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ÉCHANGEUR DE CHALEUR ET EN PARTICULIER GÉNÉRATEUR DE
VAPEUR Ä FOND CONVEXE
L'invention concerne un échangeur de chaleur et en particulier un gé-
nérateur de vapeur pour un réacteur- nucléaire à eau sous pression ayant
une boîte à eau à fond plat ou convexe
Les réacteurs nucléaires refroidis par de l'eau sous pression compor-
Cent des générateurs de vapeur assurant l'échauffement et la vaporisation
d'eau d'alimentation par échange de chaleur avec l'eau de refroidissement
sous pression du réacteur nucléaire. L'eau de refroidissement circule dans
une partie primaire du générateur de vapeur comportant le volume interne
de tubes d'échange d'un faisceau de tubes et une ou plusieurs boîtes à~eau
assurant la distribution d'eau primaire de refroidissement dans les tubes du
faisceau et la récupération de l'eau de refroidissement primaire ayant circulé
dans les tubes. Le générateur de vapeur comporte de plus une enveloppe
externe entourant le faisceau et délimitant une partie secondaire du généra-
teu~ de vapeur Clans laquelle on introduit de Peau d'alimentation qui est ame-
née à circuler au contact de la surface extérieure des tubes du faisceau pour
z0 s'échauffer et se vaporiser, la vapeur produite étant récupérée dans la
partie
secondaire du générateur de vapeur pour âtre envoyée à la turbine de la
centrale, après séparation de l'eau résiduelle et séchage.
Les générateurs de vapeur du réacteur nucléaire à eau sous pression
peuvent comporter un faisceau de tubes en U dont les extrémités sont fixées
dans des trous traversant une plaque tubulaire, de manière à débôucher
chacun, par une première extrémité, dans un premier compartiment de la
boîte à eau fixée sous la, plaque tubulaire et, par leur .seconde extrémité,
dans un second compartiment de la boîte à eau. Les deux compartiments de
la boîte à eau sont séparés l'un de l'autre par une plaque de partition. La
30 botte à eau constitue, dans ce cas, ia partie inférieure du générateur de
va-
peur dans sa position de service, l'axe du générateur de vapeur qui est un
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axe commun à (enveloppe externe, de forme générale cylindrique, au fais-
ceau de tubes et aux boïtes tubulaires étant vertical.
Les générateurs de vapeur des réacteurs nucléaires à eau sous pres-
sion peuvent être également des générateurs à tubes droits, les extrémités
de chacun des tubes du faisceau à tubes paralléles ëtant fixées dans un trou
traversant une première plaque tubulaire et dans un trou traversant une se-
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confie plaque tubulaire, .une première et une seconde boîtes à eau étant
fixées, respectivement, sur la première et la seconde plaque tubulaires. Le
générateur de vapeur comporte de plus une enveloppe externe entourant le
faisceau et délimitant la partie secondaire du générateur de vapeur entre la
première et la seconde plaques tubulaires.
Dans sa position de service, l'axe du générateur de vapeur est verti-
cal. L'une des boîtes à eau est disposée à la partie inférieure du générateur
de vapeur, en-dessous de la première plaque tubulaire et la seconde boîte à
eau est disposée au-dessus de la seconde plaque tubulaire, à la partie su-
périeure du générateur de vapeur. La première boîte à eau assure la réparti-
tion de l'eau de refroidissement primaire du réacteur nucléaire dans les tu
bes du faisceau du générateur de vapeur et la seconde boîte à eau fixée à
la seconde plaque tubulaire à la partie supérieure du générateur de vapeur,
la récupération de l'eau de refroidissement ayant circulé dans les tubes du
1~---- faisceau.
Les boîtes à eau des générateurs de vapeur des réacteurs nucléaires
à eau sous pression comportent une paroi de révolution généralement hé-
misphérique ou cyündro-hémisphérique qui est assemblée aux plaques tu-
binaires correspondantes dans une disposition coaxiale.
La paroi de révolution des boîtes à eau est traversée par des ouvertu-
res assurant l'entrée d'eau primaire de refroidissement dans la boîte à eau
ou l'évacuation de l'eau de refroidissement à l'extérieur de la boîte à eau
ainsi que par des ouvertures constituant des trous de visite ou trous
d'homme des boîtes à eau.
Les boîtes à eau des générateurs de vapeur disposées à ta partie
inférieure du générateur, c'est-à-dire 1a boîte à eau unique à deux comparti-
ments des générateurs de vapeur à tubes en U, ou la boîte à eau des géné-
rateurs à tubes droits assurant la répartition d'eau de refroidissement pri-
maire dans les tubes du faisceau, comportent une paroi dont les ouvertures
traversantes sont décalées latéralement par rapport à l'axe du génërateur de
vapeur, les axes de ces ouvertures étant inclinés par rapport à l'axe du gé-
nérateur de vapeur.
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Dans le cas d'un générateur de vapeur à tubes en U, dans chacun
des compartiments de la boîte à eau, débouchent une ouverture suivant la-
quelle est disposée une tubulure de raccordement au circuit primaire du ré-
acteur nucléaire et une ouverture constituant un trou d'homme.
Dans ie cas des générateurs de vapeur à tubes droits, dans la boîte à
eau située à la partie inférieure du générateur de vapeur, débouchent une
ou deux ouvertures suivant lesquelles sont disposées une ou deux tubulures
de raccordement au circuit primaire et au moins une ouverture de visite.
La paroi des boîtes à eau disposées à la partie inférieure des généra-
teurs de vapeur comporte une partie centrale, autour de l'axe du générateur
de vapeur, entre les bords internes des ouvertures débouchantes situés vers
l'axe du générateur de vapeur, qui est une partie entièrement pleine et qui
sera appelée par la suite fond du générateur de vapeur. La surface interne
du fond du générateur de vapeur qui est concave peut être définie par un
--- contour linéaire tangent au côté interne des ouvertures traversantes de la
paroi de la boîte à eau. Dans le cas des générateurs de vapeur à tubes en U
et à boîtes à eau hémisphériques, la plaque de partition de forme semi-
circulaire est placée suivant un plan axial du générateur de vapeur et repose
sur le fond du générateur de vapeur dans une zone diamétrale de la surface
interne du fond.
Lorsqu'on réalise, après arrêt du réacteur nucléaire, une opération
d'entretien ou de réparation sur un générateur de vapeur, il est nécessaire
d'effectuer une vidange complète du générateur de vapeur, après refroidis-
serrent et dépressurisation de l'eau de refroidissement contenue dans le
circuit primaire.
Du fait de la présence de la surface interne concave du fond à la par-
tie la plus basse du générateur de vapeur, il subsiste de l'eau de refroidis-
serrent primaire du réacteur nucléaire qui ne peut être évacuée par les tubu-
Jures ou trous d'homme, dans cette partie basse du générateur de vapeur.
On prévoit généralement des canaux appelés drains qui traversent la paroi
de la boîte à eau entre des parties internes des tubulures ou des trous de
visite et la surface interne concave du fond du générateur de vapeur. Ce-
pendant, il n'est pas possible d'usiner des drains dans la paroi de la boîte à
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eau ou dans des parties rapportées de la paroi, de maniëre à aspirer (inté-
gralité de l'eau de refroidissement primaire contenue dans le fond du géné-
rateur de vapeur. L'eau de refroidissement résiduelle renferme des particu-
les activées, si bien que les opérations d'entretien et de réparation du géné-
rateur de vapeur sont rendues plus complexes et que les débits de doses
auxquelles sont soumis les opërateurs effectuant l'entretien ou les répara-
tions peuvent être assez importants.
ll est donc souhaitable d'éviter la présence d'eau de refroidissement
résiduelle, lors de la vidange des générateurs de vapeur ou plus générale
ment des échangeurs de chaleur susceptibles de contenir des substances
émettant des radiations ou des substances toxiques.
Le but de l'invention est donc de proposer un échangeur de chaleur,
en particulier un générateur de vapeur comportant une enveloppe externe
généralement cylindrique ayant un axe constituant l'axe de l'échangeur de
---chaleur dans une disposition verticale lorsque l'échangeur de chaleur est
en
service, un faisceau de tubes ayant des parties droites parallèles entre elles
et à l'axe de l'échangeur de chaleur à l'intérieur de l'enveloppe externe, au
moins une plaque tubulaire ayant des trous traversants dans lesquels sort --
fixés les tubes du faisceau assemblée à une extrémité de l'enveloppe ex-
terne, au moins une boite à eau ayant une paroi de révolution autour de
l'axe de l'échangeur de chaleur fixée à la plaque tubulaire à la partie infé-
rieure de l'échangeur de chaleur, au moins une ouverture traversant la paroi
de la boîte à eau dans une disposition décalée latéralement par rapport à
l'axe de l'échangeur de chaleur, la paroi de la boîte à eau ayant une surface
interne dont une partie centrale située autour de l'axe de l'échangeur de cha-
leur constitue la surface interne d'un fond plein de l'échangeur de chaleur,
cet échangeur de chaleur permettant de réaliser une vidange complète d'un
fluide d'échange contenu dans une partie primaire du générateur de vapeur
comportant le faisceau de tubes et la boîte à eau.
Dans ce but, dans ia position de service de l'échangeur de chaleur
ayant son axe vertical, au moins un point central de la surface du fond plein
de l'échangeur de chaleur disposé sensiblement suivant l'axe de l'échangeur
de chaleur est au niveau le plus haut par rapport à l'ensemble des points de
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la surface interne du fond de l'échangeur de chaleur et l'ensemble des points
de ia surface interne du fond est situé au-dessus d'une surface conique
ayant comme sommet le point central au niveau le plus haut de la surface
interne du fond, un axe parallèle à l'axe de l'échangeur de chaleur et un
5 demi-angle au sommet de 80° environ.
L'échangeur de chaleur suivant !'invention peut présenter isolément
ou de manière combinée les caractéristiques suivantes
- la surface interne du fond de générateur de vapeur est réalisée sous
la forme d'un dièdre ayant une arête horizontale passant par le point central
(O) et deux parties planes inclinées vers le bas d'un angle compris entre 0,5
et 10° par rapport au plan horizontal depuis l'arête horizontale vers
la partie
périphérique de la surface du fond suivant laquelle débouche i'au moins une
ouverture ;
- la surface interne du fond de l'échangeur de chaleur est un cône
-aérant pour sommet le point (O), pour axe , l'axe du générateur de vapeur et
un demi-angle au sommet supérieur à 80° ;
- la surface interne du fond de l'échangeur de chaleur est une surface
plane sensiblement horizontale passant par le point (O) ; - -
la surface interne du fond du générateur de vapeur est une surface
cylindrique ayant un axe horizontal passant par l'axe du générateur de va-
peur dont une génératrice horizontale passe par le point (O) ;
- la surtace interne du fond de l'échangeur de chaleur est une calotte
sphérique ayant pour sommet le point central (O) et un contour externe tan
gent à des bords intérieurs des ouvertures traversant la paroi de la boîte à
eau.
L'invention concerne en particulier
- un échangeur de chaleur constituant un générateur de vapeur ayant
un faisceau de tubes en U, une seule boîte à eau séparée en deux compar-
timents par une plaque de partition disposée suivant un plan axial de
l'échangeur de chaleur et reposant sur (a surface interne du fond plein de la
boîte à eau, chacun des tubes du faisceau ayant une première extrémité
traversant la plaque tubulaire pour déboucher dans un premier comparti-
ment de la boîte à eau et une seconde extrémité engagée dans une ouver-
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ture traversant la plaque tubulaire pour déboucher dans un second compar-
timent de la boîte à eau, caractérisé par le fait que l'arête horizontale d'un
dièdre passant par le point central (D) est dans le plan axial suivant lequel
est disposée la plaque de partition, chacune des parties planes inclinées du
dièdre étant disposée dans l'un des compartiments de la boîte à eau et
constituant un fond du compartiment incliné vers le bas depuis l'arête hori-
zontale d'un dièdre jusqu'à la périphérie du fond du compartiment suivant
laquelle est placé le bord intérieur d'au moins une ouverture traversant la
paroi de la boîte à eau ;
- un échangeur de chaleur sous la forme d'un générateur de vapeur à
tubes droits comportant une première et une seconde boîtes à eau, la pre-
mière boîte à eau étant disposée à la partie inférieure de l'échangeur de
chaleur à tubes droits dans la position de service de l'échangeur de chaleur,
caractérisé par le fait que la surface interne de la première boîte à eau si-
tune à la partie inférieure de l'échangeur de chaleur est plate ou convexe.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire, à titre
d'exemple, en se référant aux figures jointes en annexe, un générateur de
vapeur d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression réalisé sui-
-- -
vant l'art antérieur et suivant l'invention, respectivement.
La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un générateur de vapeur à
tûbes en U d'un réacteur nucléaire à eau sous pression selon l'art antérieur.
La figure 2 est une vue en coupe à plus grande échelle de la boîte à
eau du générateur de vapeur selon l'art antérieur représenté sur la figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe axiale, analogue à la vue de la fi-
gure 2, d'une boîte à eau d'un générateur de vapeur suivant l'invention.
La figure 4 est une vue en coupe axiale d'un générateur de vapeur à
tubes droits suivant l'invention.
Sur la figure 1, on a représenté un générateur de vapeur désigné de
manière générale par le repère 1 qui comporte une enveloppe externe 2
ayant une partie inférieure 2a renfermant le faisceau de tubes 3 du généra
teur de vapeur et une partie supérieure 2b de plus grand diamètre que la
partie 2a renfermant des séparateurs et sécheurs de vapeur.
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Les tubes 9 du faisceau 3 -du générateur de vapeur sont fixés par
leurs extrémités dans une plaque tubulaire 4 de forte épaisseur et de forme
circulaire sur laquelle est rapportée et fixée par soudage la paroi hémisphé-
rique 6 d'une boïte à eau 5 constituant la partie inférieure du générateur de
vapeur dans sa position de service dans laquelle l'axe 8 du générateur de
vapeur est vertical, comme représenté sur la figure 1.
La boîte à eau 5 du générateur de vapeur est séparée en un premier
compartiment 5a et un second compartiment 5b par une cloison 17 disposée
suivant un plan passant par l'axe 18 du générateur de vapeur et fixée sur la
surface interne de la paroi 6 de la boîte à eau.
La paroi 6 de la boîte à eau 5 est traversée par des ouvertures telles
que 15 suivant lesquelles sont réalisées des tubulures assurant le raccor-
dement de la boîte à eau au circuit primaire du réacteur nucléaire dans le-
quel circule l'eau de refroidissement sous pression. La paroi de la boîte à
eau--est également traversée par des ouvertures de visite 16 ou trous
d'homme.
Dans chacun des compartiments 5a et 5b de la boîte à eau, débou-
- -- client une ouverture 15 de liaison de la boîte à eau au circuit primaire
et une --
ouverture constituant un trou de visite ou trou d'homme 16.
Les ouvertures 15 de liaison de la boîte à eau au circuit primaire par
l'intermédiaire d'une tubulure et les ouvertures de visite 16 comportent des
axes respectifs 11 et 12 dans des plans de coupe axiale du générateur de
vapeur, comme représenté sur la figure 1, qui sont inclinés et font un angle
aigu avec l'axe 8 du générateur de vapeur, les ouvertures 15 et 16 étant dé-
calées latéralement par rapport à l'axe 8 du générateur de vapeur.
Les angles a et ~3 d'inclinaison des axes 11 et 12 respectifs des ou-
vertures 15 comportant des tubulures de raccordement et des ouvertures de
visite 16 avec l'axe 8 du générateur de vapeur sont généralement différents
l'un de l'autre et les diamètres des ouvertures 15 sont supérieurs aux diamè-
tres des ouvertures de visite 16.
Autour de l'axe 8, la paroi 6 de la boîte à eau 5 présente une partie pleine
14
s'étendant jusqu'au bord intérieur des ouvertures 15 et 16 dirigé vers l'axe
8.
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La paroi pleine 14 constitue la partie aa plus basse ou fond du générateur de
vapeur.
La plaque tubulaire 4 comporte un très grand nombre de trous traversants
13 (de l'ordre de 5.000) destinés à recevoir chacun une partie d'extrémité
d'un tube 9 du faisceau. Le faisceau 3 de tubes 9 est disposé à l'intérieur de
l'enveloppe externe 2 assemblée par-soudage à sa partie inférieure à la pla-
que tubulaire 4, généralement à l'intérieur d'une enveloppe de faisceau 7.
L'eau d'alimentation du générateur de vapeur est introduite dans la partie
secondaire du générateur de vapeur, à l'extrémité supérieure de l'enveloppe
de faisceau 7, par un tore d'alimentation 18.
Sur la figure 2, on a représenté, à plus grande échelle que sur la figure 1,
la
partie inférieure du générateur de vapeur comportant la plaque tubulaire 4 et
la boîte à eau 5 dont une paroi hémisphérique 6 est raccordée par soudage
à une virole de raccordement 19 en une seule pièce avec la plaque tubulaire
4. La-boîte à eau 5 de forme cylindro-hémisphérique est partagée en deux
compartiments 5a, 5b par la cloison de partition 17 dont le bord périphérique
circulaire terminé par deux parties droites est rapporté et fixé contre la sur-
-- face intérieure de ia paroi 6 de la boîte à eau 5. La zone de jonction
circu-
taire de la plaque de partition s'appuie sur la partie centrale la plus basse
du
fond plein 14 du générateur de vapeur.
Sur la figure 2, on a représenté deux ouvertures 15a et 15b de raccorde-
ment de la boîte à eau au circuit primaire, par l'intermédiaire de tubulures
qui
peuvent étre rapportées ou venues de matière avec la paroi 6 de la boîte à
eau 5.
La surface intérieure concave 14a du fond plein 14 du générateur de vapeur
présente une forme de calotte sphérique et constitue, de part et d'autre de la
cloison 17, deux cuvettes de rétention d'eau de refroidissement primaire et
de débris activés 20 dans le fond du générateur de vapeur, après une vi-
dange complète du générateur de vapeur. Des drains 21 usinés à l'intérieur
des tubulures des ouvertures 15a et 15b de la boîte à eau entre l'alésage
interne des tubulures 15a et 15b et une zone la plus proche possible de la
zone centrale du fond 14 du générateur de vapeur permettent de limiter par
aspiration la quantité d'eau résiduelle 20 et de débris dans le fond du géné-
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rateur de vapeur. Cependant, comme it est visible sur la figure 2, il n'est
pas
possible de prévoir des drains 21 assurant l'aspiration de la totalité de
l'eau
résiduelle et des débris contenus dans le fond de la boîte à eau.
Sur la figure 3, on a représenté la partie inférieure d'un générateur de va-
s peur selon l'invention comportant un fond 14 dont la surface intérieure 14a
est convexe, de maniére à éviter la présence d'eau résiduelle dans le géné-
rateur de vapeur après une vidange complète de la partie primaire du géné-
rateur de vapeur.
Les éléments correspondants sur les figures 2 et 3 sont désignés par les
mêmes repères.
La surface intérieure 14a du fond 14 est située entre les bords internes 15'a,
15'b des ouvertures 15a et 15b et entre les bords internes (non représentés
sur la figure 3) des ouvertures de visite 16 de chacun des compartiments 5a
et 5b de la boîte à eau, les bords internes étant les parties des ouvertures
les plus-proches de l'axe $ du générateur de vapeur.
Le contour de la surface intérieure 14a du fond 14 peut étre concrétisé par
une ligne courbe fermée tangente aux bords internes des ouvertures traver-
sant la paroi 6 de la boîte à eau.
Dans le cas du mode de réalisation représenté sur la figure 3, la surface in-
térieure 14a du fond 14 du générateur de vapeur comporte deux surfaces
planes 22a et 22b inclinées en sens inverse l'une de l'autre par rapport à un
plan horizontal et s'étendant depuis une arête horizontale perpendiculaire au
plan de la figure 3 et ayant pour trace le point O sur la figure 3, jusqu'au
bord périphérique de la surface 14a tangent aux bords intérieurs des ouver-
tures traversant la paroi 6 de la boîte à eau 5. Les deux parties de surface
plane 22a et 22b de la surface intérieure 14a du fond 14 ont leur niveau le
plus haut suivant l'arête horizontale de trace O, leur niveau le plus bas sui-
vant le contour de ia surface intérieure 14a et une inclinaison faible par rap-
port au plan horizontal, par exemple de l'ordre de 0,5° à 10°.
La surface inté-
rieure 14a du fond 14 présente ainsi la forme générale d'un dièdre ou d'un
toit à deux pentes ayant une très faible inclinaison.
La partie inférieure de la plaque de partition 17 est usinée de manière à
s'appliquer parfaitement sur la partie voisine de l'arête horizontale du
dièdre
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formé par les surfaces 22 a et 22b. Le plan diamétral vertical suivant lequel
est disposée la plaque de partition 17 passe par l'arête du dièdre de trace O.
La surface intérieure 14a du fond 14 à deux pentes peut être obtenue
par forgeage interne d.e la paroi 6 de la boîte à eau et/ou par usinage pour
5 élaborer les deux surfaces planes inclinëes 22a et 22b qui sont réalisées
avec une très grande précision. En revanche, la surface extérieure du fond
14 peut présenter une forme quelconque, par exemple une forme de calotte
sphérique convexe, comme dans le cas des générateurs de vapeur suivant
l'art antérieur ou une forme de cuvette renversée ayant une surface 14b par-
10 tiellement tronconique, comme représenté sur la figure 3, pour limiter
l'épais-
seur du fiond 14.
La forme de toit à deux pentes de la surface intérieure 14a du fond 14
qui a été décrite ci-dessus n'est qu'un exemple de réalisation d'un fond de
générateur de vapeur suivant l'invention.
De_r_nanière plus générale, la surface intérieure 14a du fond d'un gé-
nérateur de vapeur suivant l'invention peut être définie comme décrit ci-
dessous.
La surface intérieure 14a du fond 14 comporte au moins un point si- _
tué à sa partie centrale, au voisinage de l'axe 8 du générateur de vapeur qui
est au niveau le plus haut, dans la direction verticale, par rapport à fensem-
ble des pôints de la surface intérieure 14a du fond 14.
Dans le cas de la forme en toit à deux pentes ou forme de dièdre dé-
crite plus haut, la surface 14a comporte un ensemble de points situés sur la
direction diamétrale de trace O sur la figure 3 au niveau le plus haut de la
surface 14a.
Le point O situé sensiblement sur l'axe 8 du générateur de vapeur
constitue un point de référence qui permet de dëfinir toutes les surfaces inté-
rieures 14a des fonds de générateur suivant l'invention.
A partir du point central O, on définit une surface conique 23 ayant
pour sommet le point O, un axe parallèle à l'axe 8 du générateur de vapeur
et un demi-angle au sommet y sensiblement égal à 80° (sur la figure 3,
l'an-
gle y est sensiblement inférieur à 80° pour rendre le tracé du cône 23
plus
visible). L'ensemble des points de la surface intérieure 14a du fond 14 d'un
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générateur de vapeur suivant l'invention doit se trouver au-dessus de la sur-
face conique 23 obtenue par le tracé défini ci-dessus.
Un premier cas particulier de surface intérieure 14a du fond de géné
rateur de vapeur est un plan horizontal passant par le point O et donc par la
ligne diamétrale horizontale de trace O et par les bords internes des ouver
tures telles que 15 et 16 ou à leur voisinage immédiat.
Un second exemple est une surface en forme de toit à deux pentes
présentant une ligne d'arête horizontale passant par le point O et un angle
d'inclinaison compris entre 0,5° et 10°.
Dans le cas d'un générateur à tubes en U ayant une boîte à eau sé-
parée en deux compartiments par une plaque de partition, celle-ci est dispo-
sée suivant un plan axial passant par l'arête du dièdre et les deux parties
planes sont inclinées vers le bas depuis leur intersection avec une face de la
plaque de partition jusqu'à la partie périphérique du fand du compartiment
correspondant-dans laquelle débouchent les ouvertures telles que 15 et 16
par leur bord interne.
Un troisième exemple de surface 14a est une surface conique ayant
pour sommet le point O central situé au niveau le plus haut de la surface
14a, un axe parallèle à l'axe du générateur de vapeur et un demi-angle au
sommet supérieur à 80°.
Un quatrième exemple de surface intérieure 14a du fond 14 est une
portion d'un cylindre ayant un axe horizontal passant approximativement par
l'axe du générateur de vapeur et un très grand rayon de courbure, dont une
génératrice horizontale passe par le point O.
Un cinquième exemple de surface intérieure 14a d'un fond 14 d'un
générateur de vapeur suivant l'invention est une calotte sphérique dont le
sommet se trouve au point O, située entièrement au-dessus de la surface
conique 23 et ayant un bord suivant la périphérie de la surface interne 14a
du fond 14.
Dans tous les cas, le bord inférieur de la plaque de partition 17 doit
avoir une forme adaptée à la section de la surface intérieure 14a du fond 14
par le plan axial suivant lequel est disposée la plaque de partition 17.
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Lors de la vidange de la partie primaire du générateur de vapeur, il ne
peut subsister de trace d'eau de refroidissement ou de débris, ceux-ci étant
entraînés vers les tubulures ou les trous de visite par la ou les surfaces in-
clinées de la surface intérieure 14a du fond 14.
Dans le cas d'une surface 14a pratiquement plane, l'utilisation d'une
surface entièrement lisse réalisée par usinage permet d'éviter pratiquement
toute trace d'eau de refroidissement dans le fond du générateur de vapeur,
malgré l'absence de pente.
Ces résultats sont obtenus sans utiliser de drains débouchant, à une
extrémité, dans l'alésage d'une ouverture traversant la paroi 6 de la boîte à
eau et, à leûr autre extrémité, sur la surface intérieure 14a du fond 14. Tou-
tefois, de tels drains peuvent être utiles pour améliorer encore l'élimination
de l'eau de refroidissement par aspiration ou soufflage.
Sur la figure 4, on a représenté un générateur à tubes droits d'un ré-
acteur nucléaîr~-à eau sous pression, les éléments correspondants du géné-
rateur de vapeur à tubes droits représenté sur la figure 4 et du générateur
de vapeur à tubes en U représenté sur la figure 1 étant désignës par les
mêmes repères. En particulier l'ensemble du générateur de vapeur, l'enve-
loppe externe, le faisceau et les tubes du faisceau sont désignés par ies re-
pères 1, 2, 3 et 9, respectivement. Le générateur de vapeur à tubes droits 1
comporte une première plaque tubulaire 4' et une seconde plaque tubulaire
4" traversées par des ouvertures dans lesquelles sont engagées et fixées
les extrémités des tubes 9 du faisceau 3.
Le faisceau 3 du générateur de vapeur est disposé à l'intérieur de
l'enveloppe externe 2 reliée à ses extrémités à la première et à la seconde
plaques tubulaires, respectivement 4' et 4".
Une première boîte à eau 5' comporte une paroi hémisphérique ou
cylindro-hémisphérique fixée par soudure à la première plaque tubulaire 4'.
Une seconde boîte à eau comporte une paroi hémisphérique ou cy-
lindro-hémisphérique fixée à la seconde plaque tubulaire 4".
Sur la figure 4, le générateur de vapeur 1 a été représenté dans sa
position de service, la première boîte à eau 5' constituant la partie
inférieure
du générateur de vapeur est destinée à assurer la circulation d'eau de re-
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froidissement du réacteur dans les tubes du faisceau 3 du générateur de
vapeur. La paroi 6' de la première boîte à eau 5' est traversée par une ou
deux ouverture 15' suivant laquelle la paroi 6' comporte une ou deux tubulu-
res de raccordement au circuit primaire du réacteur nucléaire et par une ou-
verture 16' constituant une ouverture de visite ou trou d'homme. La partie
centrale de la paroi 6' de la boîte à eau 5' autour de l'axe 8 qui est
délimitée
par les bords intérieurs des ouvertures 15' et 16' constitue le fond plein du
générateur de vapeur disposé à sa partie la plus basse.
Le générateur de vapeur à tubes droits selon l'invention représenté
sur la figure 4 est caractérisé par une surface intérieure 14a de son fond
plein 14 préséntant les caractéristiques décrites plus haut, dans le cas d'un
générateur de vapeur à tubes en U. La surface 14a comporte au moins un
point central O à son niveau le plus haut et l'ensemble des points de la sur-
face 14a se trouve au-dessus d'un cône ayant pour sommet le point O, un
axe parallèle à ~a~c~ 8 du générateur de vapeur et un demi-angle au sommet
sensiblement égal à 80°.
La surface intérieure 14a du fond 14 du générateur de vapeur à tubes
--- droits peut présenter une forme en dièdre, une forme plate, une forme coni-
que, sphérique ou cylindrique, comme décrit précédemment.
La boîte à eau supérieure du générateur de vapeur n'a pas à être
modifiée, du fait qu'elle ne comporte aucune partie susceptible de retenir de
l'eau de refroidissement lors de la vidange du générateur de vapeur.
L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été dé-
crits.
Le fond du générateur de vapeur peut présenter toute forme répon-
dant aux conditions générales qui ont été fixées, en dehors des formes
géométriques mentionnées ci-dessus. Toutefois, la surface intérieure du
fond doit être continue et de préférence inclinée et ne présenter aucune par
tie creuse susceptible de retenir de l'eau ou des débris radioactifs, lors de
la
vidange du générateur de vapeur.
La modification de la forme de la surface intérieure du fond du géné-
rateur de vapeur a tendance à diminuer le volume de la boite à eau. Cette
diminution de volume peut être compensée, par exemple, en prévoyant une
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partie cylindrique de plus grande longueur de la boîte à eau cylindro-
hémisphérique.
De manière générale, l'invention s'applique non seulement aux géné-
rateurs de vapeur des réacteurs nucléaires à eau sous pression à tubes en
U ou à tubes droits mais également â tout échangeur de chaleur compor-
tant, à sa partie inférieure, en position de service, une boîte à eau ayant un
fond plein entre des ouvertures de raccordement ou de visite de la boîte à
eau.
