Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
~9;~
L'invention concerne un genérateur de vapeur, qui
peut etre utilisé par exemple dans une installation nucleaire,
pour la production d'énergie electrique ou la propulsion navale.
Un generateur de vapeur de type classique comporte
une enceinte exterieure cylindrique d'axe vertical, resistante
a la pression et fermee à chaque extremite par une calotte.
Une plaque tubulaire horizontale est disposee a l'interieur de
l'encein-te, solidaire de celle-ci et delimitant avec la calotte
inferieure une chambre separee en deux collecteurs,respectivement
d'admission et d'evacuation d'un fluide primaire caloporteur.
Un faisceau de tubes en U est monte sur la plaque tubulaire.
Chaque tube en U presente une jambe chaude qui communique avec
le collecteur d'admission et une jambe froide qui communique
avec le collecteur d'evacuation, l'ensemble des jambes chaudes
constituant la branche chaude et l'ensemble des jambes froides
constituant la branche Eroide. Une enveloppe secondaire entoure
le faisceau sans s'appuyer sur la plaque tubulaire et definit
un espace annulaire avec l~enceinte exterieure. Un dispositif
d'admission d'eau est prevu pour l'alimentation de l'espace
annulaire en eau secondaire. Cette eau secondaire remonte le
long des tubes du faisceau et se vaporise ~ leur contact. Dans
la partie haute de l'enceinte, se trouve en ensemble de sépara-
teurs; la vapeur produite est evacuee par une ouverture menagee
dans la ca]otte superieure. L'eau issue des separateurs, appelee
eau de recirculation retourne vers la plaque tubulaire en uti-
lisant l'espace annulaire compris entre l'enceinte e~terieure et
l'enveloppe secondaire, avant de remonter ~ nouveau le lony du
faisceau de tubes en U. A cette eau de recirculation se mélange
une eau alimentaire qui provient du dispositif d'admission dont
nous avons parle plus haut. Ce dispositif d'admission est place
en partie haute du genérateur de vapeur afin que le melange
de l'eau alimentaire et de l'eau de recirculation soit homogène
~492~3
avant son entrée dans le faisceau tubulaire.
Le génerateur de type classique que l'on vient
de decrire préscnte en particulier l'inconvenient suivant
on n'utilise pas de fason optimale la surface d'echange primaire-
secondalre; par co~scqucnt, l'c~:lcaclté tllerm.Lquc de l'cn-
semble du cJenerateur n'est pas maximale.
Pour remedier à cet inconvenient, c'est-a-dire pour
tenter d'au~menter le rendement du yénérateur, on a prevu de
prechauffer l'eau alimentaire avant son melange ~ l'eau de
recirculation. Ce prechauffage permet une meilleure utilisation
de la surface d'echange et un accroissement de l'efficacite
thermique de l'ensemble du generateur.
D'un point de vue theorique, l'efficacité maximale
est atteinte lorsque l'eau alimentaire est amenée au voisinage
immediat de la plaque tubulaire puis remonte le long de la
branche froide des tubes en U, au contact desquels ell.e doit se
réchauffer sur une certaine distance, appelee zone de préchauf-
fage. L'eau alimentaire n'est mélangée à l'eau de recirculation
venant des separateurs qu'à la sortie de la zone de préchauffage.
Cependant cette con~iguration présente plusieurs i.n-
convenients. En particulier, du fait que l'eau alimentaire
ne doit pas être melangée à l'eau de recirculation avank d'avoir
ete prechauffee, les structures d'arrivee et de guidage de cette
eau doivent etre relativement etanches. En outre, elle présente
l'inconvénient du au fait qu'en basse charge ou durant certains
transitoires de fonctionnement (introduction d'eau de sécours),
la temperature de l'eau decrolt. Cette eau peut alors initier
dans les structures avec lesquelles elle entre en contact (tubes,
plaque tubulaire~ enceinte sous pression) des contraintes ther-
miques inacceptables.
Pour pallier ces inconvenients, on a proposé plusieurs
solutions parmi lesquelles celles qui consistent a incorporer
3~2~8
un soukien en -temperature de l'eau alimentaire ou a prevoir
une alimentat:ion secondaire en haut du generateur de vapeur.
Ces deux solutions conduisent cependant à un alour-
dissement du fonctionnement e~ de la conduite du generateur
de vapeur.
Pour diminuer les contraintes thermiques dans la plaque
tubulaire, on peut eloigner de cette plaque la zone o~ l'eau
alimentaire pén~tre dans le Eaisceau tout en la maintenant en
partie basse. C'est l'objet par exemple du brevet fransais
n 2 191 704 au nom de SIEMENS A.G.
Cette geometrie se traduit par rapport au cas theorique
envisagé plus haut par une baisse de la pression de saturation
délivrée par le générateur de vapeur et des structures complexes
à implanter dans la partie basse de l'appareil.
On a aussi propose de creer une zone tampon traversee
par de l'eau de recirculation au dessus de la plaque tubulaire.
On pourra par exemple se reporter à la demande de
brevet fran~ais n 2 285 573 au nom de WESTINGHOUSE ELECTRIC
CORPORATION. Dans la zone tampon, la plaque tubulaire, côte
branche froide, est balayée par de l'eau de recirculation. Cette
eau de recirculation est guidée par une plaque très peu per-
méable, qui est en fait constituee par le plancher du prechauf-
feur, ce prechauffeur et le dispositif d'admission d'eau alimen-
taire etant situes en partie basse du generateur de vapeur.
Cependant le plancher du prechauffeur peut creer des
contraintes de flexion dans les tubes (deformation en pression
de la plaque tubulaire, dilatation differentielle de la plaque
tubulaire et du plancher du préchauffeur), et rend en outre
l'operation de tubage difficile du fait de sa perméabilite in-
Eérieure à celle des plaques entretoises du faisceau tubulaireet de sa proximité de la plaque tubulaire.
D'autre part, ce plancher ne peut pas etre parfaite-
ment etanche, si bien qu'une partie de l'eau alimentaire le
traverse et se dirige vers la branche chaude: ceci diminue
les performances d'ensemble du generateur de vapeur.
~n outre, l'introducti~n de l'eau alimentaire dans
lc ~ai ccau s~ln~ mtlan(Je ~ de llcau de rcclrc~lla~lon quelle
que soit la charge, rend delicat le dimensionnement des s-truc-
tures du préchauffeur car celui-ci doit repondre a deux exi-
gences con-tradictoires:
l. ~ccomoder des variations importan~es de tempe-
rature, ce qui necessite des epaisseurs ~aibles.
2. Limiter, en situation accidentelle (rupture de
tu~auteries, coup de bélier) de déformation qui pourraient
mettre en danger la barriere primaire-secondaire que constituent
les tubes. Il est donc necessaire de prevoir un ensemble rigide.
Enfin, le genërateur de vapeur du type decrit dans
la demande française n 2 285 573 presente l'inconvenient de
comporter un espace plus restreint pour les tubes pour un dia-
mètre donne de l'enveloppe sous pression, une partie de l'espace
etant occupee par le prechauffeur.
On connalt aussi la demande de brevet francais
n 2 387 417 au nom du Commissariat a l'Energie Atomique qui
decrit un generateur de vapeur ne presentant pas les inconve-
nients precites. Dans ce generateur, la totalite de l'eau ali-
mentaire est melangee a l'eau de recircula-tion et envoyee sur
la branche froide de la plaque tubulaire par l'intermediaire
d'un caisson central situe entre les jambes des tubes en U,
l'eau etant canalisee vers le caisson par deux anneaux plats
de forme elliptique.
Cependant, cette realisation conduit a une structure
tres complexe.
Le but de l'invention est donc de proposer un nouveau
generateur de vapeur muni d'un dispositif de prechauffage mais
2~
ne présent~nt pas les inconvénients de l'art an-térieur.
Llinvention s'applique ~ tout ~enerateux de vapeur
de type classique, con:Eorme à la description que nous avons
effectuee plus haut.
Selon l'invention, le generateur de vapeur est separe
en deux zones, une zone branche froide et une zone branche
chaude, la séparation etant effectuee d'une part, à l'interieur
de l'enveloppe secondaire, par une cloison verticale separant
les ~ambes froides des jambes chaudes, d'autre part,à l'exte-
rieur de l'enveloppe secondaire, par une jupe entourant unepartie de l'enveloppe secondaire, du cote de la branche froide,
et constituant avec ladite enveloppe un espace ferme sur les
côtes et à sa partie inferieure, tout en laissant un passage
vers la zone branche froide de l'interieur de l'enveloppe, et
ouvert à sa partie superieurej de te:Lle sorte que l'eau secon-
daire remise en circulation après passage dans les séparateurs,
dite eau de recirculation, puisse retourner vers le faisceau
de tubes en U aussi bien par la zone branche froide que par
la zone branche chaude, mais que l'eau secondaire alimentaire,
arrivant par un dispositif d'admission situe à la partie supé-
rieure du générateur circule pour l'essentiel de son débit dans
la zone branche ~ro.ide.
En outre, le générateur selon l'invention peut compor-
ter des mo~ens de repartition de l'eau de recirculation entre les
deux zones, branche froide et branche chaude, et d'équilibrage,
au niveau de la palque tubulaire, des pressions dans ces deux
zones. On pourra utiliser d'une part une collerette de répar-
tition placée dans l'espace compris entre l'enveloppe secondaire
et la jupe, perpendiculairement ~ la direction du courant d'eau
secondaire de la zone branche froide; d'autre part, une plaque
de distribution placee à l'interieur de l'enveloppe secondaire
dans chacune des zones, branche froide et branche chaude, per-
5-
~g2~
pendiculairement ~ la direction des tubes en U, ces deux plaques
etant en c3eneral de perméabilité différente.
Dans un mode prefere de realisation de l'invention,
la jupe est situee a une distance constante de l'enveloppe
secondaire, de~inissant avec celle-ci un espace dont la scctlon
par un plan parall~le ~ la plaque -tubulaire est un sec-teur
d'anneau dont l'ancJle peu-t varier avec le plan de section; la
jupe s'etend vert.lcalement de la plaque tubulaire jusqu'au
dispositif d'ad~ission d'eau alimen-taire; ses côtés sont rabat-
tus ~ers l'enveloppe secondaire et soudes a cette enveloppe;sa partie inferieure est reliee à la plaque tubulaire par une
liaison semi-etanche limitant les fuites mais permettant des
mouvements de la jupe par rapport à la plaque de façon à ac-
comoder les deformations relatives dues a la pression et aux
dilatations.
Dans un mode particulier de realisation de l'inven-
tion, la jupe est confondue avec l'enceinte exterieure, excep-
tion faite des bords qui sont constitues par deux cloisons
verticales s'etendant entre l'enceinte exterieure et l'enveloppe
secondaire.
De préférence, la cloison verticale séparant la zone
branche froide de la zone branche chaude à l'intérieur de l'en-
veloppe secondaire s'étend de la plaque tubulaire jusqu'à une
hauteur au moins égale à la hauteur nécessaire au préchauffage
de l'eau alimentaire; elle est soudee sur les côtes à l'inte-
rieur de l'enveloppe secondaire et reliee a la plaque tubulaire
par une cloison semi-etanche.
Pour effectuer les liaisons semi~étanches, on peut
par exemple utiliser des rails solidaires de la plaque tubulaire,
dans lequels les parties inférieures de la jupe et de la cloison
verticale sont engagees. Si, au niveau de la plaque tubulaire,
la section de la jupe est un secteur d'anneau de 1~0 9 les côtés
2~
rabattus de la jupe peuvent être engages dans le même rail
rectiliyne que la cloison vertic~le.
Dans un mode preféré de réalisation des liaisons semi-
étanches, la partie in~érieure de la jupe peut etre engage
dans un rall solidaire dc l'ellccinte exterieurc ~t non d~ la
plaque tubulaire, afin de diminuer les contraintes dans cette
pla~ue.
De preference, l'eau secondaire alimentaire est
envoyee pour la to-talite de son debit dans la zone ~ranche
Eroide.
~Ein dc mieu~ être comprise, l'invention va être
decrite dans quelques modes de realisation preferes, choisis
uniquement a titre d'exemples et representes par les dessins
annexés.
La figure 1 represente une vue d'un ler mode de rea-
lisation du generateur selon l'invention.
La figure 2 représente une coupe, par un plan per-
pendiculaire à la plaque tubulaire et ~ la cloison verticale,
du genérateur de la figure~l.
La figure 3 represente une coupe parun plan parallele
a la plaque tubulaire, au niveau de la partie superieure de
la jupe, du générateur de vapeur de la figure 1 (coupe suivant
III-III).
La figure 4 represente un deuxieme mode de réalisation
de la jupe selon 11 invention, dans une vue semblable a celle de
la figure 1.
La figure 5 represente le mode de realisation de
la figure 4, vue dans une coupe analogue ~ celle de la figure
2.
- La figure 6 represente le mode de realisation de la
figure 4, vue d'une façon analogue à celle de la figure 3.
La figure 7 represente un troisieme mode de realisa-
1L9~4~
tion de la jupe, vue de façon analogue ~ la figure 3.
I,es ~igures 8, 9, 10 et 11 representent divers modes
de realisation des moyens de liaison de la partie inferieure
de la jupe et de la cloison verticale avec la plaque tubulaire.
Les fi~ures 8a, 8b et 8c mon-trent lcs parties infe-
rieures engagees dans des rails.
Les figures 9a et 9b montrent les parties inferieures
engagees dans des joints ~ labyrinthe.
Les fiqures 10a et 10b montrent un système de liaison
avec couvre-joints.
La figure 11 represente un systeme de liaison par joints
du type a ressort.
Sur toutes les Eigures, les elements correspondants
portent les memes repères.
On se reportera tout d'abord aux figures 1, 2 et 3.
Le generateur de vapeur represente sur les figures 1,
2 et 3 comporte une enceinte extérieure cylindrique 1 d'axe
vertical, resistante à la pression, fermee ~ cha~ue extremite
par une calotte. La calotte superieure n'a pas ete representee
mais on peut voir la calotte inferieure 2. Une plaque tubulaire
3 horizontale est disposee a l'interieur de l'enceinte 1, soli-
daire de celle-ci et delimitant aveclacalotte inférieure 2
une chambre separee en deux collecteurs 4 et 5, le collecteur
4 étant un collec~eur d'admission et le collecteur 5 un col-
lecteur d'evacuation d'un fluide primaire caloporteur; ce fluide
primaire peut par exemple provenir d'un reacteur de centrale
nucleaire.
Des tubes en U, 6, groupes en faisceau, sont montes
sur la plaque tubulaire 3 et presentent chacun une jambe chaude
7 qui communique avec le collecteur d'admission 4 et une jambe
froide 8 qui communique avec le collecteur d'evacuation 5;
l'ensemble des jambes chaudes 7 constitue la branche chaude
et l'ensemble des jambes froides constitue la branche froide.
une enveloppe secondaire 9 entoure le faisceau de
tubes 6 sans s'appuyer sur la plaque tubulaire 3 et définit
un espace annulaire 10 avec l'enceinte exterieure.
Un dispositif 11 d'admission pour l'alimentation de
l'espace annulaire 10 en eau secondaire est prevu en partie
haute du genérateur.
Ce-tte eau est des-tinee à descendre vers la plaque
tubulaire 3 puis a remonter le long des tubes 6 et à se réchauf-
fer puis se vaporiser a leur contact. Dans la partie haute del'enceinte 1 est prevu un ensemble de separateurs-secheurs 12
destines a separer la vapeur obtenue en partie haute des tubes;
cette vapeur est evacuee ensuite par une ouverture menagee dans
la calotte superieure, non representée.
Sur la figure 2, on a represente les plaques entre-
toises 13 qui maintiennent le faisceau de tubes 6. Ces plaques
13 et l'enveloppe secondaire 9 sont bLoquees en translation
par rapport a l'enceinte exterieure 1 par des blocs 1~.
On a appele 15 l'espace compris entre l'enveloppe
secondaire 9 et la plaque tubulaire 3 prevu pour que le fluide
secondaire puisse penetrer dans le faisceau.
Une jupe 16 entoure une partie de l'enveloppe secon-
daire 9r du cote de la branche froide et constitue avec l'en-
veloppe 9 un espace 17 ferme sur les cotes et à sa partie infe-
rieure. L'espace 17 constitue le circuit de retour de l'eau
de recirculation vers la branche froide ou retour d'eau branche
froide, alors que l'espace annulaire 10 compris entre l'enceinte
sous pression 1 et l'enveloppe secondaire 9, d'une part, et
l'espace compris entre L'enceinte 1 et la jupe 16, que l'on
appellera 10', d'autre part, delimitent le retour d'eau branche
chaude. Les côtes 18 et 18' de la jupe 16 sont rabattus sur
l'enveloppe secondaire 9 et soudes à celle-ci, evitant ainsi
9;29~E~
le passage de fluide du retour d'eau branche froide vers le
retour d'eau ~ranche chaude.
La partie inférieure de la jupe 16 est reliée à la
plaque tubulaire 3 par une liais~n sem:i-etanche limitant les
fuites. Cette liaison est ici constituee par la gorge l9a
d'un rail semi-circulaire 19 soude à la plaque tubulaire dans
laquelle un rebord 19b de la partie inferieure de la jupe 16
est embolte. De la même fa~on, la partie inferieure des côtee
18 et 18' est engagee dans les extremites 20a et 20b d'un rail
rectiligne 20.
A l'interieur de l'enveloppe secondaire 9, une cloison
verticale 21 separe les jambes froides 8 des jambes chaudes 7.
Cette cloison verticale 21 est engagée dans le rail rectiligne
20. La plaque 21 est en fait placée dans le prolongement de la
plaque de partition 22 separant les collecteurs 4 et 5. Elle
est soudee à l'enveloppe secondaire 9 et sletend verticalement
jusqu'à une hauteur au moins egale à la hauteur necessaire au
prechauffage de l'eau alimentaire. La cloison 21 peut ainsi
prevenir les ecoulements transversaux dans le faisceau avant
que toute l'eau alimentaire soit prechauffee.
Vne rampe d'admission d'eau alimentaire est fixée
dans la tubulure 11 et est munie de tubes en J, 23, dont les
ouvertures debouchent dans la partie superieure du retour
d'eau branche froide 17.
Une collerette 24 munie d'orifices est situee à la
partie inferieure de l'espace 17 et est destinee à y creer
une perte de charge. Cette collerette 24 permet aussi une
alimentation homo~ène d~ la branche froide.
Des plaques de distribution 25a et 25b dont les
permeabilites sont differentes sont situees à l'interieur de
l'enveloppe secondaire 9, l'une cote branche chaude et l'autre
cote branche froide, perpendiculairement à la direction des
--10--
tubes U. Ces plaques ont pour fonction principale d'assurer
un bon balayage de la plaque tubulaire afin d'eviter la creation
de zones de basse vitesse de l'eau près de la plaque tubulaire.
Elles contribuent aussi a llequilibre des pressions en bas du
Eaisceau entre branche froicle et branche chaude e-t permettent
d'eviter lesecoulements d'eau d'une branche vers l'au-tre.
Le generateur de vapeur selon l'invention fonctionne
de la façon sulvante:
le fluide primaire calopor-teur circule vers le hau-t
dans les tubes côté branche chaude et redescend côte branche
froide.
L'eau secondaire en ecoulement ascendant est partiel-
lement vaporisee dans le faisceau de tubes jusqu'à un titre
vapeur de 20 à 40 %; l'emulsion ainsi produite se dirige dans
un ensemble de separation-sechage assurant la separation de
l'eau et de la vapeur et le sechage de celle-ci. L'eau separee,
dite eau de recirculation, retourne à la base du faisceau selon
les circuits fleches representes à la figure 2, qui comportent
une zone commune A, un circuit retour d'eau branche froide B
et un circuit retour d'eau branche chaude C. Une partie de
l'eau secondaire de recirculation est melangee à l'eau alimen-
taire provenant du dispositif/d'admission 11, alors que la partie
restante penètre directement dans la branche chaude, et l'en-
semble est à nouveau vaporise. En fonctionnement, un niveau
d'eau unique s'etablit en tête du circuit au voisinage de la
base des separateurs 12.
Alors que, dans l'art anterieur, l'eau de recirculation
se repartit uniformement dans un espace compris entre l'enceinte
exterieure et l'enveloppe secondaire, ici, à pleine charge, une
fraction importante de l'eau de recirculation, superieure à 50 %,
se dirige vers la branche chaude du faisceau par le retour d'eau
branche chaude, c'est-à-dire par les espaces 10 et 10', alors
-11-
ZI~
quc la frac~lo~ rcstante de l'eau de recirculation est melangée
dans le retour d'e~u branche froide 17 a la totalite de l'eau
alimentairc vonallt dc la tubulur~ 11, avant d'at-teinclre la
plaque tu~ulaire 3 et la zone de prechauEEage (c'est-~-dire
la zone brallcllc ~rolde comprise à l'intericur dc l'cnveloppc
secondaire 9). Ce fractionnement de l'eau de recirculation
resulte de l'effet de perte de charge cree d'une part par la
collerette 24 et d'autre part par la difference de permeabilite
des plaques de distribution 25a et 25b situees l'une dans la
branche chaude et l'autre dans la branche froide.
Par rapport à certaines solutions de l'art antérieur,
où seule l'eau alimentaire penètre dans la branche froide du
faisceau de tubes en U, la solution cle notre invention entraine
une bai.sse de la pression delivrée pa:r le génerateur de vapeur,
due à la diminution de l'ecart des temperatures primaire-
secondaire. Toutefoi.s, cette diminution de l'ecart des tempe-
ratures est partiellement compensee par une elevation du coef-
ficient de transfer-t dans le film secondaire due à une augmen-
tation du debit total traversant la zone branche froide du
faisceau et on obtient un rendement très satisfaisant.
On règle la collerette 8 et les plaques de distri-
bution 25a et 25b de facon à obtenir une repartition optimale
des pertes de charge, c'est-à-dire une repartition pour laquelle,
au point nominal, donc a pleine charge, la fraction d'eau de
recirculation se dirigeant côte branche chaude est proche de
100 ~.
Lors des diminutions de puissance, qui entrainent
des diminutions du deblt et de la temperature de l'eau alimen-
taire, la proportion relative eau de recirculation/eau alimen-
ta:ire augmente naturellement dans le retour d'eau branche froide,ce qui a pour effet de compenser la baisse de la temperature
de l'eau alimentaire. Ainsi, la temperature du melan~e arrivant
-12-
~492~
sur la plaque tubulaire reste sensiblemen-t constante aussi
bien à pleine charge qu'a faible charge.
On pourra se reporter maintenant aux figures 4, 5
et 6 qui représentent un second.mode de réalisation de la
jupe 16.
Sur ces figures, on s'est attache essentiellement
à representer la jupe 16, les autres parties du generateur
etant semblables a celles des figures 1, 2 et 3.
Dans le cas des figures 4, S et 6, la jupe 16 est
telle que la section de cette jupe par un plan parallele à la plaque tubu-
laire est un sectèur d'anneau, ~is ce secteur d'anneau a un angle qui
: varie avec le plan de section. De la partie superieure du
generateur de vapeur jusqu'a un plan intermediaire 26, l'angle
du secteur d'anneau est inferieur a 180 , alors que, du plan
intermediaire 26 jusqu'au niveau de la plaque tubulaire 3,
le secteur d'anneau augmente de façon continue de la valeur
qu'elle a au niveau du plan intermediaire 26 jusqu'à 180.
On pourrait imaginer encore d'autres possibilites,
pourvu que la section de la jupe soit toujours un secteur
d'anneau
: Dans un cas limite, represente à la figure 7, la
jupe 16 est situee a une distance de l'enveloppe secondaire
9 qui est egale ~ la distance entre llenceinte exterieure
1 et l'envéloppe secondaire 9; ceci revi.ent a dire que la
jupe 16 est confondue avec l'enceinte exterieure 1, exception
faite des côtes 18 et 18'. En fait, la jupe est constituee
uniquement par ces côtés 18 et 18', c'est-à-dire par un simple
jeu de deux cloisons verticales s'etendant entre l'enceinte 1
et l'enveloppe 9 en prolongement dela cloison verticale 21.
I.es figures 8, 9, 10 et 11 representent des exemples
de liaisons semi-etanches, entre les parties inferieures de
la jupe et de la cloison verticale 21 et la plaque tubulaire 3.
-13-
9~
La ~igure B représente lcs parties inEcrieures engagees
dans des r~ils. L~l cloison ver~icale 21 est en~agee dans un
rail 20. La partie inférieure de la jupe, 19b, est engagée dans
la gor~e l9a d'un rail 19. Le rail 19 peut etre fixe soit
directement sur la plaque tubulaire soit, de Eacon pre~érentielle,
sur l'enceinte extérieure, comme le représente la figure 8c.
Sur la figuxe 9, les liaisons semi-étanches sont
effectuées au moyen de joints a labyrinthes solidaires soit de
la plaque tubulaire (figure 9a) soit directement de l'enceinte
extérieure 1 (figure 9b).
La figure 10 représente un systeme de liaison des
parties inférieures au moyen de couvre-joints. Les couvre-
joints 27 sont fixés par secteurs aux parties inférieures de
la cloison verticale 21 ou de la jupe 16 au moyen de boulons
28. On annule au montage le jeu entre les couvre-joints et
la plaque tubulaire.
Quant à la Eigure 11, elle représente une liaison
effectuée au moyen d'un joint du type à ressort.
La présente invention comporte de nombreux avantages.
En particulier, elle combine, du point de vue concep-
tion, les avantages du générateur de vapeur classique a tore
de distribution d'eau alimentaire et recirculation, et, du
point de vue performance, les avantages des générateurs de va-
peur à préchauffeur integre tels que ceux que nous avons decrits
plus haut.
La présente invention permet d'obtenir une pression
de vapeur superieure à celle d'un générateur de vapeur classique
et voisine de celle des generateurs de vapeur à prechauffeur
intégré, tout en étant d'une structure tres simple.
- 30 L'invention résoud les problèmes de chocs thermiques
au niveau de la plaque tubulaire et au niveau de l'enceinte
exterieure. En effet, l'introduction de l'eau alimentaire est
-14-
9,~4~3
ef~ectuée en partie haute du generateur, c'es-t-~-dire loin
de la plaque tubulaire, et cette eau est melangee coté
branche froide ~ une fraction d'eau de recirculation plus
chaude; cette fraction d'eau de recirculation augmente ~
Eaible charge c'est-à-dire quand la temperature et le debit
d'eau alimentaire diminuent. La temperature de l'eau secondaire
arrivant sur la plaque secondaire est donc pratiquement cons-
tante. Quant a l'enceinte sous pression 1, elle est maintenue
à une temperature uniforme puisqu'elle est toujours en contact
avec l'eau de recirculation contenu dans les espaces annulaires
10 et 10', et non avec l'eau alimentaire. On peut a~outer
que les consequences d'une rupture de tuyauterie alimentaire
sur l'integrite des tubes en U et les structures du prechauf-
feur sont moins sevères que dans le cas des genérateurs com-
portant un prechauffeur intégré, comme décrit au début de
la description, car les effets de pression sont amortis.
Dans le génerateur de vapeur selon notre invention,
on ne rencontre aucune difficulté telle que celles que l'on
rencontrait dans les generateurs munis de prechauffeurs ou
de caissons dont les dimensionnements etait delicats. En
outre, on supprime les difficultés liées à la présence d'un
plancher de préchauffage.
On peut ajouter egalement que les exigences d'etan-
cheite dans la zone de la plaque tubulaire sont limitees en
raison du reglage des pressions branche chaude-branche froide
apporte par les plaques de distribution. Les ecoulements
transversaux a l'interieur de l'enveloppe secondaire en haut
de la zone de prechauffage sont aussi minimises.
Un autre avantage important de l'invention réside
dans le fait de sa structure tres simple.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux
-15-
seuls modes de réalisa-tion qui ont ete décrits a titre d'exemples,
mais elle s'applique egalement à tous les autres modes de rea-
lisation qui n'en diffc~reraient que par des details, par des
variantes d'execution oupar l'utilisation de moyens equivalents.
AlllsL, 1I n'cs~ pas ~ cess.lLrc quc l:outc l'eau ali-
mentaire c'ecoule par l'espace annulaire 17 compris entre
l'envcloppe secondaire 9 c-t la jupe 16, mais une partic dc cctte
eau alimentaire pourrait s'ecouler dans les condui-ts annulaires
10 et 10'. Bien sûr, la proportion d'eau alimentaire qui cir-
culerait ainsi dans la zone branche chaude devrait rester dansdes proportions faibles.
On pourrait egalement placer la collerette 24, non
à la partie inferieure du genérateur mais plu-tot à sa partie
superieure. Ainsi, cette collerette serait accessible lors
des arrêts; on pourrait la munir d'orifices obturables et,
a l'arrêt, venir regler la repartition des pertes de charge.
On pourrait d'ailleurs, pour effectuer ce reglage, agir sur la
perméabilite des plaques entretoies ~L3 situees dans la zone
de prechauffage, c'est-a-dire en dessous du sommet de la cloison
verticale 21.
En ce qui concerna les plaques de distribution 25a
et 25b, on peut ajouter que celles-ci peuvent etre situees dans
- des plans differents.
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