FR2711009A1 - Générateur de vapeur à éléments de blocage de la rue d'eau superposés. - Google Patents

Abstract

L'invention se rapporte aux générateurs de vapeur à faisceau de tubes cintrés raccordés à une plaque à tubes horizontale, les tubes les plus rapprochés délimitant une région centrale transversale (60) dite rue d'eau, qu'il convient d'obstruer au moins en partie par des éléments massifs qui limitent la circulation du fluide secondaire autour des tubes à l'extérieur de ceux-ci. Selon l'invention, ces éléments sont constitués par un empilement (62) de blocs (66, 68, 70), logés dans la région centrale, ces blocs étant amovibles et susceptibles d'être extraits ou mis en place dans l'enceinte du générateur à travers un trou d'accès (92) ménagé dans sa paroi extérieure (10).

Description

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La présente invention est relative à un générateur de vapeur, notamment pour centrale nucléaire, comportant une enveloppe extérieure d'axe vertical, une plaque à tubes horizontale, fixée de façon étanche à l'intérieur et à l'extrémité inférieure de l'enveloppe, un faisceau de tubes en U inversé, comprenant des branches verticales, respectivement chaudes et froides, réunies par une partie cintrée à leur extrémité supérieure et parcourues par un fluide primaire cédant ses calories, à l'intérieur de l'échangeur, à un fluide secondaire en circulation dans l'enveloppe extérieure, les branches des tubes ayant leurs extrémités raccordées à la plaque à tubes et débouchant sous celle-ci, respectivement dans un collecteur d'admission du fluide primaire chaud et un collecteur d'évacuation de ce fluide refroidi, une enveloppe intérieure coiffant le faisceau de tubes, dont le bord inférieur est écarté de la plaque à tubes et délimite avec l'enveloppe extérieure un espace annulaire parcouru par le fluide secondaire introduit à l'intérieur de cette enveloppe dans cet espace avant de se vaporiser au contact des tubes parcourus par le fluide primaire, des moyens d'extraction de la vapeur, disposés au-dessus du faisceau des tubes dans l'enveloppe extérieure, et des moyens de déflexion et de répartition du débit du fluide secondaire, prévus à la partie inférieure de l'enveloppe intérieure, ces moyens de déflexion délimitant avec la plaque à tubes d'une part et les branches chaudes et froides des tubes les plus rapprochées d'autre part, une région centrale allongée, s'étendant transversalement à travers l'enveloppe extérieure, cette région étant occupée par des moyens de blocage ou d'occupation partielle du passage offert au fluide secondaire

dans cette région.

Le fluide secondaire, usuellement de l'eau, contient des particules de matières, principalement sous forme d'oxydes de fer ou de composés cuivreux, ou encore des traces d'autres métaux, qui ont tendance à se déposer sur la plaque à tubes, en particulier dans la région centrale de celle-ci, entre les branches les plus rapprochées des tubes en U o la vitesse d'écoulement du fluide secondaire d'une extrémité à l'autre de la plaque est insuffisante pour empêcher le dépôt de boue ou

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autres résidus, nuisibles, car créant des concentrations

d'agents de corrosion le long des parois externes de ces tubes.

Les moyens de blocage ou d'occupation partielle disposés dans cette région centrale, généralement dite "rue d'eau", par réféerence à l'expression anglo-saxonne classique dans la technique de "tube lane blocking device", le terme blocage signifiant en fait plutôt obstruction de cette région, ont donc pour but de réduire au minimum l'écoulement du fluide secondaire dans le passage correspondant entre les tubes les plus rapprochés, en vue d'accroître l'écoulement latéral à travers le faisceau, en réduisant le dépôt des boues dans ce passage. Ces moyens sont généralement constitués par des blocs métalliques, parallélépipédiques, montés à poste fixe dans la région centrale entre les tubes et reposant sur la plaque selon le diamètre de

celle-ci dans cette région.

A noter que, selon le type de générateur de vapeur considéré, du genre dit à "économiseur axial" ou à "bouilleur", la rue d'eau constituant la région centrale précitée, est ou non séparée dans le plan médian du générateur par un déflecteur vertical, fixé à la plaque à tubes et s'étendant au milieu du passage délimité entre les branches des tubes dans cette région, les moyens de blocage étant d'un seul tenant et logés dans cette dernière dans le premier cas, ou formés de deux parties symétriques, disposées respectivement de part et d'autre du déflecteur vertical dans l'autre, entre ce déflecteur et les

branches des tubes en regard.

Or, avec de tels moyens de blocage, immobilisés sur la plaque à tubes, il est parfois difficile de réaliser les opérations de maintenance nécessaires au droit de cette plaque, en particulier dans sa surface dirigée vers l'intérieur du générateur de vapeur, pour nettoyer la plaque à tubes ou pour contrôler les tubes et notamment leur liaison avec la plaque. En outre, dans certaines solutions o la plaque à tubes est équipée d'un dispositif de purge continue, comportant notamment une tuyauterie parallèle à la plaque et percée de trous répartis selon sa longueur pour opérer un prélèvement d'eau permanent à travers cette plaque, la présence de ces moyens peut être

gênante pour obtenir un fonctionnement optimal.

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A titre indicatif, pour réaliser un tel système de purge, on peut mettre en oeuvre les dispositions décrites dans le brevet français FR-A-92 07903 au nom de la Société demanderesse, déposé le 26 Juin 1992, dans lequel ces moyens de purge comportent au moins un passage traversant la plaque & tubes et par lequel une ouverture débouche sur la face supérieure de cette plaque dans la région centrale, cette ouverture communiquant avec des moyens

de drainage situés à l'extérieur de l'enveloppe du générateur.

La présente invention a pour objet un générateur de vapeur du genre précité, dans lequel les moyens de blocage de la rue d'eau sont agencés de manière & ne pas entraver la maintenance de la plaque à tubes, en autorisant notamment l'accès a celle-ci par des outillages introduits dans l'enveloppe extérieure à travers des orifices appropriés, et en éliminant en outre les zones mortes peu ou pas accessibles lors des opérations de

nettoyage de la plaque à tubes ou d'entretien des tubes.

A cet effet, le générateur considéré, dans lequel les moyens de blocage se présentent sous la forme d'une pluralité de blocs, de préférence de forme générale parallélépipédique, amovibles, ces blocs étant susceptibles d'être individuellement extraits ou mis en place dans la région centrale, dans l'enveloppe intérieure du générateur, à travers un passage d'accès ménagé latéralement dans celle-ci, se caractérise en ce que les blocs sont superposés dans la région centrale pour constituer un empilement reposant sur la plaque à tubes, ces blocs étant immobilisés à leurs extrémités voisines de l'axe de l'enveloppe au moyen d'une butée pontet, solidaire de la plaque à tubes, s'étendant perpendiculairement à celle-ci et à la direction des blocs empilés dans la région centrale, un organe de blocage anti-envol étant prévu aux extrémités opposées des blocs pour

éviter le soulèvement de ceux-ci vis-à-vis de la plaque à tubes.

De préférence, la butée pontet d'immobilisation des blocs comporte une ouverture de réception de l'extrémité de ceux-ci, comprenant une face présentant une pente d'encastrement ménagée en regard d'un profil homologue prévu sur le bloc disposé à la partie supérieure de l'empilement. Avantageusement, les blocs superposés comportent chacun au moins un orifice de circulation du fluide secondaire; de préférence également, la butée pontet

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présente un profil d'arceau en U renversé, dont la partie

centrale comporte la pente d'encastrement.

Selon une caractéristique particulière, l'organe de blocage anti-envol de l'empilement des blocs comprend une butée d'appui, disposée sous l'extrémité inférieure de l'enveloppe intérieure et en contact avec le bloc à la partie supérieure de l'empilement, cette butée étant immobilisée contre ce bloc au moyen d'un obturateur engagé dans le passage d'accès à travers lequel les blocs sont mis en place et extraits de l'enceinte. De préférence, l'obturateur comporte une extrémité à profil sensiblement conique, coopérant avec une face inclinée homologue

de la butée d'appui.

De préférence, la butée d'appui comporte une face plane sur laquelle s'applique un piston, monté à coulissement dans l'obturateur sous l'effet d'un ressort de poussée logé entre l'obturateur et un couvercle de fermeture étanche du passage d'accès. Selon une autre caractéristique également, la butée d'appui comporte au moins un ergot pénétrant dans un logement ménagé

dans le bloc disposé à la partie supérieure de l'empilement.

De façon avantageuse, la plaque à tubes comporte au moins un pion de centrage du bloc disposé à la partie inférieure de l'empilement, de telle sorte que celui-ci soit ainsi maintenu en

partie haute et en partie basse, vis-à-vis de la plaque à tubes.

Selon une autre caractéristique, chaque bloc comporte dans sa face supérieure un téton de centrage apte à coopérer avec un

trou (borgne ou débouchant) du bloc superposé dans l'empilement.

En variante, chaque bloc comporte une nervure formant glissière pour le positionnement des blocs successifs superposés dans

l'empilement.

Selon encore une autre caractéristique particulière, les blocs superposés dans l'empilement, à l'exception du bloc situé à la partie supérieure de celui-ci, sont séparés d'un bloc au suivant par une semelle de glissement, présentant une face plane, engagée entre deux blocs successifs et un rebord vertical

externe, de maintien du bloc situé sous la semelle.

Selon encore une autre caractéristique, l'empilement des blocs superposés est entouré, selon ses côtés latéraux, par des

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glissières de guidage parallèles, montées au droit du passage

d'accès ménagé dans l'enveloppe extérieure.

Avantageusement et pour parfaire le maintien des blocs dans l'empilement, de préférence chacun de ces blocs, éventuellement le bloc disposé à la partie supérieure dudit empilement, comporte une lame métallique cintrée, formant ressort, montée entre l'extrémité du bloc opposée à la butée pontet et la paroi

interne de l'enveloppe extérieure.

Enfin et pour faciliter la manutention des blocs, chacun d'eux comporte utilement, en regard du passage d'accès dans l'enveloppe extérieure, une oreille munie d'un trou de préhension. Les dispositions de l'invention s'appliquent indifféremment, que le générateur de vapeur considéré soit du type bouilleur ou encore du type économiseur, la région centrale étant dans ce dernier cas séparée dans son plan médian par une cloison verticale solidaire de la plaque à tubes et s'étendant perpendiculairement à celle-ci. Dans ce dernier cas, les blocs parallélépipédiques superposés dans l'empilement sont constitués chacun au moyen de deux éléments symétriques, montés de part et

d'autre de la cloison.

D'autres caractéristiques d'un générateur de vapeur comportant des moyens de blocage ou d'obstruction partielle de la rue d'eau, constitués de blocs amovibles superposés établis conformément à l'invention, apparaîtront encore à travers la

description qui suit de plusieurs exemples de réalisation,

donnés à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - Les Figures 1 et 2 sont des vues schématiques en coupe verticale partielle de générateurs de vapeur d'un type général connu dans la technique, la Figure 1 représentant un générateur de type bouilleur et la Figure 2 un générateur similaire mais de

type économiseur axial.

- Les Figures 3 et 4 sont des vues à plus grande échelle, respectivement en élévation et de dessus, d'une partie d'un générateur de vapeur selon l'une quelconque des Figures 1 ou 2, représentant la structure en elle-même connue de blocs ou

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organes d'obstruction ou de blocage, logés à poste fixe dans la

région centrale ou rue d'eau d'un tel générateur.

- La Figure 5 est une vue en coupe transversale d'une partie de la rue d'eau d'un générateur de vapeur, du type illustré sur la Figure 1, muni d'un empilement de blocs superposés réalisés

conformément à l'invention.

- La Figure 6 est une vue schématique en bout de

l'empilement de blocs illustré sur la Figure 5.

- La Figure 7 est une vue de détail à plus grande échelle d'une disposition mise en oeuvre sur le bloc supérieur de

l'empilement de la Figure 5.

- Les Figures 8 et 9 sont respectivement des vues de dessus

et en bout du bloc supérieur représenté sur les Figures 5 et 6.

- La Figure 10 est une vue en bout schématique de la rue d'eau dans le cas d'un générateur de vapeur du type représenté

sur la Figure 2.

- La Figure 11 est une vue de dessus de l'empilement des blocs, mis en oeuvre dans le cas du générateur de vapeur selon

les Figures 2 et 10.

- Les Figures 12 et 13 sont des vues en coupe partielle, analogues à la Figure 5, mais illustrant deux autres variantes

de réalisation.

Sur la Figure 1, on a représenté schématiquement un générateur de vapeur de type bouilleur illustrant un premier mode de réalisation possible de l'invention. Ce générateur de vapeur est 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.

Sur cette même Figure 1, la référence 10 désigne l'enveloppe extérieure de révolution, d'axe vertical, du générateur de vapeur. 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.

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 ou

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forgées ou moulées sur l'enveloppe extérieure 10 du générateur de vapeur raccordent respectivement les collecteurs 16 et 18 à

ce circuit primaire.

Un faiseau 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, de telle sorte que les deux extrémités de chacun des tubes débouchent respectivement dans le collecteur d'admission 16 et dans le collecteur d'évacuation 18. Les branches verticales 24a des tubes 24 qui débouchent dans le collecteur d'admission 16 sont appelées branches chaudes et les branches verticales 24b des tubes 24 qui débouchent dans le collecteur d'évacuation 18 sont appelées

branches froides.

Le faisceau de tubes 24 est entouré et coiffé par une enveloppe intérieure 26, disposée coaxialement dans l'enveloppe extérieure 10. La paroi supérieure horizontale de cette enveloppe intérieure 26 débouche dans des séparateurs eau/vapeur 28 surmontés par des sécheurs 29 qui font communiquer l'espace 27 ménagé l'intérieur de l'enveloppe 26 avec une tubulure d'évacuation de vapeur 30 située au sommet de l'enveloppe extérieure 10. Le bord inférieur de l'enveloppe intérieure 26 est placé à une distance déterminée au-dessus de la plaque à tubes 12, de façon à former un passage entre un espace annulaire de recirculation 32 délimité entre les enveloppes 10 et 26 et

l'espace 27 formé dans l'enveloppe intérieure 26.

L'alimentation du générateur de vapeur en eau secondaire est effectuée par un distributeur d'alimentation torique 38 situé immédiatement au-dessus de l'espace annulaire de recirculation 32. Une tubulure d'alimentation 34 traverse de façon étanche l'enveloppe extérieure 10 du générateur de vapeur et débouche dans le distributeur d'alimentation 38. Ce dernier peut notamment être relié à l'espace annulaire de recirculation 32

par des tubes 36 en forme de J inversé.

Des plaques horizontales de répartition de débit 40, régulièrement espacées, sont montées à l'intérieur de l'enveloppe intérieure 26. Ces plaques comportent des perforations permettant d'assurer le supportage des tubes 24 du faisceau sur toute leur hauteur et de réaliser une répartition

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radiale aussi homogène que possible du débit d'eau secondaire

qui remonte dans l'enveloppe 26.

La plaque inférieure de répartition de débit, désignée par la référence 40 sur la Figure 1, est située légèrement au-dessus du bord inférieur de l'enveloppe intérieure 26. Elle se distingue des autres plaques 41 par le fait qu'elle comporte une ouverture centrale 42 de relativement grande section. Cette plaque inférieure 40 permet ainsi d'éviter que l'eau secondaire descendant par l'espace annulaire de recirculation 32 ne remonte immédiatement dès qu'elle a franchi le bord inférieur de l'enveloppe intérieure 26, ce qui aurait notamment pour conséquence de créer au-dessus de la partie centrale de la

plaque à tubes 12 une zone statique.

De façon connue dans la technique, afin d'éviter dans la plus large mesure possible que ne s'établisse entre les branches chaudes et froides des tubes 24 dans la région centrale du générateur, appelée rue d'eau, une zone o le fuide secondaire est pratiquement stagnant, on dispose dans cette région des blocs 46 propres à occuper et obturer en partie celle-ci. Or, ces blocs 46 sont généralement mis en place puis immobilisés par rapport à la plaque à tubes 12 et présentent dès lors certains inconvénients pour permettre la maintenance des tubes à leur

raccordement avec la plaque.

La Figure 2 illustre un générateur de vapeur pratiquement identique à celui représenté sur la Figure 1, mais cette fois du type dit à économiseur axial, la région centrale ou rue d'eau entre les branches les plus rapprochées dans l'échangeur, étant séparée par une cloison verticale 44, solidaire de la plaque à tubes 12 et s'étendant verticalement à partir de celle-ci. Dans cette variante, les blocs occupant la rue d'eau sont constitués au moyen d'éléments séparés, respectivement 47 et 48, disposés

de part et d'autre de la cloison verticale 44.

Les Figures 3 et 4 illustrent de façon plus détaillée la structure des blocs d'obturation 46 logés dans la région centrale du faisceau des tubes dans le cas d'un générateur du type bouilleur selon la Figure 1, des dispositions analogues étant bien entendu mises en oeuvre avec le générateur de la

Figure 2.

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Sur ces Figures, les blocs 46 comportent des montants d'appui verticaux 54 et sont avantageusement munis d'orifices 56, destinés à ne pas empêcher outre mesure la circulation du fluide secondaire. Ces blocs reposent côte à côte sur la plaque à tubes 12 en s'étendant transversalement dans la rue d'eau et en étant associés, au voisinage de cette plaque, à une tubulure longitudinale 49 de prélèvement des boues et autres résidus s'accumulant le cas échéant sur la plaque, en étant réunie à une extrémité sensiblement au centre de la plaque à un collecteur 50, pourvu d'orifices 53 de prélèvement, du genre plus spécialement décrit dans la demande de brevet 92 07903 déjà citée, et en se prolongeant à son extrémité opposée de manière à sortir latéralement de la plaque sous l'extrémité inférieure de l'enveloppe extérieure 10 pour être raccordée par un conduit 52, associé à un embout creux 55 à une installation d'élimination de

ces boues ou résidus.

Dans le montage ainsi envisagé, les blocs 46 occupant partiellement la rue d'eau au-dessus de la plaque à tubes 12 sont immobilisés vis-à-vis de cette dernière, ce qui entraîne

les inconvénients déjà mentionnés.

Pour éviter ces derniers, on prévoit donc, conformément à l'invention, d'aménager les blocs d'occupation de la région centrale entre les tubes du faisceau de manière à pouvoir les déplacer facilement à l'intérieur de cette région et en particulier les extraire ou les mettre en place à volonté dans celle-ci, afin de dégager la plaque et d'assurer plus facilement la maintenance de l'extrémité inférieure des tubes de

circulation des fluides primaires qui s'y raccordent.

Comme on le voit sur la Figure 5, on dispose dans la région centrale 60 constituant la rue d'eau entre les branches les plus rapprochées des tubes 24, notamment entre la plaque à tubes 12 et la plaque 40 de déflexion et de répartition du débit de fluide secondaire s'étendant parallèlement au-dessus de la plaque à tubes, un empilement 62 formé d'un ensemble de blocs parallélépipédiques juxtaposés, ces blocs étant amovibles de la

manière décrite ci-après.

Dans l'exemple de réalisation illustré sur cette Figure, l'empilement est constitué, depuis une semelle d'appui 64 sur la

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plaque à tubes 12, de trois blocs individuels, respectivement 66, 68 et 70, chacun de ces blocs, en forme générale de parallélépipède allongé, s'étendant selon la direction longitudinale de la région 60, étant constitué de plusieurs éléments adjacents, solidaires de l'un à l'autre selon la longueur du bloc considéré, tels que 66a, 66b et 66c pour le bloc inférieur 66 par exemple, le bloc supérieur étant lui-même

formé de trois éléments homologues 70a, 70b et 70c.

Les éléments constituant les blocs de l'empilement, à l'exception de ceux situés le plus à droite dans chaque bloc, c'est-à-dire au plus près de la paroi extérieure 10 du générateur, comportent des orifices transversaux 72 pour la

circulation du fluide secondaire.

A leurs extrémités opposées, situées par conséquent le plus à gauche et éloignées de l'enveloppe, donc plus proches de l'axe vertical central du générateur, les blocs de l'empilement 62 coopèrent avec une butée pontet d'immobilisation 74, se présentant sous la forme d'un arceau en U renversé chevauchant les blocs, les extrémités basses de cette butée étant rendues solidaires lors de la construction du générateur de la semelle d'appui 64. Avantageusement, la butée est disposée pratiquement en bout de l'empilement des blocs, et présente intérieurement une pente d'encastrement inclinée 75, sous laquelle s'engage le nez 76 de l'élément 70a du bloc supérieur 70 de l'empilement, conformé de manière à présenter le même profil que la pente

d'encastrement 75.

Les divers blocs 66, 68 et 70 de l'empilement sont de préférence munis d'une semelle de glissement externe 78. En outre, la semelle 64 solidaire de la plaque à tubes 12 d'une part, de préférence la face supérieure de la chemise de protection de chacun des blocs 66 et 68 (à l'exclusion du bloc supérieur 70) d'autre part, comportent des tétons 80 qui s'engagent mutuellement, d'un bloc au suivant, dans un trou 81 ménagé dans la semelle de glissement du bloc superposé, à la partie inférieure de ce dernier. En variante, le positionnement des divers blocs dans l'empilement pourrait être réalisé au moyen de rainures de guidage coopérant avec des nervures d'un

bloc à l'autre, ou encore au moyen de glissières appropriées.

il 2711009 L'empilement 62 des divers blocs ainsi superposés est par ailleurs bloqué contre la semelle 64 et la plaque à tubes 12 au

moyen d'un organe de blocage 82, constituant un élément anti-

envol pour les divers blocs, notamment sous l'effet de la poussée exercée par le fluide secondaire sous pression qui circule dans le générateur en provenant de l'espace annulaire 32 et en passant dans le faisceau des tubes sous l'extrémité

inférieure de l'enveloppe intérieure 26.

Dans ce but, l'organe de blocage 82 comporte principalement

une butée d'appui 84 et un obturateur 86.

La butée 84 se présente sous la forme d'un sabot, appliqué contre la face supérieure du dernier bloc 70 dans l'empilement 62, cette butée comportant avantageusement au moins un et de préférence deux ergots 85 (voir Figure 6), engagés chacun à travers une fente 87 ménagée dans la chemise de protection de ce bloc, au droit de son élément 70. La butée comporte par ailleurs une face inclinée 88 contre laquelle s'applique une portée de même profil 89 de l'obturateur 86, lui-même en appui par son bord opposé contre une glissière 90 fixée à l'extrémité

inférieure de l'enveloppe intérieure 26.

L'obturateur 86 est soumis en permanence à l'action d'un ressort de rappel 91 qui s'appuie à l'opposé sur un couvercle (non représenté) fermant un passage d'accès ménagé dans l'enveloppe externe 10 du générateur, les dimensions diamétrales de ce passage étant déterminées par construction de manière à ce qu'elles puissent permettre l'introduction ou le retrait de

chacun des blocs 66, 68 ou 70 dans l'enceinte du générateur.

Avantageusement, le bloc supérieur 70 comporte, dans sa partie droite dirigée vers la paroi interne de l'enveloppe externe 10, un prolongement 93 muni, comme on le voit plus en détail sur les Figures 7 à 9, de rebords 94 et 95, permettant d'emprisonner les extrémités et par suite de maintenir cintrée une lame de ressort 96, apte à venir s'appuyer contre cette paroi interne, de manière à assurer l'immobilisation de l'empilement, ainsi maintenu à son extrémité gauche par la butée

pontet 74 et à son extrémité droite opposée par l'organe anti-

envol 82 avec sa butée d'appui 84.

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Enfin, la semelle de glissement 78 du bloc supérieur 70 comporte dans sa face inférieure appuyée sur le bloc 68, à l'extrémité de l'élément 70c, un retour 97 formant cornière, achevant l'immobilisation de ce bloc visà-vis de ceux qui sont situés sous lui dans l'empilement 62. Grâce à ces dispositions, on conçoit aisément que les blocs qui constituent cet empilement puissent être à la demande, et en particulier en dehors des phases d'utilisation normales du générateur, notamment lors des périodes nécessitant un entretien de la plaque à tubes ou du faisceau, voire lorsqu'il convient d'intervenir sur la liaison entre ces tubes et la plaque, être

facilement mis en place ou extraits de l'enceinte du générateur.

Dans ce but, il suffit en effet de retirer l'obturateur 86, puis la butée d'appui 84 à travers le passage d'accès 92, avant que chacun des blocs ne soit successivement retiré au moyen d'un organe de levage et de traction approprié (non représenté), permettant de faire légèrement pivoter le premier bloc 70 par rapport à la butée pontet 74 pour l'amener dans une position légèrement inclinée, telle que représentée en traits mixtes sur la Figure 5, les blocs suivants 68, puis 66, étant de la même

manière extraits de l'enceinte.

A l'inverse, lorsqu'il s'agit de remettre ces blocs en place, il suffit d'introduire d'abord, par le passage 92, le bloc inférieur 66, mis en place sur la semelle 64 et positionné grâce à son ergot 80, le second bloc 68 étant alors introduit selon le même processus, puis enfin le bloc 70, avec engagement du nez 76 de celui-ci sous la pente d'encastrement 75 de la butée pontet 74. Lorsque les blocs sont ainsi superposés, la lame de ressort 96 positionnant convenablement l'empilement entre la butée pontet 74 et la paroi interne de l'enveloppe extérieure 10, il suffit de mettre en place la butée d'appui 84 et finalement d'immobiliser celle-ci par l'obturateur 86, l'enceinte du générateur pouvant alors être remise sous la

pression du fluide secondaire.

La Figure 10 illustre de façon schématique, mais à plus grande échelle, selon un plan perpendiculaire au plan médian de la région centrale 60 ou rue d'eau, la partie correspondante de cette dernière avec notamment la cloison de séparation verticale

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44, mise en oeuvre lorsque le générateur est du type à économiseur, contrairement à la solution plus spécialement envisagée avec l'exemple des Figures 5 à 9, concernant un

générateur du type bouilleur.

Dans ce second cas et comme on le voit schématiquement sur la Figure 11, l'empilement 62 des blocs est dédoublé, chacun des blocs 66, 68 et 70étant séparé entre deux blocs adjacents disposés symétriquement de part et d'autre de la cloison 44. Sur cette Figure, le bloc supérieur 70 est ainsi constitué de deux blocs 70/1 et 70/2 symétriques, chacun de ces blocs étant associé à un obturateur 86/1 et 86/2 logés côte à côte dans le

passage d'accès 92.

Dans cette variante, aussi bien d'ailleurs que dans la précédente, on peut avantageusement prévoir de munir l'extrémité inférieure de l'enveloppe intérieure 26 de glissières 98, aptes à venir encadrer l'empilement 62 des divers blocs de chaque côté de celui-ci, en guidant ces blocs entre ces glissières et la cloison verticale centrale 44 lors des phases de mise en place

ou de retrait déjà explicitées.

Les Figures 12 et 13 illustrent d'autres variantes de réalisation de l'empilement 62 des divers blocs 66, 68 et 70, avec différentes modifications de structure, tant pour ces blocs que pour les organes de maintien, d'immobilisation et de guidage

auxquels ils sont associés.

Sur la Figure 12, la butée d'appui 84 est directement solidaire de l'obturateur 86 monté dans le passage 92 de l'enveloppe extérieure 10, à la manière d'un piston soumis à l'effet du ressort d'appui 91, l'extrémité frontale de cette butée comportant une rainure 100 coopérant avec une clavette 102

prévue dans la face supérieure du bloc 70.

Sur cette même Figure 12, chacun des blocs de l'empilement 62 est avantageusement muni d'une oreille de préhension 104, munie d'un trou 106 pour le passage d'un crochet ou analogue (non représenté), permettant de saisir ou de déposer chacun des

blocs successivement.

Dans la variante illustrée sur la Figure 13, la butée 84 et l'obturateur 86 sont à nouveau distincts, cette butée étant immobilisée en position de blocage de l'empilement 62 par une

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portée d'appui 108 engagée sous l'extrémité de la plaque de déflexion 40. Dans cette même variante, les deux blocs supérieurs 68 et 70 sont susceptibles d'être liés l'un à l'autre, une fois mis en place par un ensemble vis-écrou 110 L'invention permet ainsi, quelle que soit la variante retenue, d'assurer la mise en place à l'intérieur de la rue d'eau du générateur de vapeur, de moyens de "blocage" efficaces, réalisant une obstruction convenable de la région correspondante lors du fonctionnement du générateur, ces moyens pouvant de façon particulièrement simple être extraits pour libérer cette région et permettre l'accès à la plaque et au faisceau des tubes au voisinage de celle-ci, par tout outillage de maintenance ou

de réparation souhaité.

Les blocs amovibles proposés et les différentes dispositions prévues pour assurer leur immobilisation confèrent à l'empilement une grande sécurité, notamment à l'égard de la poussée du fluide secondaire, l'association d'une butée pontet à une extrémité, d'un organe anti-envol à l'autre, permettant de maintenir les blocs en appui sur la plaque à tubes, quelles que

soient les conditions de fonctionnement du générateur.

Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas aux exemples schématiques plus spécialement envisagés en référence aux dessins annexés; elle en embrasse au contraire

toutes les variantes.

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Claims (14)

REVENDICATIONS

1 - Générateur de vapeur, notamment pour centrale nucléaire, comportant une enveloppe extérieure (10) d'axe vertical, une plaque à tubes horizontale (12), fixée de façon étanche à l'intérieur et à l'extrémité inférieure de l'enveloppe extérieure, un faisceau de tubes (24) en U inversé, comprenant des branches verticales, respectivement chaudes (24a) et froides (24b), réunies par une partie cintrée à leur extrémité supérieure et parcourues par un fluide primaire cédant ses calories, à l'intérieur de l'échangeur, à un fluide secondaire en circulation dans l'enveloppe extérieure, les branches des tubes ayant leurs extrémités raccordées à la plaque à tubes et débouchant sous celle-ci, respectivement dans un collecteur d'admission (16) du fluide primaire chaud et un collecteur d'évacuation (18) de ce fluide refroidi, une enveloppe intérieure (26) coiffant le faisceau de tubes, dont le bord inférieur est écarté de la plaque à tubes et délimite avec l'enveloppe extérieure un espace annulaire (32) parcouru par le fluide secondaire introduit à l'intérieur de cette enveloppe dans cet espace avant de se vaporiser au contact des tubes parcourus par le fluide primaire, des moyens d'extraction de la vapeur, disposés au-dessus du faisceau des tubes dans l'enveloppe extérieure, et des moyens (40) de déflexion et de répartition du débit du fluide secondaire, prévus à la partie inférieure de l'enveloppe intérieure, ces moyens de déflexion délimitant avec la plaque à tubes d'une part et les branches chaudes et froides des tubes les plus rapprochées d'autre part, une région centrale allongée (60), s'étendant transversalement à travers l'enveloppe extérieure, cette région étant occupée par des moyens de blocage ou d'occupation partielle du passage offert au fluide secondaire dans cette région, générateur dans lequel les moyens de blocage se présentent sous la forme d'une pluralité de blocs (66, 68, 70), de préférence de forme générale parallélépipédique, amovibles, ces blocs étant susceptibles d'être individuellement extraits ou mis en place dans la région centrale, dans l'enveloppe intérieure du générateur, à travers un passage d'accès (92) ménagé latéralement dans celle-ci,

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caractérisé en ce que les blocs sont superposés dans la région centrale pour constituer un empilement (62) reposant sur la plaque à tubes (12), ces blocs étant immobilisés à leurs extrémités voisines de l'axe de l'enveloppe au moyen d'une butée pontet (74), solidaire de la plaque à tubes, s'étendant perpendiculairement à celle-ci et à la direction des blocs empilés dans la région centrale, un organe de blocage anti-envol (82) étant prévu aux extrémités opposées des blocs pour éviter

le soulèvement de ceux-ci vis-à-vis de la plaque à tubes.

2 - Générateur de vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée pontet (74) d'immobilisation des blocs (66, 68, 70) comporte une ouverture de réception de l'extrémité de ceux- ci, comprenant une face présentant une pente d'encastrement (75) ménagée en regard d'un profil homologue (76), prévu sur le bloc (70) disposé à la partie supérieure de

l'empilement (62).

3 - Générateur de vapeur selon l'une des revendications 1 ou

2, caractérisé en ce que les blocs superposés (66, 68, 70) comportent chacun au moins un orifice (72) de circulation du

fluide secondaire.

4 - Générateur de vapeur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la butée pontet (74)

présente un profil d'arceau en U renversé, dont la partie

centrale comporte la pente d'encastrement (75).

5 - Générateur de vapeur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe de blocage

anti-envol (82) de l'empilement (62) des blocs comprend une butée d'appui (84), disposée sous l'extrémité inférieure de l'enveloppe intérieure (26) et en contact avec le bloc (70) à la partie supérieure de l'empilement, cette butée étant immobilisée contre ce bloc au moyen d'un obturateur (86) engagé dans le

passage d'accès (92).

6 - Générateur de vapeur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'obturateur (86) comporte une extrémité à profil sensiblement conique (89), coopérant avec une face

inclinée homologue (88) de la butée d'appui (84).

7 - Générateur de vapeur selon l'une des revendications 5

ou 6, caractérisé en ce que la butée d'appui (84) comporte une

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face plane sur laquelle s'applique un piston, monté à coulissement dans l'obturateur sous l'effet d'un ressort de poussée (91), logé entre l'obturateur (86) et un couvercle de

fermeture étanche du passage d'accès (92).

8 - Générateur de vapeur selon l'une quelconque des

revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la butée d'appui

(84) comporte au moins un ergot (85) pénétrant dans un logement (87) ménagé dans le bloc (70) disposé à la partie supérieure de

l'empilement (62).

9 - Générateur de vapeur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la plaque à tubes

(12) comporte au moins un pion de centrage (80) du bloc (66)

dispose à la partie inférieure de l'empilement (62).

- Générateur de vapeur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 9, caractérisé en ce que chaque bloc (66, 68)

dans l'empilement, à l'exception du bloc (70) disposé à la partie supérieure de l'empilement (62), comporte dans sa face supérieure un téton de centrage (80) apte à coopérer avec un

trou (borgne ou débouchant) (81) du bloc superposé.

11 - Générateur de vapeur selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque bloc (66, 68) comporte une nervure formant glissière pour le positionnement des blocs successifs

superposés dans l'empilement (62).

12 - Générateur de vapeur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les blocs (66, 68)

superposés dans l'empilement (62), à l'exception du bloc (70) situé à la partie supérieure de celui-ci, sont séparés d'un bloc au suivant par une semelle de glissement (78), présentant une face plane, engagée entre deux blocs successifs et un rebord vertical externe (97), de maintien du bloc situé sous la semelle. 13 - Générateur de vapeur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'empilement (62)

des blocs superposés est entouré, selon ses côtés latéraux, par des glissières de guidage parallèles (98), montées au droit du

passage d'accès (92) ménagé dans l'enveloppe extérieure (10).

14 - Générateur de vapeur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'au moins le bloc

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(70) disposé à la partie supérieure de l'empilement (62), comporte une lame métallique cintrée (96), formant ressort, montée entre l'extrémité du bloc opposée à la butée pontet (74)

et la paroi interne de l'enveloppe extérieure (10).

15 - Générateur de vapeur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 14, caractérisé en ce que chaque bloc (66,

68, 70) comporte, en regard du passage d'accès (92) dans l'enveloppe extérieure (10), une oreille (104) munie d'un trou

de préhension (106).

16 - Générateur de vapeur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 15, du type économiseur, dont la région

centrale est séparée dans son plan médian par une cloison verticale (44) solidaire de la plaque à tubes (12) et s'étendant perpendiculairement à celle-ci, caractérisé en ce que les blocs superposés (66, 68, 70) dans l'empilement (62) sont constitués chacun au moyen de deux éléments symétriques, montés de part et

d'autre de la cloison.