CA1065840A - Dispositif auxiliaire de refroidissement pour echangeur de chaleur a fluide primaire rechauffe dans un reacteur nucleaire - Google Patents
Dispositif auxiliaire de refroidissement pour echangeur de chaleur a fluide primaire rechauffe dans un reacteur nucleaireInfo
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Abstract
DESCRIPTIF Dispositif auxiliaire de refroidissement pour échangeur de chaleur à fluide primaire réchauffé dans un réacteur nucléaire à neutrons rapides, ledit échangeur comportant au moins un faisceau tubulaire 3 dans lequel circule de l'eau à vaporiser et surchauffer, et autour des tubes et à l'intérieur de l'enveloppe 2 duquel circule un métal alcalin liquide constituant le fluide primaire. L'enveloppe de l'échangeur est entourée d'une gaine 13 comportant à ses extrémités des tubulures d'admission 15 et d'évacuation 16 d'air, et elle est munie de surfaces auxiliaires d'échange de chaleur telles que des picots 18.
Description
La presente invention concerne un dispositif auxiliaire de refroidissement pour cchanF,eur de chalcur 3 fluide pri~aire rcchauffé
dans un réacteur nucléaire fi neutrons rapides, ledit échan~eur comportant au moins un faisceau tubulaire dans leeuel circule de l'eau à vaporissr et ; surchauffer et autour des tubes duquel circule un métal alcalin liquide constituant ledit fluids primaire.
On sait que lorsque l'on arrête le fonctionnement d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides, 13 puissance fournie ne s'annule pas instan-tankment, mais dimlnue progressivement pendant un certain temps avant de 10 S~R nnuler. On pourrait absorber cette puissance résiduelle dans dss échan-geurs de chaleur spéciaux, vers lesquels on diri~erait le métal alcalin liquide r~chauffc. 9 la place des échangeurs correspondant au fonctionnement nor~al. De tels échanaeurs s~6ciaux sont cependant relativement coûteux, pour des durées d'usage assez courtes, et au~mentent notablemsnt le prix de revlent des centrales de production d'énergie à partir d'un reacteur nuclé-aire ~ neutrons rapides.
La présente invC~ntion a pour but de remédier à cst lnconvénient, et de procurer un dispositif auxiliaire de refroidissemen~ d'un faible prix de revient, et pouvant absorber une puissance r6siduelle variable du réacteur à n~utrons rapides. Le dis~ositif selon l'invention est caractéris6 en ce que l'enveloppe de 1'6changeur est entourée d'une gaine comportant à ses extr~mités des moyens d'admission et d'~vacuation d'air, et en ce que ` ladite enveloppe est ~unie de surfaces auxiliaires d'échange de chaleur avec l'air pouvant circuler dans la gaine.
Il comporte en outre de préférence au moins l'une des caractéris-' tiques suivantes :
- - lss surfaces auxiliaires d'échange de chaleur de l'envslopp~ sont des picots $ixss sur c~tte derni~re, - les moyens d'ad~ission et d'Pvacuation d'air sont des moyens permettant d'assurer une circulatiGn for~t~e ou naturelle d~ l'air, iO~;5840 ~ - l'echangeur est QiVis~ sn plusieurs modules en parallsle dont chacun est ; entouré d'une gaine, et les moyens d'admission et d'évacuation d'air des modules sont reli~s à un ventilateur commun assurant la circulation de l'air dans les ~aines de tous les modules.
Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référencs à la figure unique du dessin annexé, un module d'échangeur de chaleur muni du dispositif de rsfroidissement selon l'invention.
Le module d'~chan~e de chaleur, qui ~eut être group~ en parallèle flvec d'autres modules, comprend une enveloppe de forme générale cylindrique 1, à l'lntérieur d~ laquelle est disposée une enveloppe interne coaxiale 2 entourant un faisceau tubulaire 3, comprenant un grand nombr~ de tubes parallèles, nnn représentés. Le faisceau tubulaire 3 est relié à des plaques tubulaires inf~rieure 4 et supérieurs 5, les tubes formant à leur partie supérieure une lyre de dllatation 6. Le faisceau tubulaire est destiné 3 assurer la clrculation d'eau 3 vaporiser et surchauffer, admise à
la partie lnférieure du module par la tubulure 7 et évacuéa 3 l'état de vapeur surchauffée à la partie supérieure par la tubulure B. L'espace annulaire ~ dlspos~ dans la partie supérleure du modula entrs les enveloppes 'I 1 et 2 est rellé à une tubulure 10 d'admlssion de sodium llquide réchauffé
dans un réacteur nucl~aire à neutrons rapides. En fonctionnement normal, 18 sodium liquide remonte entre les enveloppes 1 et 2, puis se déverse à
l'intérieur de l'enveloppe 2 autour des tubes du faisceau tubulaire, en contre-courant da l'eau à vaporiser et surchauffer. L'espace annulaire 11 disposé dans la partie inférieure du module entre les enveloppes 1 et 2 est relié ~ une tubulure 12 d'évacuation du sodium liquide refroidl dans l'échan~aur.
Oonformément à l'invention, l'enveloppe 1 du module est entour~e sur toute sa hauteur entre les espaces annulaires d'admission et d' vacuation du sodium liquid8 d'une gaine externe coexiale 13 d~limitant un espacs
dans un réacteur nucléaire fi neutrons rapides, ledit échan~eur comportant au moins un faisceau tubulaire dans leeuel circule de l'eau à vaporissr et ; surchauffer et autour des tubes duquel circule un métal alcalin liquide constituant ledit fluids primaire.
On sait que lorsque l'on arrête le fonctionnement d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides, 13 puissance fournie ne s'annule pas instan-tankment, mais dimlnue progressivement pendant un certain temps avant de 10 S~R nnuler. On pourrait absorber cette puissance résiduelle dans dss échan-geurs de chaleur spéciaux, vers lesquels on diri~erait le métal alcalin liquide r~chauffc. 9 la place des échangeurs correspondant au fonctionnement nor~al. De tels échanaeurs s~6ciaux sont cependant relativement coûteux, pour des durées d'usage assez courtes, et au~mentent notablemsnt le prix de revlent des centrales de production d'énergie à partir d'un reacteur nuclé-aire ~ neutrons rapides.
La présente invC~ntion a pour but de remédier à cst lnconvénient, et de procurer un dispositif auxiliaire de refroidissemen~ d'un faible prix de revient, et pouvant absorber une puissance r6siduelle variable du réacteur à n~utrons rapides. Le dis~ositif selon l'invention est caractéris6 en ce que l'enveloppe de 1'6changeur est entourée d'une gaine comportant à ses extr~mités des moyens d'admission et d'~vacuation d'air, et en ce que ` ladite enveloppe est ~unie de surfaces auxiliaires d'échange de chaleur avec l'air pouvant circuler dans la gaine.
Il comporte en outre de préférence au moins l'une des caractéris-' tiques suivantes :
- - lss surfaces auxiliaires d'échange de chaleur de l'envslopp~ sont des picots $ixss sur c~tte derni~re, - les moyens d'ad~ission et d'Pvacuation d'air sont des moyens permettant d'assurer une circulatiGn for~t~e ou naturelle d~ l'air, iO~;5840 ~ - l'echangeur est QiVis~ sn plusieurs modules en parallsle dont chacun est ; entouré d'une gaine, et les moyens d'admission et d'évacuation d'air des modules sont reli~s à un ventilateur commun assurant la circulation de l'air dans les ~aines de tous les modules.
Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référencs à la figure unique du dessin annexé, un module d'échangeur de chaleur muni du dispositif de rsfroidissement selon l'invention.
Le module d'~chan~e de chaleur, qui ~eut être group~ en parallèle flvec d'autres modules, comprend une enveloppe de forme générale cylindrique 1, à l'lntérieur d~ laquelle est disposée une enveloppe interne coaxiale 2 entourant un faisceau tubulaire 3, comprenant un grand nombr~ de tubes parallèles, nnn représentés. Le faisceau tubulaire 3 est relié à des plaques tubulaires inf~rieure 4 et supérieurs 5, les tubes formant à leur partie supérieure une lyre de dllatation 6. Le faisceau tubulaire est destiné 3 assurer la clrculation d'eau 3 vaporiser et surchauffer, admise à
la partie lnférieure du module par la tubulure 7 et évacuéa 3 l'état de vapeur surchauffée à la partie supérieure par la tubulure B. L'espace annulaire ~ dlspos~ dans la partie supérleure du modula entrs les enveloppes 'I 1 et 2 est rellé à une tubulure 10 d'admlssion de sodium llquide réchauffé
dans un réacteur nucl~aire à neutrons rapides. En fonctionnement normal, 18 sodium liquide remonte entre les enveloppes 1 et 2, puis se déverse à
l'intérieur de l'enveloppe 2 autour des tubes du faisceau tubulaire, en contre-courant da l'eau à vaporiser et surchauffer. L'espace annulaire 11 disposé dans la partie inférieure du module entre les enveloppes 1 et 2 est relié ~ une tubulure 12 d'évacuation du sodium liquide refroidl dans l'échan~aur.
Oonformément à l'invention, l'enveloppe 1 du module est entour~e sur toute sa hauteur entre les espaces annulaires d'admission et d' vacuation du sodium liquid8 d'une gaine externe coexiale 13 d~limitant un espacs
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~nnulaire 14, et rcliee ,`~ des tuhulures 15 d'admission d'air ambiant et 1 d'évacuation de cet air. Une soufflante 17 assure le refoulement de l'air dans l'espace annulaire 14. La surface externe de l'enveloppe 1 est munie sur toute sa hauteur à l'intérieur de la gaine externe 13 de picots horlzon-taux 18 destinés à ameliorer le coefficient d'echangs de chaleur entre le sodium liquide et l'air insuffl~ dans la gaine au mo~ent de l'arr8t du rkacteur nucléaire.
On sait en sffet que lorsque l'on arrete le fonctionnement d'un r~acteur nucleairs ~ neutrons rapides, la puissance qu'il fournit ne s'annule pas aussitôt, mais d~cro$t progressivement. La circulation d'eau devant être é~alement interrompue, on assure l'évacuation de la puissance résiduelle jusqu'.~ son annulatlon par échange de chaleur du sodium avec l'air circulant dans l'espace annulaire 14 dans le sens indiqué par les flèches 19, 20. Le coefficient d'échan~e de chaleur de l'air étant cependant rslativement faible, on l'am~liore de façon à assurer l'évacuatlon de la chaleur réslduelle avec un d~bit d'alr modéré ~râce aux plcots 18, dont la hauteur peut être de l'ordre de la moitié de la lar~eur de l'espace annulaire, ! Bt que vient lécher l'air en circulation. On pourrait éventuellement remplacer ces plcots par d'autres mo~ens auxlllalres d'échange de chaleur, tels que des ailettes vertlcales.
, Lorsque la pulssance réslduelle du réacteur nucléalre aura décru ; ds fzçon lmportante, 11 est possible d'arrêter la soufflante d'air, la ' circulation naturelle de l'air par convectlon devenant suffisante pour évacuer la fractlon subsistants de la puissance réslduelle.
Si l'échangeur de chaleur entre l'eau et le sodium se compose de j plusleurs modules groupés sn parallèle, il est préférable de ne disposer qu'une seule soufflante alimentant en air de refroidissement les gaines des différents modules par l'intermediaire de tubulures appropriées.
~`
1~;5~40 Bien que la structure du t~odule d'écharl~e de chaleur qui vient d'êtr~ décrite paraisse preférable, on comprsndra que diverses modifica-tions peuvent lui être apportees sans sortir du cadre de l'invention, certains de ses organes pouvant être remplac6s par d'autres qui ~oueraient le m~me rôle techniqu2.
~`
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~nnulaire 14, et rcliee ,`~ des tuhulures 15 d'admission d'air ambiant et 1 d'évacuation de cet air. Une soufflante 17 assure le refoulement de l'air dans l'espace annulaire 14. La surface externe de l'enveloppe 1 est munie sur toute sa hauteur à l'intérieur de la gaine externe 13 de picots horlzon-taux 18 destinés à ameliorer le coefficient d'echangs de chaleur entre le sodium liquide et l'air insuffl~ dans la gaine au mo~ent de l'arr8t du rkacteur nucléaire.
On sait en sffet que lorsque l'on arrete le fonctionnement d'un r~acteur nucleairs ~ neutrons rapides, la puissance qu'il fournit ne s'annule pas aussitôt, mais d~cro$t progressivement. La circulation d'eau devant être é~alement interrompue, on assure l'évacuation de la puissance résiduelle jusqu'.~ son annulatlon par échange de chaleur du sodium avec l'air circulant dans l'espace annulaire 14 dans le sens indiqué par les flèches 19, 20. Le coefficient d'échan~e de chaleur de l'air étant cependant rslativement faible, on l'am~liore de façon à assurer l'évacuatlon de la chaleur réslduelle avec un d~bit d'alr modéré ~râce aux plcots 18, dont la hauteur peut être de l'ordre de la moitié de la lar~eur de l'espace annulaire, ! Bt que vient lécher l'air en circulation. On pourrait éventuellement remplacer ces plcots par d'autres mo~ens auxlllalres d'échange de chaleur, tels que des ailettes vertlcales.
, Lorsque la pulssance réslduelle du réacteur nucléalre aura décru ; ds fzçon lmportante, 11 est possible d'arrêter la soufflante d'air, la ' circulation naturelle de l'air par convectlon devenant suffisante pour évacuer la fractlon subsistants de la puissance réslduelle.
Si l'échangeur de chaleur entre l'eau et le sodium se compose de j plusleurs modules groupés sn parallèle, il est préférable de ne disposer qu'une seule soufflante alimentant en air de refroidissement les gaines des différents modules par l'intermediaire de tubulures appropriées.
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1~;5~40 Bien que la structure du t~odule d'écharl~e de chaleur qui vient d'êtr~ décrite paraisse preférable, on comprsndra que diverses modifica-tions peuvent lui être apportees sans sortir du cadre de l'invention, certains de ses organes pouvant être remplac6s par d'autres qui ~oueraient le m~me rôle techniqu2.
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Claims (5)
1/ Dispositif auxiliaire de refroidissement pour échangeur de chaleur à
fluide primaire réchauffé dans un réacteur nucléaire à neutrons rapides, ledit échangeur comportant au moins un faisceau tubulaire dans lequel circule de l'eau à vaporiser et surchauffer, et autour des tubes et à
l'intérieur de l'enveloppe duquel circule un métal alcalin liquide constituant ledit fluide primaire, caractérisé en ce que l'enveloppe de l'échangeur est entourée d'une gaine (13) comportant à ses extrémités des moyens d'admission (15) et d'évacuation (16) d'air, et en ce que ladite enveloppe est munie de surfaces auxiliaires (18) d'échange de chaleur avec l'air pouvant circuler dans la gaine.
fluide primaire réchauffé dans un réacteur nucléaire à neutrons rapides, ledit échangeur comportant au moins un faisceau tubulaire dans lequel circule de l'eau à vaporiser et surchauffer, et autour des tubes et à
l'intérieur de l'enveloppe duquel circule un métal alcalin liquide constituant ledit fluide primaire, caractérisé en ce que l'enveloppe de l'échangeur est entourée d'une gaine (13) comportant à ses extrémités des moyens d'admission (15) et d'évacuation (16) d'air, et en ce que ladite enveloppe est munie de surfaces auxiliaires (18) d'échange de chaleur avec l'air pouvant circuler dans la gaine.
2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces auxiliaires d'échange de chaleur de l'enveloppe sont des picots fixés sur cette dernière.
3/ Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'admission et d'évacuation d'air sont des moyens permettant d'assurer une circulation forcée de l'air.
4/ Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'admission et d'évacuation d'air sont des moyens permettant une circulation naturelle de l'air.
5/ Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'échangeur est divisé en plusieurs modules en parallèle, dont chacun est entouré d'une gaine, et en ce que les moyens d'admission et d'évacuation d'air des modules sont reliés à un ventilateur commun assurant la circula-tion de l'air dans les gaines de tous les modules.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7538835A FR2335916A1 (fr) | 1975-12-18 | 1975-12-18 | Dispositif auxiliaire de refroidissement pour echangeur de chaleur a fluide primaire rechauffe dans un reacteur nucleaire |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1065840A true CA1065840A (fr) | 1979-11-06 |
Family
ID=9163906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA267,974A Expired CA1065840A (fr) | 1975-12-18 | 1976-12-15 | Dispositif auxiliaire de refroidissement pour echangeur de chaleur a fluide primaire rechauffe dans un reacteur nucleaire |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4148686A (fr) |
| JP (1) | JPS5945119B2 (fr) |
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| CA (1) | CA1065840A (fr) |
| DE (1) | DE2656412C2 (fr) |
| ES (1) | ES454363A1 (fr) |
| FR (1) | FR2335916A1 (fr) |
| GB (1) | GB1516797A (fr) |
| IT (1) | IT1065787B (fr) |
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| NL172996C (nl) * | 1977-05-13 | 1983-11-16 | Neratoom | Kernreactorinrichting en warmtewisselaar voor een dergelijke inrichting. |
| US4267882A (en) * | 1980-03-03 | 1981-05-19 | Combustion Engineering, Inc. | Heat exchanger for cooling a high pressure gas |
| FR2561367B1 (fr) * | 1984-02-14 | 1986-08-29 | Commissariat Energie Atomique | Echangeur de chaleur equipe de moyens de refroidissement de secours et reacteur nucleaire a neutrons rapides comportant un tel echangeur |
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- 1975-12-18 FR FR7538835A patent/FR2335916A1/fr active Granted
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- 1976-12-17 ES ES454363A patent/ES454363A1/es not_active Expired
- 1976-12-17 IT IT30520/76A patent/IT1065787B/it active
- 1976-12-20 NL NLAANVRAGE7614165,A patent/NL179428C/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-12-20 BR BR7608544A patent/BR7608544A/pt unknown
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| DE2656412A1 (de) | 1977-06-23 |
| BR7608544A (pt) | 1977-12-27 |
| GB1516797A (en) | 1978-07-05 |
| DE2656412C2 (de) | 1985-08-29 |
| FR2335916B1 (fr) | 1981-10-23 |
| US4148686A (en) | 1979-04-10 |
| IT1065787B (it) | 1985-03-04 |
| NL179428C (nl) | 1986-09-01 |
| ES454363A1 (es) | 1978-02-16 |
| FR2335916A1 (fr) | 1977-07-15 |
| NL179428B (nl) | 1986-04-01 |
| JPS5945119B2 (ja) | 1984-11-02 |
| NL7614165A (nl) | 1977-06-21 |
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