FR2707382A1 - Echangeur de chaleur comportant un faisceau de tubes cintrés en U et des barres antivibratoires entre les parties cintrées des tubes. - Google Patents

Abstract

Un élément de forme allongé (18) est fixé sur la plaque entretoise (8a) du générateur de vapeur la plus proche des parties cintrées (10'c, 10"c, 10"'c) des tubes (10) du faisceau, dans une zone libre centrale du faisceau, à l'aplomb des petits cintres (10"c) des tubes du faisceau. Des barres antivibratoires (15) d'un ensemble de barres destinées à être placées entre deux nappes adjacentes quelconque (20) du faisceau de tubes sont fixées par leur extrémité interne sur une pièce de liaison (16) en forme d'éventail. La pièce (16) comporte des moyens d'accrochage sur des moyens correspondants de l'élément allongé (18). On met ainsi en place en une seule opération l'ensemble des barres antivibratoires (15) destinées à venir dans un espace compris entre deux nappes successives (20) du faisceau de l'échangeur de chaleur. L'invention s'applique en particulier aux générateurs de vapeur des réacteurs nucléaires à eau sous pression.

Description

L'invention concerne un échangeur de chaleur comportant un faisceau de

tubes cintrés en U et des barres

antivibratoires entre les parties cintrées des tubes.

L'invention s'applique notamment à un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.

Les générateurs de vapeur des réacteurs nucléai-

res à eau sous pression comportent des tubes cintrés en U

présentant deux branches droites serties à leurs extrémi-

tés dans une plaque tubulaire. Les branches droites des tubes sont maintenues par des plaques entretoises espacées suivant la longueur des branches droites et à travers lesquelles passent les branches droites. Les tubes du

faisceau sont ainsi maintenus dans une disposition régu-

lière dans laquelle les branches droites sont toutes parallèles entre elles et les tubes disposés suivant des

nappes planes parallèles entre elles dans chacune desquel-

les les tubes dont les parties cintrées présentent des rayons de courbure décroissants de l'extérieur vers l'intérieur de la nappe, sont juxtaposés, les extrémités des tubes d'une nappe étant engagées dans une rangée

d'ouvertures rectiligne traversant la plaque tubulaire.

Les tubes d'une même nappe et les nappes adja-

centes sont séparés par des espaces libres de faible largeur permettant le passage de l'eau d'alimentation du générateur de vapeur à l'intérieur du faisceau, en contact

avec la surface extérieure d'échange des tubes du fais-

ceau. De plus, les tubes situés à la partie centrale de chacune des nappes et qui comportent les cintres de plus faible rayon de courbure sont alignés, de manière à

délimiter entre eux un espace libre dont la partie infé-

rieure, au-dessus de la plaque tubulaire du générateur de

vapeur, constitue la rue d'eau du générateur de vapeur.

Les parties courbes des tubes de chacune des nappes du faisceau présentent des rayons de coLrbure différents et sont juxtaposées de manière à constituer une structure de forme sensiblement hémisphérique appelée chignon, à la partie supérieure du faisceau du générateur

de vapeur.

Pendant le fonctionnement du générateur de vapeur, de l'eau sous pression à haute température circule dans les tubes du faisceau et de l'eau alimentaire est amenée au contact de la surface extérieure d'échange des tubes le long desquels elle se déplace dans la direction verticale en s'échauffant puis en se vaporisant, pour ressortir sous forme de vapeur à la partie supérieure du

générateur de vapeur.

La circulation des fluides au contact des tubes

peut provoquer des vibrations qui sont susceptibles d'en-

traîner des détériorations des tubes si ceux-ci ne sont

pas maintenus de manière efficace.

La partie droite des tubes qui est engagée dans les entretoises est maintenue de manière efficace par les entretoises réalisées sous forme de plaques rigides. Les parties courbes des tubes du faisceau constituant le chignon doivent également être maintenues et l'on utilise généralement pour cela des barres antivibratoires qui sont

intercalées entre les nappes de tubes adjacentes du fais-

ceau et disposées suivant des directions sensiblement radiales du chignon. Ces barres antivibratoires comme décrit par exemple dans le US- A3.007.679 peuvent être pliées ou assemblées, de manière à présenter la forme d'un V dont les deux branches sont dirigées en service suivant les directions radiales du chignon entre les nappes de

tubes de chacun des couples de nappes adjacentes.

Les extrémités des branches des barres antivi-

bratoires opposées à leurs extrémités communes sont géné-

ralement saillantes par rapport aux tubes constituant la couche externe du chignon et reliées entre elles par des barres courbes reposant sur la surface externe du chignon

sur lesquelles sont soudées les parties d'extrémité exter-

nes des barres antivibratoires.

On a également proposé plus récemment, d'autres modes de fixation des extrémités externes des barres antivibratoires pouvant mettre en oeuvre des éléments de

fixation amovibles tels que des éléments vissés.

Il s'est avéré nécessaire également de prévoir des moyens de fixation et de liaison de la partie interne des barres antivibratoires, au voisinage de leur partie

pliée ou articulée, sur un élément de structure du généra-

teur de vapeur.

Dans le FR-A-91-14655 déposé par la Société FRAMATOME, on a proposé des moyens de fixation des barres antivibratoires pour éviter leur éjection à l'extérieur du faisceau dans le générateur en service, qui comprennent une structure allongée fixée sur la plaque entretoise du générateur de vapeur la plus proche des parties courbes des tubes constituant le chignon. La structure allongée constituée généralement sous la forme d'un rail est fixée sur la face supérieure de la plaque entretoise, dans une

direction perpendiculaire aux nappes de tubes, à l'inté-

rieur de l'espace libre central constituant la rue d'eau du générateur de vapeur. La structure allongée de fixation comporte au niveau de chacun des espaces entre deux paires de nappes de tubes adjacentes, au moins une encoche dans laquelle peut être engagée la partie interne de la barre antivibratoire. Entre deux nappes adjacentes du faisceau, on dispose généralement trois barres antivibratoires en forme de V comportant dans leur ensemble six branches qui doivent être placées dans des directions radiales du

chignon avec une certaine répartition angulaire.

Il est donc nécessaire de placer au niveau de chacun des espaces entre deux nappes adjacentes de tubes du faisceau et éventuellement de fixer dans des encoches de l'élément allongé, trois barres antivibratoires doubles ayant des écartements angulaires entre leurs branches différents.

La conception et la structure de l'élément al-

longé de fixation sont relativement complexes du fait que les générateurs de vapeur comportent un grand nombre de nappes de tubes, ce nombre étant par exemple de l'ordre de 130. Il est donc nécessaire de prévoir un très grand nombre d'encoches usinées dans l'élément allongé de fixation. Dans le FR-A-2.603.364 déposé par la Société FRAMATOME, on a proposé un procédé de mise en place de tubes d'un générateur de vapeur par nappes successives dans lequel les barres antivibratoires sont mises en appui sur les parties courbes des tubes de la dernière nappe qui a été mise en place avec des forces d'appui contrôlées correspondant sensiblement à la force d'appui des nappes

destinées à venir reposer sur la nappe en cours de monta-

ge. On vérifie que les barres antivibratoires soumises aux forces d'appui sont bien en contact avec l'ensemble des tubes de la nappe et l'on élimine éventuellement les tubes défectueux sur lesquels les barres antivibratoires ne peuvent venir en appui. On réalise ainsi un montage sans défaut du générateur de vapeur et en particulier des barres antivibratoires qui viennent parfaitement en appui sur les parties courbes des tubes constituant les nappes

successives du faisceau.

Il est bien évident que le montage du faisceau du générateur de vapeur est facilité et amélioré lorsqu'on

utilise un élément de fixation interne des barres antivi-

bratoires tel qu'un élément allongé comportant des enco-

ches, solidaire de la plaque entretoise supérieure du générateur de vapeur. Cependant, du fait qu'on doit fixer

séparément chacune des barres antivibratoires sur l'élé-

ment allongé de maintien anti-envol, les opérations de

mise en place des barres antivibratoires restent relative-

ment longues, en raison du grand nombre de nappes et de barres antivibratoires dans le faisceau du générateur de vapeur. Le but de l'invention est donc de proposer un échangeur de chaleur comprenant un faisceau de tubes cintrés en U de manière à présenter deux branches droites et une partie courbe entre les deux branches droites, des plaques entretoises espacées suivant la longueur des branches droites des tubes et traversées par les branches

droites maintenant les tubes du faisceau dans une disposi-

tion régulière dans laquelle les branches droites sont toutes parallèles entre elles et les tubes disposés suivant des nappes planes parallèles entre elles, une pluralité de barres antivibratoires intercalées entre les nappes de chacun des couples de nappes adjacentes des tubes dans leur partie courbe, et des moyens de fixation et de liaison des barres antivibratoires comportant au moins un élément allongé fixé sur la plaque entretoise la plus proche des parties courbes des tubes, dans une

direction perpendiculaire aux nappes de tubes, à l'inté-

rieur d'un espace libre entre les branches droites des tubes situé à la partie centrale des nappes, cet échangeur de chaleur comportant des moyens de fixation des barres entretoises de forme simple et permettant un montage

simplifié et plus rapide du faisceau.

Dans ce but: - les barres antivibratoires sont des barres simples droites, et

- les moyens de fixation des barres antivibra-

toires comportent entre les deux nappes de chacun des couples de nappes adjacentes, une pièce de liaison en forme d'éventail comportant des moyens de liaison des barres antivibratoires de la pluralité de barres, dans des dispositions rayonnantes et des moyens d'accrochage de la

pièce de liaison sur l'élément allongé.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, un mode de réali-

sation d'un échangeur de chaleur suivant l'invention cons-

tituant un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à

eau sous pression.

La figure 1 est une vue en élévation avec coupe

partielle d'un générateur de vapeur d'un réacteur nuclé-

aire à eau sous pression.

La figure 2 est une vue en coupe schématique de la partie supérieure ou chignon du faisceau du générateur

de vapeur représenté sur la figure 1.

La figure 3 est une vue en élévation des barres antivibratoires disposées dans un espace entre deux nappes successives de tubes du faisceau du générateur de vapeur

représenté sur les figures 1 et 2.

La figure 4 est une vue partielle à plus grande échelle des moyens de liaison des barres antivibratoires

représentées sur la figure 3.

La figure 5 est une vue partielle en élévation et en coupe par un plan vertical, perpendiculaire aux rangées de tubes, des moyens de liaison et de fixation des barres antivibratoires du générateur de vapeur suivant l'invention. La figure 6 est une vue sensiblement analogue à la vue de la figure 4 d'une variante de réalisation des

moyens de fixation des barres antivibratoires.

La figure 7 est une vue en coupe suivant 7-7 de

la figure 6.

La figure 8 est une vue partielle en perspective du chignon du générateur de vapeur montrant l'ensemble des

moyens de fixation et de liaison des barres antivibratoi-

res.

Sur la figure 1, on voit un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression désigné de

manière générale par le repère 1.

Le générateur de vapeur comporte une enveloppe externe 2 présentant une partie inférieure 2a ayant la forme d'une virole cylindrique dans laquelle est disposé

le faisceau de tubes 3 du générateur de vapeur, à l'inté-

rieur d'une enveloppe de faisceau 4. La partie supérieure 2b de l'enveloppe 2 du générateur de vapeur 1 présente un diamètre supérieur au diamètre de la partie inférieure 2a et renferme des moyens de séparation et de séchage de la

vapeur produite au contact du faisceau 3.

La partie d'extrémité inférieure de la virole 2a de l'enveloppe 2 est solidaire d'une plaque tubulaire 5 de forte épaisseur qui est traversée par des ouvertures dans lesquelles les tubes du faisceau 3 sont introduits et fixés par dudgeonnage et soudage. Sur la plaque tubulaire est également fixée, à l'opposé de la virole 2a de l'en- veloppe 2, une enveloppe hémisphérique 6 délimitant la boîte à eau du générateur de vapeur en deux parties

séparées par une cloison 7.

Chacune des deux parties de la boîte à eau est reliée par une tubulure au circuit primaire du réacteur nucléaire dans lequel circule l'eau sous pression de

refroidissement du coeur du réacteur.

Le faisceau 3 est constitué par des tubes 10 qui sont cintrés et présentent une forme en U. Chacun des tubes 10 comporte deux branches rectilignes 10a, 10b et une partie courbe sensiblement semi-circulaire 10c entre

les branches droites 10a et 10b.

Les extrémités des branches 10a et 10b sont engagées et dudgeonnées dans des ouvertures traversant la

plaque tubulaire 5, de part et d'autre de la cloison 7.

Les branches droites 10a, 10b des tubes 10 du faisceau sont également engagées dans des ouvertures traversant des plaques entretoises 8 disposées de manière

espacée suivant la hauteur du faisceau. Le réseau d'ouver-

tures de chacune des plaques entretoises reproduit le réseau d'ouvertures de la plaque tubulaire 5, de manière que les branches 10a et 10b soient maintenues dans des

dispositions parallèles.

De plus, le réseau d'ouvertures de la plaque tubulaire 5

et des plaques entretoises 8 comporte des rangées rectili-

gnes dans lesquelles sont engagées les branches droites de tubes 10 dont la partie cintrée 10c présente un rayon de courbure décroissant de l'extérieur vers l'intérieur du faisceau. Les tubes du faisceau constituent ainsi des nappes successives 12 qui sont visibles en particulier sur

la figure 2. Dans chacune des nappes, les rayons de cour-

bure des parties cintrées 0lc ou cintres des tubes sont décroissants de l'extérieur vers l'intérieur, c'est-à-dire de haut en bas; de plus, le rayon de courbure du tube

externe de la nappe présentant le rayon de courbure maxi-

mal décroît de la partie centrale interne vers l'extérieur

du faisceau.

De ce fait, le chignon 9 constitué par les cin-

tres 10c juxtaposés des tubes 10 présente une forme sensi-

blement hémisphérique. Les réseaux d'ouvertures d'engage-

ment des tubes de la plaque tubulaire 5 et des plaques entretoises 8 sont interrompus à la partie centrale des plaques suivant une direction diamétrale, de manière à délimiter un espace libre ou rue d'eau 11 à la partie centrale du faisceau entre les branches des tubes ayant les plus faibles rayons de courbure sous les petits cintres qui sont alignés suivant la direction diamétrale

de la rue d'eau 11.

Le générateur de vapeur 1 comporte un tore 13 disposé au-dessus de la partie supérieure de l'enveloppe

de faisceau 4 dans laquelle est placé le chignon 9.

Lorsque le générateur de vapeur est en fonction-

nement, de l'eau sous pression de refroidissement du réac-

teur pénètre dans l'un des compartiments de la boîte à eau de manière à être répartie à l'intérieur des branches des tubes du faisceau débouchant dans ce compartiment d'en- trée. L'eau sous pression circule à l'intérieur des tubes pour ressortir dans le second compartiment de la boîte à eau par les secondes branches lob des tubes 10. L'eau récupérée à la sortie des tubes du faisceau est renvoyée à la cuve du réacteur nucléaire par l'intermédiaire d'une

conduite du circuit primaire.

L'eau d'alimentation introduite dans l'enveloppe du générateur de vapeur 2 par le tore d'alimentation 13 circule de haut en bas dans un espace annulaire ménagé entre l'enveloppe de faisceau 4 et l'enveloppe externe 2 du générateur de vapeur puis pénètre à l'intérieur de l'enveloppe de faisceau 4 pour venir en contact avec les tubes 10 au dessus de la face supérieure de la plaque tubulaire 5. L'eau d'alimentation circule de bas en haut

à l'intérieur du faisceau, au contact des tubes et s'é-

chauffe puis se vaporise par échange thermique avec l'eau sous pression circulant à l'intérieur des tubes. La vapeur formée au contact des tubes du faisceau est envoyée dans la partie supérieure 2b du générateur de vapeur pour être

séchée puis évacuée par l'extrémité supérieure 14 du géné-

rateur de vapeur.

Les tubes du faisceau à l'intérieur de chacune des nappes planes de tubes 12 sont placés de manière à

présenter un certain écartement et les nappes sont égale-

ment disposées les unes par rapport aux autres, avec un certain écartement. L'eau d'alimentation du générateur de

vapeur peut ainsi circuler en contact avec toute la sur-

face externe des tubes.

L'eau en circulation à grande vitesse en contact avec la surface des tubes engendre des vibrations de ces tubes 10 dont les branches droites sont parfaitement

maintenues par les plaques entretoises 8.

Pour assurer le maintien des cintres O10c des tubes, à l'intérieur du chignon 9, on dispose des barres entretoises 15 dans chacun des espaces libres entre deux nappes adjacentes 12, de manière que les branches des barres antivibratoires soient placées dans des directions radiales et que deux branches successives suivant le

contour des cintres 10c fassent entre elles un angle sen-

siblement constant.

Comme il sera expliqué plus en détail par la

suite, dans le cas de l'invention, les barres antivibra-

toires 15 sont des barres simples rectilignes qui compor-

tent donc chacune une seule branche.

De plus, les branches antivibratoires 15 sont fixées à leur partie d'extrémité située à l'intérieur du chignon 9 sur une pièce de liaison 16 fixée sur un élément allongé 18 solidaire de la plaque entretoise 8a située dans la position la plus proche du chignon 9, qui est la

plaque entretoise supérieure du faisceau.

L'élément allongé 18 qui sera décrit plus en détail par la suite est fixé sur la plaque entretoise 8a, dans une direction diamétrale, dans la partie supérieure de l'espace libre constituant la rue d'eau 11, en- dessous des petits cintres alignés du faisceau du générateur de vapeur. Sur la figure 3, on a représenté trois cintres 'c, 10"c et 10"'c de tubes 10 du faisceau du générateur

de vapeur situés dans une même nappe de tubes.

Le cintre 10'c est le grand cintre de la nappe de tubes situé à l'extérieur du chignon 9, le cintre 10"c constitue le petit cintre situé à la partie interne du chignon 9 et le cintre 10"'c est un cintre intermédiaire dont le rayon de courbure est compris entre le rayon de courbure du grand cintre 10'c et le rayon de courbure du

petit cintre 10"c.

La nappe de tubes comportant les cintres 10'c;

"c et 10"'c sera désignée par le repère 20.

Six barres antivibratoires 15 sont disposées dans un espace libre entre la nappe de tubes 20 et une nappe de tubes adjacente et parallèle, dans des directions

radiales du chignon, de manière que deux barres 15 succes-

sives quelconque suivant la direction des cintres du chi-

gnon 9 fassent entre elles un angle sensiblement constant,

par exemple de l'ordre de 20 .

Un élément allongé 18 présentant la forme d'un

rail est fixé sur la face supérieure de la plaque entre-

toise 8a du générateur de vapeur la plus proche des cin-

tres du faisceau, par des moyens de fixation 17. L'élément allongé 18 est fixé sur la plaque entretoise 8a, dans une direction diamétrale de la section circulaire du faisceau,

suivant la partie supérieure de l'espace libre 11 en-

dessous des petits cintres tels que 10"c du faisceau qui sont alignés suivant la direction diamétrale de l'espace 11. Les barres antivibratoires 15 sont de simples barres rectilignes qui présentent une section qui peut être de forme rectangulaire. Les barres antivibratoires 15 sont toutes fixées à l'une de leurs extrémités constituant leur extrémité interne, sur une pièce de liaison 16 en

forme de demi-cercle ou en forme d'éventail qui est accro-

chée sur le rail 18, par exemple par l'intermédiaire d'une

ouverture engagée sur un tenon usiné dans le rail 18.

L'extrémité opposée des barres antivibratoires peut être fixée par soudage, de manière habituelle sur une barre courbe 19 reposant sur la partie supérieure du chignon 9, en contact avec les grands cintres 10'c ou par

une fixation mécanique.

Sur les figures 4 et 5, on a représenté le rail 18 fixé sur la face supérieure de la plaque entretoise 8a, suivant une direction diamétrale, dans une partie centrale de la plaque entretoise 8a entre les trous de passage des tubes 10 du faisceau. Le rail 18 présente un talon 18a qui est fixé par des ensembles 17 de fixation par vis et écrou sur la plaque entretoise 8a. La vis de fixation étant introduite dans des ouvertures traversant la plaque entretoise 8a et le talon 18a qui sont mises en coïncidence. Dans un autre mode de réalisation non représenté, le rail 18 peut aussi être directement soudé sur la plaque entretoise supérieure

8a, si les matériaux constituant ces deux pièces le per-

mettent.

Le rail 18 comporte une partie supérieure d'ac-

crochage 18b en forme de peigne dont les dents successives

21 présentent un ergot d'accrochage 22 dirigé parallèle-

ment à la base 18a et à la plaque entretoise 8a. L'écarte-

ment des dents 21 et des ergots d'accrochage 22 correspond à la distance entre deux espaces libres successifs entre des nappes de tubes adjacentes telles que les nappes 20'

et 20" représentées sur la figure 5.

Dans chacun des espaces libres entre deux nappes successives de tubes, est disposée une pièce de liaison 16

en forme d'éventail sur laquelle viennent se fixer les ex-

trémités internes des barres antivibratoires 15.

La pièce de liaison 16 en forme d'éventail comporte un talon traversé par une ouverture 23 qui peut être engagée sur un ergot d'accrochage 22 d'une dent 21 de

la partie d'accrochage 18b en forme de peigne du rail 18.

La pièce de liaison 16 comporte également une partie limitée par un contour sensiblement semi-circulaire dans laquelle sont ménagés des logements 24 de direction radiale par rapport au contour externe de la pièce de liaison 16 dont la forme et la dimension de la section correspondent à la forme et à la dimension de la section

rectangulaire des barres antivibratoires 15.

Les logements 24 sont ouverts sur la face ex-

terne de la pièce de liaison 16 et sont disposés successi-

vement, de manière que leurs axes de direction radiale par

rapport à la pièce 16 fassent entre eux un angle sensible-

ment constant.

Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 4 et 5, les pièces de liaison 16 présentent six logements 24 destinés à recevoir les extrémités internes de six barres antivibratoires 15 mais il est bien évident que les pièces 16 pourraient comporter un nombre différent de logements, par exemple cinq pour recevoir cinq barres antivibratoires dans chacun des espaces entre deux nappes

successives de tubes.

Contrairement, au cas des barres antivibratoires en forme de V comportant deux branches, il est en effet possible d'utiliser un nombre de branches de barres antivibratoires impair, de manière à assurer au mieux la symétrie de la disposition des barres antivibratoires dans

le chignon du générateur de vapeur.

Deux trous 25 sont percés à travers les deux parois de la pièce de liaison 16, au niveau de chacun des logements 24 d'une barre antivibratoire 15. La barre

antivibratoire 15 est percée de trous qui viennent s'ali-

gner avec les trous 25 de la pièce 16, lors de l'engage-

ment de l'extrémité de la barre antivibratoire 15 dans le

logement 24.

La fixation des barres antivibratoires 15 est assurée par des goupilles 26 qui sont engagées dans les

ouvertures alignées de la pièce 16 et des barres antivi-

bratoires. On peut ainsi réaliser facilement le montage des barres antivibratoires 15 sur la pièce de liaison 16, avant de réaliser l'accrochage de la pièce 16 sur l'ergot 22 du rail 18, lors du montage du faisceau du générateur

de vapeur, comme il sera expliqué plus loin.

Au cours du montage d'un ensemble comportant des barres antivibratoires 15 et une pièce de liaison 16, il est également facile de remplacer une barre antivibratoire détériorée en chassant les goupilles 26 pour extraire la

barre antivibratoire détériorée de son logement 24.

La mise en place de l'ensemble des barres anti-

vibratoires nécessaire entre deux nappes de tubes peut être réalisée rapidement et très facilement par simple

accrochage d'une pièce de liaison sur les moyens d'accro-

chage correspondants du rail fixés sur la plaque entretoi-

se. Sur les figures 6 et 7, on a représenté une

variante de réalisation de l'ensemble des barres antivi-

bratoires destinées à être introduites entre deux nappes adjacentes de tubes et des moyens de liaison de ces barres antivibratoires. Les barres antivibratoires 15' comportent une extrémité interne 15'a qui est filetée et la pièce de liaison 16' en forme d'éventail comporte un ensemble d'ouvertures 24' de direction radiale qui sont taraudées de manière à recevoir les extrémités 15'a des barres antivibratoires 15' qui sont fixées par vissage sur la

pièce de liaison 16'.

La pièce de liaison 16' comporte un talon qui est traversé par une ouverture 23' permettant l'accrochage de la pièce 16' dans une position voulue entre deux nappes de tubes 20', 20" sur un ergot 22 du rail 18 tel que

décrit précédemment.

Il est bien évident que le dispositif suivant la variante de réalisation des figures 6 et 7 présente des avantages sensiblement équivalents à ceux du dispositif

représenté sur les figures 4 et 5.

Sur la figure 8, on a représenté la partie supérieure 9 ou chignon du faisceau d'un générateur de vapeur. Le chignon 9 est constitué par les cintres O10c des tubes 10 du générateur de vapeur qui sont disposés et maintenus suivant des nappes planes 20 par les entretoises du générateur de vapeur telles que l'entretoise supérieure 8a qui comporte des trous traversants 30 dans lesquels sont engagées les parties d'extrémité des branches droites

des tubes 10.

Le réseau de trous 30 de l'entretoise supérieure 8a du générateur de vapeur est interrompu dans la partie centrale de l'entretoise, suivant une zone diamétrale 31 qui constitue une zone libre à l'intérieur du faisceau, en-dessous des petits cintres tels que le cintre 10"c

représenté sur la figure 8.

Un élément allongé 28 constitué par un rail profilé ayant une section en forme de T est fixé sur la surface supérieure de l'entretoise 8a suivant un diamètre de la plaque entretoise, dans la zone libre 31 en-dessous

des petits cintres 10"c.

L'âme centrale du rail profilé 28 qui est placée perpendiculairement à la plaque entretoise 8a est découpée pour constituer des encoches successives 29 espacées suivant la longueur du profilé d'une distance sensiblement égale à la distance séparant deux nappes adjacentes 20 de

tubes du faisceau du générateur de vapeur.

Le rail profilé 28 est fixé sur la surface supé-

rieure de la plaque entretoise 8a par l'intermédiaire de la base plane du rail profilé 28 qui est soudée ou vissée

sur la face supérieure de la plaque entretoise 8a. Les encoches 29 régulièrement espacées suivant la longueur du rail 28

traversent l'âme du rail profilé 28 sur toute son épaisseur et délimitent des dents et des ergots d'accrochage qui peuvent être identiques aux dents

21 et aux ergots 22 représentés sur la figure 5.

Dans chacun des espaces entre deux nappes de tubes 20 adjacentes, on place en une seule opération, pendant le montage des tubes du faisceau, un ensemble de barres antivibratoires rectilignes 15 fixées à leur partie d'extrémité intérieure à une pièce de liaison 16 compor- tant une ouverture d'accrochage qui est engagée sur un

ergot entre deux encoches successives 29 du rail 28.

Les barres antivibratoires 15 comportent des extrémités extérieures opposées aux extrémités fixées sur la pièce de liaison 16 qui peuvent être fixées par soudage sur des barres courbes 19 appelées épingles de liaison, ou

par une fixation mécanique.

La mise en place des tubes du faisceau et des barres antivibratoires, pendant le montage du faisceau,

peut être réalisée selon le procédé décrit dans le FR-A-

2.603.364 de la Société FRAMATOME. Selon ce procédé, la structure de réception des tubes du faisceau, à savoir les plaques entretoises et la plaque tubulaire du générateur

de vapeur sont fixées dans leur position relative défini-

tive et les nappes de tubes 20 sont mises en place succes-

sivement dans la structure de réception.

La plaque entretoise supérieure porte le rail 28

de fixation des extrémités internes des barres antivibra-

toires 15.

En se reportant à la figure 8, on supposera que la dernière nappe dont les tubes ont été mis en place dans les plaques entretoises et la plaque tubulaire est la

nappe 20 représentée.

Après mise en place des tubes de la nappe 20, on

* réalise l'accrochage de la pièce de liaison 16 d'un ensem-

ble de barres antivibratoires telles que les six barres

antivibratoires 15 représentées sur la figure 8, sur l'er-

got d'accrochage correspondant du rail 28, de manière que les barres 15 viennent en appui sur l'ensemble des cintres 10c, 10'c, 10"c des tubes de la nappe 20. Cet accrochage est réalisé en une seule opération, en introduisant la pièce de liaison 16 dans l'encoche 29 correspondante et en engageant l'ouverture traversant la pièce de liaison 16 sur l'ergot d'accrochage. Cette opération qui peut être réalisée très rapidement est suivie d'une mise en appui des barres antivibratoires 15 sur la nappe de tubes 20

avec une force déterminée.

Si la mise en place des barres antivibratoires

et de la nappe 20 est satisfaisante, on réalise l'intro-

duction des tubes d'une nouvelle nappe dans la structure du faisceau et la mise en place d'un nouvel ensemble de

barres antivibratoires.

La mise en place des tubes et des barres antivi-

bratoires et le montage du faisceau peuvent ainsi être

réalisés de manière très rapide.

La fixation des barres antivibratoires est complétée par mise en place des épingles de liaison 19 et

soudage des extrémités extérieures des barres antivibra-

toires sur les épingles de liaison, ou par une fixation

mécanique.

L'invention permet donc d'effectuer très rapide-

ment le montage du faisceau tubulaire du générateur de vapeur. De plus, les barres antivibratoires sont toutes

reliées par une pièce de liaison à la structure du fais-

ceau et sont maintenues dans une position radiale définie.

On peut utiliser un ensemble de barres antivi-

bratoires comportant un nombre pair ou un nombre impair de

barres disposées dans des directions radiales.

En outre, la structure de l'élément allongé de fixation des jeux successifs de barres antivibratoires est relativement simple, puisqu'une seule encoche et un seul ergot d'accrochage est nécessaire au niveau de chacun des

espaces entre deux nappes adjacentes de tubes.

Le dispositif de fixation des barres antivibra-

toires peut être facilement adapté à un nombre quelconque

de nappes de tubes, ce nombre étant fonction en particu-

lier de la surface d'échange du générateur de vapeur et de la forme géométrique du réseau des trous de la plaque tubulaire des plaques entretoises (pas triangulaire ou pas rectangulaire). La structure du générateur de vapeur suivant l'invention s'adapte parfaitement à un montage des tubes par nappe permettant de réaliser en particulier une très bonne mise en appui des cintres des tubes sur les barres

antivibratoires.

L'invention ne se limite pas au mode de réalisa-

tion qui a été décrit.

C'est ainsi que l'élément de fixation solidaire de la plaque entretoise supérieure du générateur de vapeur peut avoir une forme différente de celle qui a été décrite et comporter des moyens d'accrochage réalisés de manière différente. Les pièces de liaison des barres antivibratoires qui sont destinées à être fixées sur l'élément allongé solidaire de la plaque entretoise supérieure peuvent avoir

une forme différente de celle qui a été décrite et présen-

ter des éléments d'accrochage différents des ouvertures

traversantes qui ont été décrites plus haut.

Toutefois, ces pièces de liaison doivent permet-

tre une fixation des barres antivibratoires dans des positions rayonnantes et présentent en conséquence une forme qui a été décrite comme une forme en éventail. Il

est bien évident cependant que la pièce en forme d'éven-

tail peut être réalisée sous une forme différente d'une plaque ou autre pièce monobloc comportant des ouvertures ayant des directions rayonnantes. La pièce en forme

d'éventail peut être réalisée par juxtaposition et fixa-

tion en position adjacente d'éléments permettant chacun de

recevoir la partie d'extrémité d'une barre antivibratoire.

Bien entendu, les extrémités extérieures des barres antivibratoires peuvent être reliées par des moyens

de liaison mécaniques au lieu d'être fixés par soudage sur des épingles de liaison.5 L'invention s'applique à des échangeurs de cha-

leur différents de générateurs de vapeur d'un réacteur

nucléaire à eau sous pression.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1.- Echangeur de chaleur comprenant un faisceau de tubes (10) cintrés en U de manière à présenter deux branches droites (10a, 10b) et un partie courbe (10c) entre les deux branches droites (10a, 10b), des plaques entretoises (8) espacées suivant la longueur des branches droites (10a, 10b) des tubes (10) et traversées par les branches droites (10a, 10b), maintenant les tubes du faisceau dans une disposition régulière dans laquelle les branches droites (10a, 10b) sont toutes parallèles entre elles et les tubes (10) disposés suivant des nappes planes

(20) parallèles entre elles, une pluralité de barres anti-

vibratoires (15) intercalées entre les nappes de chacun des couples de nappes (20, 20') adjacentes des tubes (10) dans leur partie courbe (O10c), et des moyens de fixation et de liaison (16, 18, 19) des barres antivibratoires comportant au moins un élément allongé (18, 28) fixé sur la plaque entretoise (8a) la plus proche des parties

courbes (10c) des tubes (10), dans une direction perpendi-

culaire aux nappes (20) de tubes (10), à l'intérieur d'un espace libre (11, 31) entre les tubes (10) situé à la partie centrale du faisceau (3), caractérisé par le fait que: - les barres antivibratoires (15) sont des barres simples rectilignes, et

- les moyens de fixation des barres antivibra-

toires (15, 15') comportent entre les deux nappes de chacun des couples de nappes adjacentes (20', 20"), une pièce de liaison (16, 16') en forme d'éventail comportant

des moyens de liaison (24, 26, 24', 15'a) des barres anti-

vibratoires (15, 15') de la pluralité de barres, dans des dispositions rayonnantes et des moyens d'accrochage (23,

23') de la pièce de liaison (16, 16') sur l'élément allon-

gé (18, 18', 28).

2.- Echangeur de chaleur suivant la revendica-

tion 1, caractérisé par le fait que l'élément de forme allongé (18, 18', 28) est un rail profilé comportant une partie (18a) de fixation sur la plaque entretoise (8a) et une partie d'accrochage (18b) définissant des ergots d'accrochage (22) successifs des pièces de liaison (16,

16') des barres antivibratoires (15, 15').

3.- Echangeur de chaleur suivant la revendica-

tion 2, caractérisé par le fait que la partie d'accrochage (18b) du rail profilé (18) présente la forme d'un peigne ayant des dents successives (21) comprenant des ergots

d'accrochage (22) des pièces de liaison (16).

4.- Echangeur de chaleur suivant la revendica-

tion 3, caractérisé par le fait que la partie (18b) en forme de peigne du rail profilé (18, 28) comporte des ergots d'accrochage successifs (22) suivant la longueur du rail profilé (18, 28) réalisés par usinage d'encoches

successives (29) dans une partie du rail profilé (18, 28).

5.- Echangeur de chaleur suivant l'une quelcon-

que des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que

l'élément allongé (18, 18', 28) est fixé sur la plaque entretoise (8a), par des ensembles à vis et écrou (17) dont la vis est engagée dans des ouvertures alignées traversant la plaque entretoise (8a) et une partie (18a)

du rail profilé (18, 28).

6.- Echangeur de chaleur suivant l'une quelcon-

que des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que

la pièce de liaison (16, 16') est une pièce plate massive ayant un bord sensiblement semi-circulaire dans laquelle

sont prévues des ouvertures (24, 24') ayant des disposi-

tions rayonnantes et débouchant sur le bord semi-circu-

laire de la pièce de liaison, pour l'engagement et la

fixation des barres antivibratoires (15, 15').

7.- Echangeur de chaleur suivant la revendica-

tion 6, caractérisé par le fait que les ouvertures (24)

d'engagement des barres antivibratoires (15) sont des ou-

vertures lisses de réception de l'extrémité des barres antivibratoires au niveau desquelles la pièce de liaison

(16) est traversée par des trous (25) venant dans l'ali-

gnement de trous correspondants dans la partie d'extrémité des barres antivibratoires (15) pour l'engagement de

goupilles de fixation (26).

8.- Echangeur de chaleur suivant la revendica-

tion 6, caractérisé par le fait que les ouvertures (24') de réception des barres antivibratoires (15') dans la pièce de liaison (16') sont des ouvertures taraudées, les barres antivibratoires (15') comportant des extrémités filetées (15'a) de fixation dans les ouvertures taraudées

(24').

9.- Echangeur de chaleur suivant l'une quelcon-

que des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que

les moyens d'accrochage (23, 23') des pièces de liaison (16) sont constitués par des ouvertures traversantes (23, 23') des pièces de liaison (16, 16') destinées à être engagées sur des ergots d'accrochage (22) de l'élément

allongé de fixation (18, 28).

10.- Echangeur de chaleur suivant l'une quelcon-

que des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que

les moyens de fixation et de liaison des barres antivibra-

toires (15, 15') comportent de plus des éléments (19) de

fixation des extrémités externes des barres antivibratoi-

res situées à l'opposé des extrémités fixées sur la pièce

de liaison (16, 16').