EP0607071A1 - Heat exchanger with secondary fluid fed at the top through an overflow - Google Patents
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- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/22—Drums; Headers; Accessories therefor
- F22B37/228—Headers for distributing feedwater into steam generator vessels; Accessories therefor
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- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0054—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for nuclear applications
Definitions
- the invention relates to a heat exchanger such as a steam generator fitted to a nuclear power plant. It relates more precisely to a heat exchanger comprising a cylindrical outer envelope with a substantially vertical axis, inside which is coaxially arranged a cylindrical bundle envelope containing a bundle of heat exchange tubes.
- the primary fluid generally circulates inside the bundle tubes, while the secondary fluid circulates outside these tubes. More specifically, the secondary fluid is injected into the annular space formed between the outer envelope and the bundle envelope, generally in the upper part of this space, so as to descend into the abovementioned annular space, then to ascend to inside the bundle envelope, benefiting from the heat supplied by the primary fluid which circulates in the tubes.
- a known solution for injecting the secondary fluid into the upper part of the annular space formed between the outer envelope and the bundle envelope is illustrated by the document FR-A-2 477 265.
- the secondary fluid enters the generator. steam by a supply pipe which is tightly connected to a closed supply manifold, of toric or semi-toric shape, arranged circumferentially in the top of the annular space.
- This toroidal or semi-toroidal manifold has, on its upper generatrix, holes to which tubes of inverted J shape are connected, ensuring the injection of the secondary fluid into the annular space.
- the particular shapes of the secondary fluid injection tubes and of the upper part of the annular space, in which these tubes are housed, as well as the high speed of the jets of secondary fluid leaving the tubes have the consequence that vortices occur in the upper part of the annular space. These vortices are annoying because they reduce the thermal efficiency of the heat exchanger, especially when it is a preheating exchanger.
- the present invention specifically relates to a heat exchanger in which the injection of the secondary fluid is carried out in the upper part of the annular space by an injection structure whose manufacture and integration are simple, rapid and inexpensive. costly and whose operation does not cause vortices, or the risk of mechanical parts breaking under the effect of differential expansions or the risk of water hammer.
- the secondary fluid falls from the weir onto the deflecting wall, then flows along the latter, down the annular space.
- This particularly simple arrangement ensures a better circumferential distribution of the flow over the periphery of the annular space, in particular for low flow supply regimes.
- the controlled flow of the fluid prevents the formation of vortices, so that the thermal efficiency of the exchanger is preserved.
- the supply pipe is mechanically dissociated from the supply means formed by the weir and the deflecting wall.
- this mechanical dissociation is obtained by the fact that the supply piping crosses with play this horizontal upper wall and has no rigid mechanical connection with the weir.
- the horizontal upper edge is formed on a side wall of the weir, facing outward relative to the vertical axis common to the outer casing and to the bundle casing.
- One or more devices for trapping migrant bodies are advantageously associated with the means for supplying secondary liquid.
- Such a device can be placed between the external lateral wall of the weir and the deflecting wall.
- two devices for trapping migrant bodies are placed in the weir, on either side of the supply piping, the weir being closed between these two devices, so that all of the secondary fluid admitted by the piping feed through the traps of migrant bodies.
- Each device for trapping migrant bodies is in the form of a grid or an equivalent structure. It prevents objects such as that welding rods, screws, bolts, etc., inadvertently introduced into the secondary circuit of the exchanger during manufacture and entering the exchanger through the supply piping, get caught between the tubes exchange, risking damaging them.
- the dimensions of the through holes formed in the device for trapping migrant bodies are therefore at most equal to the minimum spacing between two adjacent tubes of the bundle.
- venting perforations may possibly be made on the horizontal upper wall of the weir.
- one of the side walls of the weir is advantageously formed either by the bundle envelope, or by this intermediate skirt.
- FIG. 1 shows a steam generator of the preheating type, to which the invention is particularly suitable. It will however be observed that the invention can also be used in a steam generator of the boiler type or in any other heat exchanger having a neighboring structure.
- the reference 10 designates the outer envelope of revolution, of vertical axis, of a steam generator intended to ensure the transfer of heat between the primary water circuit and the secondary water-steam circuit of a pressurized water nuclear reactor. More specifically, this outer casing 10 comprises a lower part 10a, of relatively small diameter, an upper part 10b, of relatively large diameter, and an intermediate part 10c, of frustoconical shape.
- This envelope 10 defines an enclosed interior space which is separated into a primary lower zone and a secondary upper zone by a horizontal tube plate 12 tightly connected to the envelope 10, at the junction between the lower part 10a and the hemispherical bottom. of the envelope.
- a vertical partition 14 divides the primary lower zone, usually called a water box, into an intake manifold 16 and an evacuation manifold 18 of the water circulating in the primary circuit of the reactor.
- a bundle of inverted U-shaped tubes 24 is tightly connected to the tube plate 12, in the secondary upper zone delimited by the latter. More precisely, the two ends of each of the tubes 24 open respectively into the intake manifold 16 and into the discharge manifold 18.
- the bundle of tubes 24 is surrounded and capped by a bundle casing 26, arranged coaxially inside the outer casing 10.
- the upper wall of this bundle casing 26 is situated substantially at the junction between the upper part 10b and the intermediate part 10c of the outer casing 10. This upper wall is traversed by passages which communicate with water-steam separators and with drying devices (not shown) housed in the upper part 10b and which lead to the 'upper end of the outer casing 10 by a steam outlet pipe 28.
- This pipe 28 connects the steam generator to a secondary circuit (not shown).
- the bundle casing 26 defines with the outer casing 10 an annular space 30.
- means 32 for supplying secondary water are placed in the upper part of the annular space 30.
- a piping 44 d secondary water supply connects the supply means 32 to the aforementioned secondary circuit, passing through the envelope exterior 10. Different embodiments of these supply means 32 will be described in detail below.
- the lower edge of the bundle casing 26 is spaced from the tube plate 12, so that the secondary water injected into the top of the annular space 30 by the device 32 descends into this annular space and then rises around the tubes 24, in a space 33 delimited inside the bundle envelope 26.
- the secondary water heats up under the effect of the heat exchange which then takes place between the water primary and secondary water through the walls of the tubes 24. Consequently, when the secondary water arrives in the upper part of the space 33, it is in the state of vapor.
- the water vapor thus formed then passes through the water-steam separators and the drying devices located at the top of the outer casing 10, before leaving the steam generator through the piping 28.
- a skirt 34 In the case, illustrated in FIG. 1, of a preheating steam generator, a skirt 34, of semi-circular section, surrounds the part of the bundle casing 26 situated vertically of the exhaust manifold 18 and in which are placed the descending branches, called “cold branches", of the tubes 24. More precisely, the skirt 34 is terminated at each of its circumferential ends by two radial partitions 35 (FIG. 3) which are tightly connected to the bundle envelope 26. The skirt 34 extends over most of the height of the bundle envelope 26 and its lower edge is connected to the tube plate 12 by a semi-sealed connection (not shown).
- This supply space 36 communicates at its base with the space 33 delimited inside the bundle envelope 26 by a passage formed between the lower edge of the bundle envelope and the tube plate 12.
- the upper part 34a of the skirt 34 has a frustoconical shape flared upwards, so as to remain parallel to the frustoconical intermediate part 10c of the outer casing 10.
- a vertical plate 40 is fixed to the tube plate 12, between the hot and cold branches of the tubes 24, in the lower part of the interior space 33.
- the steam generator illustrated in FIG. 1 further comprises a number of horizontal spacer plates (not shown) making it possible, conventionally, to hold the tubes 24 inside the bundle envelope 26.
- the means 32 for supplying secondary water in accordance with the invention essentially comprise a weir 62 and a deflecting wall 54.
- the supply pipe 44 passes radially through the upper part 10b of the outer casing 10 of the steam generator, immediately above the intermediate part 10c.
- the supply pipe 44 includes an elbow 44a oriented 90 ° downwards, then an inverted tee 44b, the vertical branch of which is connected to the elbow 44a and the horizontal lower branch of which opens out through its two ends inside the weir 62 along two substantially opposite horizontal directions.
- This lower horizontal branch of the inverted tee 44b has an axis in an arc centered on the vertical axis of the envelopes 10 and 26, as illustrated in FIG. 3.
- the supply piping 44 enters the steam generator at a location situated on the side of the cold branches of the tubes 24 and, more precisely, along an axis oriented perpendicular to the median plane of the steam generator , separating the hot branches and the cold branches of the tubes 24.
- the horizontal lower branch of the tee 44b by which this supply pipe 44 opens into the weir 62 extends circumferentially on either side of the aforementioned axis, on the same circumferential length corresponding to an angle of about 30 °.
- the horizontal lower branch of the tee 44b, as well as the weir 62 and the deflecting wall 54 are located in the annular space 32, mainly at a level slightly lower than that of the upper edge of the skirt 34, which coincides approximately with the junction between the upper part 10b and the frustoconical intermediate part 10c of the outer envelope 10.
- the overflow 62 constitutes a chute or a gutter which has a U-shaped cross section.
- the weir 62 is then closed at each of its circumferential ends by a vertical wall advantageously merged with the radial partitions 35 (FIG. 3) which delimit at this level the supply space 36.
- the weir 62 has a vertical inner side wall 52, a horizontal bottom 53 and an outer side wall 62a.
- the inner side wall 52 has the shape of a half-cylinder centered on the vertical axis of the exchanger and whose diameter is constant over its entire height. It is located in the immediate vicinity of the bundle envelope 26 and extends, in the case illustrated in the figures of a preheating steam generator, over the half-circumference corresponding to the supply space 36.
- the inner side wall 52 extends downward beyond the bottom 53 of the weir. It also extends upwards to a level higher than that of a horizontal upper edge 64 of the external side wall 62a, so as to support a horizontal upper wall 50 of the weir 62.
- This horizontal upper wall 50 is situated at a level slightly higher than that of the upper edge of the skirt 34. In addition, it completely covers the weir 62 and extends radially outwards, beyond the external lateral wall 62a of the weir, to support the deflecting wall 54.
- the horizontal upper edge 64 of the outer side wall 62a is spaced from this horizontal upper wall, so as to provide a passage for the secondary water admitted into the weir 62 by the piping. food 44.
- the horizontal upper wall 50 has a circular passage 56 which crosses the vertical branch of the tee 44b of the supply piping. More specifically, this circular passage 56 has a diameter substantially greater than the outside diameter of this vertical branch, so as to provide a clearance between these two structures. Since there is, moreover, no rigid mechanical connection between the supply piping 44 and the overflow 62, this clearance makes it easier to assemble and to take into account the differential expansions which occur during operation of the steam generator. In addition, it allows a limited passage of the fluid which is in operation inside the weir 62, in order to allow venting of this weir. Perforations 58 ( Figure 3) can also be made on the horizontal upper wall 50 of the weir 62, to also contribute to the venting of this weir.
- the tee 44b through which the supply pipe 44 opens into the weir 62 is located inside the latter, the mouths of the tee 44b being located entirely at a level below that of the horizontal upper edge 64. More precisely , the upper generatrix of the horizontal lower branch of the tee 44b is situated at a level lower than that of the edge 64.
- the secondary water admitted into the steam generator through the supply pipe 44 first fills the weir 62, before flowing over the edge 64.
- the deflecting wall 54 extends downward from the outer peripheral edge of the wall horizontal upper 50.
- this deflecting wall 54 has, over most of its height, the shape of a half truncated cone oriented substantially parallel to the truncated cones formed at this level by the intermediate part 10c of the envelope outer 10 and by the upper part 34a of the skirt 34.
- the angle of the half truncated cone formed by the wall 54 is however slightly smaller than that formed by the outer casing 10 and by the skirt 34, so that the passage formed between the deflecting wall 54 and the upper part 34a of the skirt 34 has a section which decreases progressively while going downwards.
- the upper part 54a of the deflecting wall 54 is of cylindrical shape and has a uniform diameter over its entire height.
- the deflecting wall 54 is situated outside the external lateral wall 62a of the weir 62 and at a certain distance from this wall 62a. In other words, the deflecting wall 54 is located opposite the horizontal upper edge 64 of the external side wall 62a of the weir, and it extends downward and obliquely below this edge.
- the secondary water which flows by pouring over the horizontal upper edge 64 falls towards the deflecting wall 54, to flow downwards, along the latter. wall, in the supply space 36.
- this characteristic makes it possible to inject almost all of the secondary water flow on the side of the cold branches tubes, which ensures optimal performance of the steam generator.
- the secondary water supply device according to the invention can be easily mounted in the factory, so that its integration during assembly of the steam generator can be carried out easily and without loss of time.
- the horizontal upper wall 50 of the overflow 62 further forms a floor allowing workers to more easily make the final joint for joining the upper and lower parts of the outer casing 10, before exit the steam generator through the manholes provided for this purpose. Maintenance of the steam generator is also facilitated by the simplicity of the structure of the secondary water supply device according to the invention.
- a device for trapping migrant bodies can advantageously be integrated into the device for supplying secondary water according to the invention.
- This device for trapping migrant bodies is constituted by a grid 60 or by any equivalent device such as a perforated plate.
- the grid 60 or the equivalent device delimits passages whose dimensions are at most equal to those which separate the tubes 24 closest to the bundle of tubes.
- the migrant bodies possibly present in the secondary circuit and whose dimensions would risk entraining them between the tubes 24 and, consequently, damaging the latter, are thus automatically trapped by the grid 60.
- this grid or the equivalent device are chosen in order to reduce as little as possible the passage section for secondary water.
- the grid 66 (or a device equivalent) is placed horizontally in the annular space separating the external lateral wall 62a from the deflecting wall 54, and it occupies all this space.
- the grid 60 can also be placed below the weir 62, between the walls 52 and 54 and between the radial partitions 35.
- the weir 62 and the deflecting wall 54 are fixed by means of supports which are mounted as appropriate either on the bundle casing 26 or on the skirt 34.
- the structure of secondary water supply 32 can however be further simplified either by directly forming the internal lateral wall of the overflow 62 on the bundle casing 26, as illustrated in FIG. 4, or by directly forming the deflecting wall 54 on the skirt 34, as shown in Figure 5.
- FIG. 4 constitutes the preferred embodiment of the invention, because it combines the simplicity of structure due to the removal of the supports for the recovery of the recirculating water in the preheating space and the removal of any risk of dewatering the end of the supply piping 44 which opens into the weir 62.
- the deflecting wall is formed directly on the frustoconical upper part 34a of the skirt 34.
- This upper part 34 then comprises a part high 34b, cylindrical in shape.
- the horizontal upper wall 50 is fixed directly to the skirt 34.
- the inverted tee through which the supply pipe 44 opens into the weir 62 can, in certain cases, be eliminated.
- the piping 44 then opens vertically downwards into the weir 62. It should be noted that this arrangement can be applied to any of the embodiments illustrated in FIGS. 2 to 5.
- the external lateral wall 62a of the overflow 62 can be provided, on its horizontal upper edge 64a, with regularly spaced tabs 65, welded by their upper end to the horizontal upper wall 50. These tabs 65 contribute to the mechanical rigidity of the structure. They can be replaced by any mechanically equivalent connecting element.
- FIG. 7 also shows a variant of the installation of the device for trapping migrant bodies.
- this device comprises two grids 60 placed directly in the weir 62, on either side of the end (for example in tee shape 44b) of the supply piping 44.
- the external lateral wall 62a of the overflow 62 rises up to the horizontal upper wall 50, to create in the chute a region d closed supply, from which secondary water can escape only through the grids 60.
- a section 50a of the horizontal upper wall 50 closing the aforementioned supply region, can be dissociated from the rest of this wall and, on the contrary, associated with the supply piping 44.
- the functional clearance usually provided between the piping 44 and the wall 50 is then transferred between the section 50a and the rest of the horizontal upper wall 50.
- the invention is not limited to the various embodiments described above, but covers all variants.
- the invention can also be used on a steam generator of the boiler type without preheating space or with directed supply, or also on any heat exchanger of neighboring structure.
- the weir 62 instead of extending only over half of the circumference of the annular space 32, the weir 62 can extend over the whole of this circumference.
- the elbow 44a formed in the supply pipe 44 can be omitted, the latter then crossing with clearance the deflecting wall 54a at the tee 44b through which the supply pipe opens into the weir.
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Abstract
Description
L'invention concerne un échangeur de chaleur tel qu'un générateur de vapeur équipant une centrale nucléaire. Elle se rapporte plus précisément à un échangeur de chaleur comprenant une enveloppe extérieure cylindrique d'axe sensiblement vertical, à l'intérieur de laquelle est disposée coaxialement une enveloppe cylindrique de faisceau contenant un faisceau de tubes d'échange thermique.The invention relates to a heat exchanger such as a steam generator fitted to a nuclear power plant. It relates more precisely to a heat exchanger comprising a cylindrical outer envelope with a substantially vertical axis, inside which is coaxially arranged a cylindrical bundle envelope containing a bundle of heat exchange tubes.
Dans les échangeurs de chaleur de ce type, le fluide primaire circule généralement à l'intérieur des tubes du faisceau, alors que le fluide secondaire circule à l'extérieur de ces tubes. Plus précisément, le fluide secondaire est injecté dans l'espace annulaire formé entre l'enveloppe extérieure et l'enveloppe de faisceau, généralement dans la partie supérieure de cet espace, de façon à descendre dans l'espace annulaire précité, puis à remonter à l'intérieur de l'enveloppe de faisceau en bénéficiant de l'apport de chaleur fourni par le fluide primaire qui circule dans les tubes.In heat exchangers of this type, the primary fluid generally circulates inside the bundle tubes, while the secondary fluid circulates outside these tubes. More specifically, the secondary fluid is injected into the annular space formed between the outer envelope and the bundle envelope, generally in the upper part of this space, so as to descend into the abovementioned annular space, then to ascend to inside the bundle envelope, benefiting from the heat supplied by the primary fluid which circulates in the tubes.
Une solution connue pour injecter le fluide secondaire dans la partie haute de l'espace annulaire formé entre l'enveloppe extérieure et l'enveloppe de faisceau est illustrée par le document FR-A-2 477 265. Le fluide secondaire pénètre dans le générateur de vapeur par une tuyauterie d'alimentation qui est raccordée de façon étanche sur un collecteur d'alimentation fermé, de forme torique ou semi-torique, disposé circonférentiellement dans le haut de l'espace annulaire. Ce collecteur torique ou semi-torique présente, sur sa génératrice supérieure, des trous sur lesquels sont raccordés des tubes en forme de J inversé, assurant l'injection du fluide secondaire dans l'espace annulaire.A known solution for injecting the secondary fluid into the upper part of the annular space formed between the outer envelope and the bundle envelope is illustrated by the document FR-A-2 477 265. The secondary fluid enters the generator. steam by a supply pipe which is tightly connected to a closed supply manifold, of toric or semi-toric shape, arranged circumferentially in the top of the annular space. This toroidal or semi-toroidal manifold has, on its upper generatrix, holes to which tubes of inverted J shape are connected, ensuring the injection of the secondary fluid into the annular space.
Cette technique d'injection du fluide secondaire dans les échangeurs de chaleur présente cependant certains inconvénients.This technique of injecting the secondary fluid into the heat exchangers has certain drawbacks, however.
En premier lieu, les formes particulières des tubes d'injection du fluide secondaire et de la partie haute de l'espace annulaire, dans laquelle sont logés ces tubes, ainsi que la vitesse élevée des jets de fluide secondaire sortant des tubes ont pour conséquence que des tourbillons se produisent dans la partie haute de l'espace annulaire. Ces tourbillons sont génants, car ils diminuent le rendement thermique de l'échangeur de chaleur, notamment lorsqu'il s'agit d'un échangeur à préchauffage.First, the particular shapes of the secondary fluid injection tubes and of the upper part of the annular space, in which these tubes are housed, as well as the high speed of the jets of secondary fluid leaving the tubes have the consequence that vortices occur in the upper part of the annular space. These vortices are annoying because they reduce the thermal efficiency of the heat exchanger, especially when it is a preheating exchanger.
Pour remédier à cet inconvénient, on a proposé dans le document FR-A-2 644 926 différentes solutions dont l'une consiste à obturer partiellement l'espace annulaire par une plaque anti-retour et à prolonger vers le bas les tubes en forme de J inversé par des prolongateurs traversant la plaque anti-retour et fixés à cette dernière.To remedy this drawback, various solutions have been proposed in document FR-A-2 644 926, one of which consists in partially closing off the annular space with a non-return plate and in extending the tubes in the form of J reversed by extenders crossing the non-return plate and fixed to the latter.
Cependant, la structure du système permettant d'injecter le fluide secondaire dans l'échangeur de chaleur devient alors particulièrement complexe et coûteuse.However, the structure of the system allowing the secondary fluid to be injected into the heat exchanger then becomes particularly complex and costly.
De plus, l'intégration de cette structure dans le cycle de fabrication des échangeurs de chaleur pose des problèmes difficiles à résoudre, compte tenu notamment des tolérances de fabrication qui conduisent à des désalignements axiaux, variables pour chaque tube en J inversé, entre l'extrémité inférieure des tubes (non encore munis de leurs prolongateurs), et les perforations correspondantes formées dans la plaque anti-retour, pour permettre le passage de ces prolongateurs. Ces problèmes ont pour conséquence d'allonger de façon difficilement acceptable le cycle de fabrication des échangeurs de chaleur.In addition, the integration of this structure in the manufacturing cycle of heat exchangers poses problems that are difficult to solve, especially given the manufacturing tolerances which lead to axial misalignments, which vary for each inverted J tube, between the lower end of the tubes (not yet provided with their extenders), and the corresponding perforations formed in the non-return plate, to allow the passage of these extenders. These problems have the consequence of making the manufacturing cycle for heat exchangers difficult to accept.
La fixation des prolongateurs sur la plaque anti-retour et sur les extrémités des tubes en forme de J inversé a aussi pour conséquence un risque de rupture des prolongateurs sous l'effet des contraintes mécaniques engendrées par les dilatations différentielles qui se produisent notamment entre les périodes de fonctionnement et les périodes d'arrêt de l'échangeur.The attachment of the extensions on the non-return plate and on the ends of the tubes in the form of an inverted J also results in a risk of rupture of the extensions under the effect of the mechanical stresses generated by the differential expansions which occur in particular between the periods of operation and periods of exchanger shutdown.
Dans les documents US-A-3 913 531 et US-A-3 906 905, l'alimentation en eau secondaire d'un générateur de vapeur est également assurée au moyen d'un collecteur torique placé dans le haut de l'espace annulaire formé entre l'enveloppe extérieure et l'enveloppe de faisceau. Sur sa génératrice inférieure, le collecteur torique est percé de trous qui débouchent vers le bas, directement dans l'espace annulaire.In documents US-A-3,913,531 and US-A-3,906,905, the secondary water supply to a steam generator is also ensured by means of an O-ring manifold placed at the top of the annular space formed between the outer shell and the beam shell. On its lower generator, the toroidal manifold is pierced with holes which open downwards, directly into the annular space.
Si cet agencement est particulièrement simple, il conduit lui aussi à la formation de tourbillons dans le haut de l'espace annulaire. De plus, l'arrêt de l'alimentation en eau secondaire se traduit par une vidange complète du collecteur risquant de provoquer des coups de bélier lors de la reprise de l'alimentation.If this arrangement is particularly simple, it also leads to the formation of vortices at the top of the annular space. In addition, stopping the secondary water supply results in complete emptying of the collector, which may cause water hammer when the supply is resumed.
La présente invention a précisément pour objet un échangeur de chaleur dans lequel l'injection du fluide secondaire s'effectue dans la partie haute de l'espace annulaire par une structure d'injection dont la fabrication et l'intégration soient simples, rapides et peu coûteuses et dont le fonctionnement ne provoque ni tourbillons, ni risque de rupture de pièces mécaniques sous l'effet des dilatations différentielles ni risque de coups de bélier.The present invention specifically relates to a heat exchanger in which the injection of the secondary fluid is carried out in the upper part of the annular space by an injection structure whose manufacture and integration are simple, rapid and inexpensive. costly and whose operation does not cause vortices, or the risk of mechanical parts breaking under the effect of differential expansions or the risk of water hammer.
Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un échangeur de chaleur comprenant une enveloppe extérieure et une enveloppe de faisceau ayant un axe vertical commun et formant entre elles un espace annulaire, un faisceau de tubes logé à l'intérieur de l'enveloppe de faisceau, des moyens d'alimentation en fluide secondaire logés dans une région supérieure de l'espace annulaire, et une tuyauterie d'alimentation qui traverse l'enveloppe extérieure et communique avec les moyens d'alimentation en fluide secondaire,
caractérisé par le fait que ces moyens d'alimentation comprennent :
- un déversoir placé dans ladite région supérieure de l'espace annulaire et s'étendant sur au moins une partie de la circonférence de cet espace, ce déversoir présentant un bord supérieur horizontal, la tuyauterie d'alimentation débouchant dans le réservoir en totalité à un niveau inférieur au niveau de ce bord ;
- une paroi déflectrice placée en face dudit bord et s'étendant vers le bas et en oblique en dessous de ce bord, de telle sorte que le fluide secondaire admis dans le déversoir par la tuyauterie d'alimentation et se déversant au-dessus du bord s'écoule vers le bas dans ledit espace annulaire, le long de cette paroi déflectrice.
characterized by the fact that these supply means include:
- a weir placed in said upper region of the annular space and extending over at least part of the circumference of this space, this weir having a horizontal upper edge, the supply piping opening into the tank entirely at a level below the level of this edge;
- a deflecting wall placed opposite said edge and extending downward and obliquely below this edge, so that the secondary fluid admitted into the weir through the supply piping and discharging above the edge s 'flows down into said annular space, along this deflecting wall.
Dans un échangeur de chaleur ainsi réalisé, le fluide secondaire chute du déversoir sur la paroi déflectrice, puis s'écoule le long de cette dernière, vers le bas de l'espace annulaire. Cet agencement particulièrement simple assure une meilleure répartition circonférentielle du débit sur la périphérie de l'espace annulaire en particulier pour les régimes d'alimentation à faible débit. De plus, l'écoulement contrôlé du fluide, évite la formation de tourbillons, de sorte que le rendement thermique de l'échangeur est préservé. En outre, il n'y a pas de denoyage du réservoir ni de la canalisation d'alimentation qui plonge dans ce déversoir. Tout risque de formation de coups de bélier est donc évité.In a heat exchanger thus produced, the secondary fluid falls from the weir onto the deflecting wall, then flows along the latter, down the annular space. This particularly simple arrangement ensures a better circumferential distribution of the flow over the periphery of the annular space, in particular for low flow supply regimes. In addition, the controlled flow of the fluid, prevents the formation of vortices, so that the thermal efficiency of the exchanger is preserved. In addition, there is no flooding of the tank or the supply line which plunges into this weir. Any risk of water hammer formation is therefore avoided.
Afin d'éviter une rupture des pièces mécaniques sous l'effet des dilatations différentielles et de faciliter le montage, la canalisation d'alimentation est dissociée mécaniquement des moyens d'alimentation formés par le déversoir et la paroi déflectrice.In order to avoid rupture of the mechanical parts under the effect of differential expansions and to facilitate assembly, the supply pipe is mechanically dissociated from the supply means formed by the weir and the deflecting wall.
Dans une forme de réalisation préférentielle de l'invention, dans laquelle le déversoir comporte une paroi supérieure horizontale sur laquelle est raccordée la paroi déflectrice, cette dissociation mécanique est obtenue par le fait que la tuyauterie d'alimentation traverse avec jeu cette paroi supérieure horizontale et ne présente aucune liaison mécanique rigide avec le déversoir.In a preferred embodiment of the invention, in which the weir has a horizontal upper wall to which the deflecting wall is connected, this mechanical dissociation is obtained by the fact that the supply piping crosses with play this horizontal upper wall and has no rigid mechanical connection with the weir.
Dans cette forme de réalisation préférentielle de l'invention, le bord supérieur horizontal est formé sur une paroi latérale du déversoir, tournée vers l'extérieur par rapport à l'axe vertical commun à l'enveloppe extérieure et à l'enveloppe de faisceau.In this preferred embodiment of the invention, the horizontal upper edge is formed on a side wall of the weir, facing outward relative to the vertical axis common to the outer casing and to the bundle casing.
Un ou plusieurs dispositifs de piégeage de corps migrants sont avantageusement associés aux moyens d'alimentation en liquide secondaire.One or more devices for trapping migrant bodies are advantageously associated with the means for supplying secondary liquid.
Ainsi, un tel dispositif peut être placé entre la paroi latérale extérieure du déversoir et la paroi déflectrice.Thus, such a device can be placed between the external lateral wall of the weir and the deflecting wall.
En variante, deux dispositif de piégeage de corps migrants sont placés dans le déversoir, de part et d'autre de la tuyauterie d'alimentation, le déversoir étant fermé entre ces deux dispositifs, de telle sorte que tout le fluide secondaire admis par la tuyauterie d'alimentation traverse les dispositifs de piégeage des corps migrants.As a variant, two devices for trapping migrant bodies are placed in the weir, on either side of the supply piping, the weir being closed between these two devices, so that all of the secondary fluid admitted by the piping feed through the traps of migrant bodies.
Chaque dispositif de piégeage de corps migrants se présente sous la forme d'une grille ou d'une structure équivalente. Il permet d'éviter que des objets tels que des baguettes de soudure, des vis, des boulons, etc., introduits par inadvertance dans le circuit secondaire de l'échangeur lors de la fabrication et pénétrant dans l'échangeur par la tuyauterie d'alimentation, ne viennent se coincer entre les tubes d'échange en risquant de les endommager. Dans la pratique, les dimensions des trous de passage formés dans le dispositif de piégeage des corps migrants sont donc au plus égales à l'écartement minimal entre deux tubes adjacents du faisceau.Each device for trapping migrant bodies is in the form of a grid or an equivalent structure. It prevents objects such as that welding rods, screws, bolts, etc., inadvertently introduced into the secondary circuit of the exchanger during manufacture and entering the exchanger through the supply piping, get caught between the tubes exchange, risking damaging them. In practice, the dimensions of the through holes formed in the device for trapping migrant bodies are therefore at most equal to the minimum spacing between two adjacent tubes of the bundle.
Pour faciliter l'éventage du déversoir, des perforations d'éventage peuvent éventuellement être réalisées sur la paroi supérieure horizontale du déversoir.To facilitate the venting of the weir, venting perforations may possibly be made on the horizontal upper wall of the weir.
Pour éviter d'adjoindre à l'échangeur selon l'invention des supports permettant au déversoir de prendre appui sur l'enveloppe de faisceau ou sur une jupe intermédiaire doublant intérieurement l'enveloppe extérieure de l'échangeur, l'une des parois latérales du déversoir est formée avantageusement soit par l'enveloppe de faisceau, soit par cette jupe intermédiaire.To avoid adding to the exchanger according to the invention supports allowing the weir to bear on the bundle casing or on an intermediate skirt internally lining the outer casing of the exchanger, one of the side walls of the weir is advantageously formed either by the bundle envelope, or by this intermediate skirt.
On décrira à présent, à titre d'exemples non limitatifs, différentes formes de réalisation de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de face illustrant schématiquement, en coupe verticale partielle, un générateur de vapeur réalisé conformément à l'invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe verticale illustrant à plus grande échelle le dispositif d'alimentation en fluide secondaire du générateur de vapeur de la figure 1, selon une première forme de réalisation de l'invention ;
- la figure 3 est une vue en coupe verticale selon la ligne III-III de la figure 1 illustrant également la première forme de réalisation de l'invention ;
- la figure 4 est une vue en coupe verticale comparable à la figure 2 illustrant une deuxième forme de réalisation de l'invention ;
- la figure 5 est une vue comparable aux figures 2 et 4 illustrant une troisième forme de réalisation de l'invention ;
- la figure 6 est une vue en coupe verticale comparable aux figures 2, 4 et 5 illustrant une quatrième forme de réalisation de l'invention ; et
- la figure 7 est une vue en perspective illustrant le dispositif d'alimentation en fluide secondaire selon une cinquième forme de réalisation de l'invention.
- Figure 1 is a front view schematically illustrating, in partial vertical section, a steam generator produced according to the invention;
- Figure 2 is a vertical sectional view illustrating on a larger scale the secondary fluid supply device of the steam generator of Figure 1, according to a first embodiment of the invention;
- Figure 3 is a vertical sectional view along line III-III of Figure 1 also illustrating the first embodiment of the invention;
- Figure 4 is a vertical sectional view comparable to Figure 2 illustrating a second embodiment of the invention;
- Figure 5 is a view comparable to Figures 2 and 4 illustrating a third embodiment of the invention;
- Figure 6 is a vertical sectional view comparable to Figures 2, 4 and 5 illustrating a fourth embodiment of the invention; and
- Figure 7 is a perspective view illustrating the secondary fluid supply device according to a fifth embodiment of the invention.
On a représenté sur la figure 1 un générateur de vapeur du type à préchauffage, auquel l'invention est particulièrement adaptée. On observera cependant que l'invention peut aussi être utilisée dans un générateur de vapeur de type bouilleur ou dans tout autre échangeur de chaleur présentant une structure voisine.FIG. 1 shows a steam generator of the preheating type, to which the invention is particularly suitable. It will however be observed that the invention can also be used in a steam generator of the boiler type or in any other heat exchanger having a neighboring structure.
Sur la figure 1, la référence 10 désigne l'enveloppe extérieure de révolution, d'axe vertical, d'un générateur de vapeur prévu pour assurer le transfert de chaleur entre le circuit d'eau primaire et le circuit secondaire eau-vapeur d'un réacteur nucléaire à eau pressurisée. Plus précisément, cette enveloppe extérieure 10 comporte une partie inférieure 10a, de relativement petit diamètre, une partie supérieure 10b, de relativement grand diamètre, et une partie intermédiaire 10c, de forme tronconique. Cette enveloppe 10 délimite un espace intérieur clos qui est séparé en une zone inférieure primaire et une zone supérieure secondaire par une plaque à tubes horizontale 12 raccordée de façon étanche sur l'enveloppe 10, à la jonction entre la partie inférieure 10a et le fond hémisphérique de l'enveloppe.In FIG. 1, the
Une cloison verticale 14 divise la zone inférieure primaire, habituellement appelée boîte à eau, en un collecteur d'admission 16 et un collecteur d'évacuation 18 de l'eau circulant dans le circuit primaire du réacteur. Des tubulures 20 et 22, soudées sur le fond hémisphérique de l'enveloppe extérieure 10 du générateur de vapeur, raccordent respectivement les collecteurs 16 et 18 à ce circuit primaire.A
Un faisceau de tubes en U inversé 24 est raccordé de façon étanche sur la plaque à tubes 12, dans la zone supérieure secondaire délimitée par cette dernière. Plus précisément, les deux extrémités de chacun des tubes 24 débouchent respectivement dans le collecteur d'admission 16 et dans le collecteur d'évacuation 18.A bundle of inverted
Le faisceau de tubes 24 est entouré et coiffé par une enveloppe de faisceau 26, disposée coaxialement à l'intérieur de l'enveloppe extérieure 10. La paroi supérieure de cette enveloppe de faisceau 26 est située sensiblement au niveau de la jonction entre la partie supérieure 10b et la partie intermédiaire 10c de l'enveloppe extérieure 10. Cette paroi supérieure est traversée par des passages qui communiquent avec des séparateurs eau-vapeur et avec des dispositifs de séchage (non représentés) logés dans la partie supérieure 10b et qui débouchent à l'extrémité supérieure de l'enveloppe extérieure 10 par une tuyauterie de sortie de vapeur 28. Cette tuyauterie 28 relie le générateur de vapeur à un circuit secondaire (non représenté).The bundle of
L'enveloppe de faisceau 26 délimite avec l'enveloppe extérieure 10 un espace annulaire 30. Conformément à l'invention, des moyens 32 d'alimentation en eau secondaire sont placés dans la partie haute de l'espace annulaire 30. Une tuyauterie 44 d'alimentation en eau secondaire relie les moyens d'alimentation 32 au circuit secondaire précité, en traversant l'enveloppe extérieure 10. Différentes formes de réalisation de ces moyens d'alimentation 32 seront décrites en détail par la suite.The
Le bord inférieur de l'enveloppe de faisceau 26 est espacé de la plaque à tubes 12, de telle sorte que l'eau secondaire injectée dans le haut de l'espace annulaire 30 par le dispositif 32 descend dans cet espace annulaire puis remonte autour des tubes 24, dans un espace 33 délimité à l'intérieur de l'enveloppe de faisceau 26. Au cours de cette remontée, l'eau secondaire se réchauffe sous l'effet de l'échange thermique qui s'effectue alors entre l'eau primaire et l'eau secondaire à travers les parois des tubes 24. Par conséquent, lorsque l'eau secondaire arrive dans la partie supérieure de l'espace 33, elle se trouve à l'état de vapeur. La vapeur d'eau ainsi formée traverse ensuite les séparateurs eau-vapeur et les dispositifs de séchage situés dans le haut de l'enveloppe extérieure 10, avant de ressortir du générateur de vapeur par la tuyauterie 28.The lower edge of the
Dans le cas, illustré sur la figure 1, d'un générateur de vapeur à préchauffage, une jupe 34, de section semi-circulaire, entoure la partie de l'enveloppe de faisceau 26 située à la verticale du collecteur d'évacuation 18 et dans laquelle sont placées les branches descendantes, appelées "branches froides", des tubes 24. De façon plus précise, la jupe 34 est terminée à chacune de ses extrémités circonférentielles par deux cloisons radiales 35 (figure 3) qui sont raccordées de façon étanche sur l'enveloppe de faisceau 26. La jupe 34 s'étend sur la majeure partie de la hauteur de l'enveloppe de faisceau 26 et son bord inférieur est raccordé sur la plaque à tubes 12 par une liaison semi-étanche (non représentée).In the case, illustrated in FIG. 1, of a preheating steam generator, a
On délimite ainsi, entre la jupe 34 et l'enveloppe de faisceau 26 un espace d'alimentation 36, ouvert vers le haut. Cet espace d'alimentation 36 communique à sa base avec l'espace 33 délimité à l'intérieur de l'enveloppe de faisceau 26 par un passage formé entre le bord inférieur de l'enveloppe de faisceau et la plaque à tube 12.There is thus defined, between the
La partie haute 34a de la jupe 34 présente une forme tronconique évasée vers le haut, afin de rester parallèle à la partie intermédiaire tronconique 10c de l'enveloppe extérieure 10.The
Dans un générateur de vapeur à économiseur ou à préchauffage, une plaque verticale 40 est fixée sur la plaque à tubes 12, entre les branches chaudes et froides des tubes 24, dans la partie basse de l'espace intérieur 33.In an economizer or preheating steam generator, a vertical plate 40 is fixed to the
Le générateur de vapeur illustré sur la figure 1 comprend en outre un certain nombre de plaques entretoises horizontales (non représentées) permettant, de façon classique, de maintenir les tubes 24 à l'intérieur de l'enveloppe de faisceau 26.The steam generator illustrated in FIG. 1 further comprises a number of horizontal spacer plates (not shown) making it possible, conventionally, to hold the
Comme l'illustrent plus précisément les figures 2 et 3, les moyens 32 d'alimentation en eau secondaire conformes à l'invention comprennent essentiellement un déversoir 62 et une paroi déflectrice 54.As illustrated more precisely in FIGS. 2 and 3, the
Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 2 et 3, la tuyauterie d'alimentation 44 traverse radialement la partie supérieure 10b de l'enveloppe extérieure 10 du générateur de vapeur, immédiatement au-dessus de la partie intermédiaire 10c. A l'intérieur du générateur de vapeur, la tuyauterie d'alimentation 44 comporte un coude 44a orienté à 90° vers le bas, puis un té inversé 44b dont la branche verticale est raccordée sur le coude 44a et dont la branche inférieure horizontale débouche par ses deux extrémités à l'intérieur du déversoir 62 selon deux directions horizontales sensiblement opposées. Cette branche inférieure horizontale du té inversé 44b comporte un axe en arc de cercle centré sur l'axe vertical des enveloppes 10 et 26, comme l'illustre la figure 3.In the embodiment shown in Figures 2 and 3, the
Comme l'illustre également la figure 3, la tuyauterie d'alimentation 44 pénètre dans le générateur de vapeur en un emplacement situé du côté des branches froides des tubes 24 et, plus précisément, selon un axe orienté perpendiculairement au plan médian du générateur de vapeur, séparant les branches chaudes et les branches froides des tubes 24. La branche inférieure horizontale du té 44b par lequel cette tuyauterie d'alimentation 44 débouche dans le déversoir 62 s'étend circonférentiellement de part et d'autre de l'axe précité, sur une même longueur circonférentielle correspondant à un angle d'environ 30°.As also illustrated in FIG. 3, the
Il est à noter que la branche inférieure horizontale du té 44b, ainsi que le déversoir 62 et la paroi déflectrice 54 sont situés dans l'espace annulaire 32, principalement à un niveau légèrement inférieur à celui du bord supérieur de la jupe 34, qui coïncide approximativement avec la jonction entre la partie supérieure 10b et la partie intermédiaire tronconique 10c de l'enveloppe extérieure 10.It should be noted that the horizontal lower branch of the
Le déversoir 62 constitue une goulotte ou une gouttière qui présente une section transversale en forme de U. Dans la forme de réalisation représentée, qui concerne un générateur de vapeur à préchauffage, il s'étend sur la demi-circonférence de l'espace annulaire 30 qui correspond à l'espace d'alimentation 36. Le déversoir 62 est alors fermé à chacune de ses extrémités circonférentielles par une paroi verticale avantageusement confondue avec les cloisons radiales 35 (figure 3) qui délimitent à ce niveau l'espace d'alimentation 36.The
Dans la forme de réalisation illustrée sur les figures 2 et 3, dans laquelle le déversoir 62 est totalement indépendant de l'enveloppe de faisceau 26 et de la jupe 34, des supports (non représentés) doivent être prévus sur l'une ou l'autre de ces deux structures, afin d'assurer la fixation du déversoir 62.In the embodiment illustrated in FIGS. 2 and 3, in which the
Le déversoir 62 comporte une paroi latérale intérieure verticale 52, un fond horizontal 53 et une paroi latérale extérieure 62a.The
La paroi latérale intérieure 52 a la forme d'un demi-cylindre centré sur l'axe vertical de l'échangeur et dont le diamètre est constant sur toute sa hauteur. Elle est située à proximité immédiate de l'enveloppe de faisceau 26 et s'étend, dans le cas illustré sur les figures d'un générateur de vapeur à préchauffage, sur la demi-circonférence correspondant à l'espace d'alimentation 36.The
La paroi latérale intérieure 52 se prolonge vers le bas au-delà du fond 53 du déversoir. Elle se prolonge aussi vers le haut à un niveau supérieur à celui d'un bord supérieur horizontal 64 de la paroi latérale extérieure 62a, de façon à supporter une paroi supérieure horizontale 50 du déversoir 62.The
Cette paroi supérieure horizontale 50 est située à un niveau légèrement supérieur à celui du bord supérieur de la jupe 34. De plus, elle recouvre en totalité le déversoir 62 et se prolonge radialement vers l'extérieur, au-delà de la paroi latérale extérieure 62a du déversoir, pour supporter la paroi déflectrice 54. Le bord supérieur horizontal 64 de la paroi latérale extérieure 62a est espacé de cette paroi supérieure horizontale, de façon à ménager un passage pour l'eau secondaire admise dans le déversoir 62 par la tuyauterie d'alimentation 44.This horizontal
Comme l'illustre notamment la figure 2, la paroi supérieure horizontale 50 présente un passage circulaire 56 que traverse la branche verticale du té 44b de la tuyauterie d'alimentation. PLus précisément, ce passage circulaire 56 présente un diamètre sensiblement supérieur au diamètre extérieur de cette branche verticale, de façon à ménager un jeu entre ces deux structures. Etant donné qu'il n'existe, par ailleurs, aucune liaison mécanique rigide entre la tuyauterie d'alimentation 44 et le déversoir 62, ce jeu permet de faciliter le montage et de prendre en compte les dilatations différentielles qui se produisent lors du fonctionnement du générateur de vapeur. De plus, il autorise un passage limité du fluide qui se trouve en fonctionnement à l'intérieur du déversoir 62, afin de permettre un éventage de ce déversoir. Des perforations 58 (figure 3) peuvent en outre être réalisées sur la paroi supérieure horizontale 50 du déversoir 62, pour contribuer également à l'éventage de ce déversoir.As illustrated in particular in FIG. 2, the horizontal
Le té 44b par lequel la tuyauterie d'alimentation 44 débouche dans le déversoir 62 se trouve situé à l'intérieur de ce dernier, les embouchures du té 44b étant situées en totalité à un niveau inférieur à celui du bord supérieur horizontal 64. Plus précisément, la génératrice supérieure de la branche inférieure horizontale du té 44b est située à un niveau inférieur à celui du bord 64.The
Compte tenu de cet agencement, l'eau secondaire admise dans le générateur de vapeur par la tuyauterie d'alimentation 44 remplit dans un premier temps le déversoir 62, avant de s'écouler par déversement au-dessus du bord 64.In view of this arrangement, the secondary water admitted into the steam generator through the
La paroi déflectrice 54 s'étend vers le bas à partir du bord périphérique extérieur de la paroi supérieure horizontale 50. De plus, cette paroi déflectrice 54 présente, sur la majeure partie de sa hauteur, la forme d'un demi tronc de cône orienté sensiblement parallèlement aux troncs de cônes formés à ce niveau par la partie intermédiaire 10c de l'enveloppe extérieure 10 et par la partie supérieure 34a de la jupe 34. L'angle du demi tronc de cône formé par la paroi 54 est cependant légèrement plus faible que celui formé par l'enveloppe extérieure 10 et par la jupe 34, de telle sorte que le passage ménagé entre la paroi déflectrice 54 et la partie supérieure 34a de la jupe 34 a une section qui diminue progressivement en allant vers le bas.The deflecting
La partie supérieure 54a de la paroi déflectrice 54 est de forme cylindrique et présente un diamètre uniforme sur toute sa hauteur.The
La paroi déflectrice 54 est située à l'extérieur de la paroi latérale extérieure 62a du déversoir 62 et à une certaine distance de cette paroi 62a. En d'autres termes, la paroi déflectrice 54 est située en face du bord supérieur horizontal 64 de la paroi latérale extérieure 62a du déversoir, et elle s'étend vers le bas et en oblique en dessous de ce bord.The deflecting
Grâce à l'agencement qui vient d'être décrit, l'eau secondaire qui s'écoule par déversement au-dessus du bord supérieur horizontal 64 chute vers la paroi déflectrice 54, pour s'écouler vers le bas, le long de cette dernière paroi, dans l'espace d'alimentation 36. Dans le cas d'un générateur de vapeur à préchauffage tel qu'illustré sur les figures, cette caractéristique permet d'injecter la quasi totalité du débit d'eau secondaire du côté des branches froides des tubes, ce qui assure un rendement optimal du générateur de vapeur.Thanks to the arrangement which has just been described, the secondary water which flows by pouring over the horizontal
En outre ce rendement optimal est obtenu au moyen d'une structure particulièrement simple et dont le coût de fabrication est réduit par rapport aux structures existantes. En effet, le dispositif d'alimentation en eau secondaire conforme à l'invention peut être facilement monté en usine, de telle sorte que son intégration lors de l'assemblage du générateur de vapeur peut être réalisée aisément et sans perte de temps. Lors de ces opérations d'assemblage, la paroi supérieure horizontale 50 du déversoir 62 forme de plus un plancher permettant aux ouvriers de réaliser de façon plus aisée le joint final d'assemblage des parties hautes et basses de l'enveloppe extérieure 10, avant de ressortir du générateur de vapeur par les trous d'homme prévus à cet effet. La maintenance du générateur de vapeur est également facilitée par la simplicité de la structure du dispositif d'alimentation en eau secondaire selon l'invention.In addition, this optimal yield is obtained at by means of a particularly simple structure and the manufacturing cost of which is reduced compared to existing structures. Indeed, the secondary water supply device according to the invention can be easily mounted in the factory, so that its integration during assembly of the steam generator can be carried out easily and without loss of time. During these assembly operations, the horizontal
Comme on l'a illustré sur les figures 2 et 3, un dispositif de piégeage des corps migrants peut avantageusement être intégré dans le dispositif d'alimentation en eau secondaire selon l'invention. Ce dispositif de piégeage des corps migrants est constitué par une grille 60 ou par tout dispositif équivalent tel qu'une plaque perforée. La grille 60 ou le dispositif équivalent délimite des passages dont les dimensions sont au plus égales à celles qui séparent les tubes 24 les plus proches du faisceau de tubes. Les corps migrants éventuellement présents dans le circuit secondaire et dont les dimensions risqueraient d'entraîner leur coincement entre les tubes 24 et, par conséquent, d'endommager ces derniers, sont ainsi automatiquement piégés par la grille 60. En revanche, cette grille ou le dispositif équivalent sont choisis afin de réduire aussi faiblement que possible la section de passage pour l'eau secondaire.As illustrated in FIGS. 2 and 3, a device for trapping migrant bodies can advantageously be integrated into the device for supplying secondary water according to the invention. This device for trapping migrant bodies is constituted by a
Dans la forme de réalisation illustrée sur les figures 2 et 3, la grille 66 (ou un dispositif équivalent) est placée horizontalement dans l'espace annulaire séparant la paroi latérale extérieure 62a de la paroi déflectrice 54, et elle occupe tout cet espace. La grille 60 peut aussi être placée en dessous du déversoir 62, entre les parois 52 et 54 et entre les cloisons radiales 35.In the embodiment illustrated in Figures 2 and 3, the grid 66 (or a device equivalent) is placed horizontally in the annular space separating the external
Dans cette forme de réalisation des figures 2 et 3, le déversoir 62 et la paroi déflectrice 54 sont fixés au moyen de supports qui sont montés selon le cas soit sur l'enveloppe de faisceau 26, soit sur la jupe 34. La structure d'alimentation 32 en eau secondaire peut toutefois être encore simplifiée soit en formant directement la paroi latérale intérieure du déversoir 62 sur l'enveloppe de faisceau 26, comme l'illustre la figure 4, soit en formant directement la paroi déflectrice 54 sur la jupe 34, comme l'illustre la figure 5.In this embodiment of Figures 2 and 3, the
Dans le cas où la paroi latérale intérieure du déversoir 62 est formée sur l'enveloppe de faisceau 26, comme l'illustre la figure 4, la paroi supérieure horizontale 50 est fixée directement sur l'enveloppe de faisceau 26. Le dispositif d'alimentation 32 est, par ailleurs, totalement identique à celui qui a été décrit précédemment en se référant aux figures 2 et 3. Cette forme de réalisation de la figure 4 constitue la forme de réalisation préférée de l'invention, car elle combine la simplicité de structure due à la suppression des supports à la récupération de l'eau de recirculation dans l'espace de préchauffage et à la suppression de tout risque de dénoyage de l'extrémité de la tuyauterie d'alimentation 44 qui débouche dans le déversoir 62.In the case where the internal lateral wall of the
Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 5, la paroi déflectrice est formée directement sur la partie supérieure tronconique 34a de la jupe 34. Cette partie supérieure 34 comporte alors une partie haute 34b, de forme cylindrique. Dans ce cas, la paroi supérieure horizontale 50 est fixée directement sur la jupe 34.In the embodiment illustrated in FIG. 5, the deflecting wall is formed directly on the frustoconical
Les formes de réalisation qui viennent d'être décrites en se référant aux figures 4 et 5 ont pour avantage de simplifier la structure du dispositif d'alimentation en eau secondaire, en permettant la suppression des supports reliant le déversoir 62 à l'enveloppe de faisceau 26 ou à la jupe 34 dans la forme de réalisation des figures 2 et 3. Par rapport à la forme de réalisation de la figure 5, la forme de réalisation de la figure 4 a en outre pour avantage comme dans la forme de réalisation des figures 2 et 3, d'assurer la reprise de la majeure partie de l'eau de recirculation dans l'espace d'alimentation 36.The embodiments which have just been described with reference to Figures 4 and 5 have the advantage of simplifying the structure of the secondary water supply device, by allowing the removal of the supports connecting the
Comme l'illustre la figure 6, le té inversé par lequel la tuyauterie d'alimentation 44 débouche dans le déversoir 62 peut, dans certains cas, être supprimé. La tuyauterie 44 débouche alors verticalement vers le bas dans le déversoir 62. Il est à noter que cet agencement peut s'appliquer à l'une quelconque des réalisations illustrées sur les figures 2 à 5.As illustrated in FIG. 6, the inverted tee through which the
Sur la figure 7, on voit que la paroi latérale extérieure 62a du déversoir 62 peut être pourvue, sur son bord supérieur horizontal 64a, de languettes 65 régulièrement espacées, soudées par leur extrémité haute sur la paroi supérieure horizontale 50. Ces languettes 65 contribuent à la rigidité mécanique de la structure. Elles peuvent être remplacées par tout élément de liaison mécaniquement équivalent.In FIG. 7, it can be seen that the external
On a aussi représenté sur la figure 7 une variante d'implantation du dispositif de piégeage des corps migrants. Dans ce cas, ce dispositif comprend deux grilles 60 placées directement dans le déversoir 62, de part et d'autre de l'extrémité (par exemple en forme de té 44b) de la tuyauterie d'alimentation 44. Dans la région située entre les grilles 60, la paroi latérale extérieure 62a du déversoir 62 s'élève jusqu'à la paroi supérieure horizontale 50, pour créer dans la goulotte une région d'alimentation fermée, à partir de laquelle l'eau secondaire ne peut s'échapper qu'en traversant les grilles 60.FIG. 7 also shows a variant of the installation of the device for trapping migrant bodies. In this case, this device comprises two
Pour faciliter le montage, une section 50a de la paroi supérieure horizontale 50, fermant la région d'alimentation précitée, peut être dissociée du reste de cette paroi et associée au contraire à la tuyauterie d'alimentation 44. Le jeu fonctionnel habituellement prévu entre la tuyauterie 44 et la paroi 50 est alors reporté entre la section 50a et le reste de la paroi supérieure horizontale 50.To facilitate assembly, a
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux différentes formes de réalisation décrites précédemment, mais en couvre toutes les variantes. Ainsi et comme on l'a déjà mentionné, l'invention peut également être utilisée sur un générateur de vapeur de type bouilleur dépourvu d'espace de préchauffage ou à alimentation dirigée, ou encore sur tout échangeur de chaleur de structure voisine. Dans ce cas, au lieu de s'étendre seulement sur la moitié de la circonférence de l'espace annulaire 32, le déversoir 62 peut s'étendre sur la totalité de cette circonférence. Par ailleurs, le coude 44a formé dans la tuyauterie d'alimentation 44 peut être supprimé, cette dernière traversant alors avec jeu la paroi déflectrice 54a au niveau du té 44b par lequel la tuyauterie d'alimentation débouche dans le déversoir.Of course, the invention is not limited to the various embodiments described above, but covers all variants. Thus, and as already mentioned, the invention can also be used on a steam generator of the boiler type without preheating space or with directed supply, or also on any heat exchanger of neighboring structure. In this case, instead of extending only over half of the circumference of the
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