppe 5 au niveau des dispositifs d'appui par les fourreaux 17 et 15 et par la plaque annulaire 18. On peut remarquer également que l'espace entre les enveloppes 5 et 7 reste

parfaitement isolé par rapport au reste de l'espace annulaire entre l'enve-

loppe de faisceau 5 et l'enveloppe externe 3, par le fait que les pièces de révolution sont soudées sur toute leur périphérie, la pièce d'appui étant

placée à l'extérieur de cet espace interne isolé.

Les dispositifs d'appui 11 entre l'enveloppe de faisceau 5 et

l'enveloppe externe 3, dans la partie de cette enveloppe qui n'est pas en-

tourée par l'enveloppe intermédiaire 7, sont constitués par une pièce d'ap-

pui identique à la pièce 20 soudée par sa partie à grand diamètre à un four-

reau identique au fourreau cylindrique 15 fixé au niveau d'une ouverture identique à l'ouverture 14 dans la paroi de l'enveloppe 5. Un dispositif d'appui 11 comporte l'ensemble des éléments représentés aux figures 4, 5 et

6 à l'exception du fourreau 17 et de la plaque annulaire 18.

Sur les figures 7, 8 et 9, on voit une variante de réalisation de la pièce d'appui, celle-ci étant non plus monobloc mais constituée de deux pièces distinctes 30a et 30b. La partie 30a à grand diamètre est soudée à l'intérieur d'un fourreau cylindrique à base circulaire 25 lui-même soudé

sur l'enveloppe 5 le long d'une ouverture dans cette paroi identique aux ou-

vertures 14 du mode de réalisation représenté aux figures 4 à 6.

La partie 30b à petit diamètre venant en appui sur la surface in-

terne de l'enveloppe externe 3 est elle-même fixée par soudure sur un four-

reau cylindrique à base circulaire 27 fixé sur l'enveloppe intermédiaire 7 et coaxial au fourreau 25. Les pièces 30a et 30b viennent en appui l'une sur l'autre par des faces planes, lorsque des cales 33 sont intercalées

entre le bord latéral externe de la plaque entretoise 8 et la surface d'ap-

pui 30c inclinée par rapport à la verticale usinée sur la face de la pièce a dirigée vers l'intérieur, c'est-à-dire vers le faisceau du générateur

de vapeur.

Pour leur mise en place, les pièces 30a et 30b sont reliées par

une soudure circulaire aux fourreaux 25 et 27 respectivement. La mise en ap-

pui des pièces 30a et 30b sur la plaque-entretoise 8 et sur la paroi exter-

ne 3 est ensuite réalisée par mise en place des cales 33.

On voit que les principaux avantages de l'échangeur de chaleur

suivant l'invention sont de comporter des dispositifs d'appui dans la direc-

tion radiale de ses enveloppes internes et des plaques entretoises du fais-

ceau sur son enveloppe externe rigide, extrêmement efficaces et n'introdui-

sant qu'une faible perturbation de la circulation des fluides de l'échangeur de chaleur dans les espaces entre ces enveloppes. En effet, la pièce

d'appui comporte une partie à faible section qui peut s'étendre dans la di-

rection radiale sur la plus grande partie de l'espace entre les enveloppes, la partie à grand diamètre permettant la fixation de cette pièce d'appui

sur l'enveloppe de faisceau pouvant être, à l'inverse, d'une longueur rédui-

te. En outre, ces dispositifs d'appui peuvent être fixés uniquement par des soudures circulaires qui sont faciles à réaliser. La mise en place de ces dispositifs d'appui sur les enveloppes est réalisée grâce à des fourreaux cylindriques et des plaques annulaires soudées qui permettent de réaliser des jonctions absolument étanches entre les enveloppes, ce qui permet de maintenir une isolation parfaite des espaces entre les enveloppes les uns

par rapport aux autres.

Les dispositifs d'appui de l'échangeur de chaleur suivant l'inven-

tion sont d'autre part d'une forme telle qu'ils peuvent être adaptés à des

échangeurs de chaleur comportant un nombre quelconque d'enveloppes inter-

nes. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été

décrits; elle en comporte au contraire toutes les variantes.

C'est ainsi que les pièces d'appui et les pièces de calage peu-

vent être d'une forme différente de celles qui ont été décrites. Le nombre

de dispositifs d'appui répartis autour d'une plaque-entretoise n'est pas li-

mité, chacun de ces dispositifs d'appui ne produisant qu'un obstacle de faible dimension à la circulation du fluide dans les espaces compris entre

l'enveloppe de faisceau et l'enveloppe externe du générateur de vapeur.

La forme et la répartition des dispositifs d'appui autour des pla-

ques entretoises sur la hauteur du générateur de vapeur pourront être diffé-

rentes de celles qui ont été décrites.

Enfin, l'invention s'applique non seulement au cas de générateurs de vapeur de réacteurs nucléaires à eau sous pression mais également au cas d'autres échangeurs de chaleur comportant un faisceau de tubes disposé dans une enveloppe de faisceau cylindrique elle-même placée à l'intérieur d'une

enveloppe en pression cylindrique externe rigide.

Claims

REVENDICATIONS

1.- Echangeur de chaleur comportant un faisceau de tubes (2) dis-

posé dans une enveloppe de faisceau cylindrique (5) maintenue radialement à l'intérieur d'une enveloppe cylindrique externe (3) et placée coaxialement

à celle-ri, un ensemble de plaques-entretoises (8) disposées transversale-

ment par rapport au faisceau (2) à l'intérieur de l'enveloppe (5) et espacées suivant sa longueur et plusieurs ensembles de pièces d'appui (20, 30) solidaires de l'enveloppe de faisceau (5) disposées radialement au niveau des plaques-entretoises (8) et intercalées chacune entre le bord externe d'une plaque-entretoise (8) et la surface intérieure de l'enveloppe externe

(3), avec interposition de moyens de calage (23, 33) entre la plaqueentre-

toise (8) et la pièce d'appui (20, 30), caractérisé par le fait: - que l'enveloppe de faisceau (5) comporte des ouvertures (14) dans sa paroi correspondant chacune à une pièce d'appui (20, 30) suivant le bord

desquelles sont fixés des fourreaux cylindriques (15, 25) saillants radiale-

ment dans l'espace entre l'enveloppe de faisceau (5) et la paroi externe (3) de l'échangeur de chaleur,

- et que chacune des pièces d'appui (20, 30) comporte deux parties cylindri-

ques (20a, 20b - 30a, 30b) ayant un même axe de direction radiale, dans le

prolongement l'une de l'autre, une partie à grand diamètre (20a, 30a) sou-

dée par sa surface latérale externe à l'intérieur du fourreau (15, 25) cor-

respondant et comportant une surface d'appui (20c, 30c) des moyens de cala-

ge (23, 33) dirigée vers le faisceau de tubes (2) et inclinée radialement par rapport à l'axe XX' de la pièce d'appui (20, 30) et une partie (20b, 30b) à plus faible diamètre destinée à venir en appui par son extrémité sur la surface intérieure de l'enveloppe externe (3) de l'échangeur de chaleur. 2.- Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, comportant sur une partie au moins de sa périphérie une enveloppe intermédiaire (7) disposée entre l'enveloppe de faisceau (5) et l'enveloppe externe (3) et coaxialement à celle-ci, caractérisé par le fait que le fourreau (15) solidaire de l'enveloppe de faisceau (5) est relié à un fourreau (17) coaxial au fourreau (15) fixé à l'enveloppe intermédiaire (7) le long d'une ouverture (16) de celle-ci et

saillant dans l'espace entre l'enveloppe de faisceau (5) et l'enveloppe in-

termédiaire (7), de façon à. réaliser un passage de la pièce d'appui (20) à travers les enveloppes (5 et 7) tout en maintenant fermé de façon étanche

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l'espace entre l'enveloppe de faisceau (5) et l'enveloppe intermédiaire (7).

3.- Echangeur de chaleur suivant l'une quelconque des revendica-

tions 1 et 2, caractérisé par le fait que la pièce d'appui (20) est réalisée sous forme monobloc. 4.- Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, comportant

une enveloppe intermédiaire (7) entre l'enveloppe de faisceau (5) et l'enve-

loppe externe (3) coaxiale à ces enveloppes (3) et (5),

caractérisé par le fait que la pièce d'appui (30) comporte deux parties in-

dépendantes (30a) et (30b), dont une partie à grand diamètre (30a) fixée

dans le fourreau (25) solidaire de l'enveloppe de faisceau (5) et une par-

tie à faible diamètre (30b) fixée à l'intérieur d'un fourreau (27) coaxial au fourreau (25) et solidaire de l'enveloppe intermédiaire (7), ces deux parties indépendantes (30a) et (30b) de la pièce d'appui venant en contact l'une avec l'autre par une face plane perpendiculaire à leur axe radial

d'appui, lorsque la partie (30b) est mise en appui contre l'enveloppe exter-

ne (3) de l'échangeur de chaleur et qu'au moins une cale (33)venant en ap-

pui sur la face intérieure de la partie (30a) à grand diamètre de la pièce

d'appui (30) est intercalée entre la surface latérale externe de la plaque-

entretoise (8) correspondante et la pièce d'appui (30) en deux parties.

- Echangeur de chaleur suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un ensemble de dispositifs d'appui

(10, 11) également espacés angulairement autour de chacune de ses plaquesen-

tretoises (8).

6.- Echangeur de chaleur suivant la revendication 5,

caractérisé par le fait que les dispositifs d'appui constituant les diffé-

rents ensembles associés chacun à une plaque-entretoise (8) ont des lar-

geurs dans la direction circoiférentielle des plaques-entretoises (8) varia-

bles suivant la position de la plaque-entretoise à laquelle ils sont asso-

ciés, dans l'échangeur de chaleur, ces dispositifs d'appui comportant un

nombre de pièces de calage (23, 33) également variable.