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Monsieur le Ministre,
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Nous r(.rr(1n t. à 1;. c!r";'IGt: (le brevet introduite le 1 3 y l.yb2 par notre co;..dt:.1'te la 30cirtÓ, dite POSTER y'i...f,I.It faL pour : "PerL'c tionw!'lents relatifs aux généra- teurs de V:,.ear a tubes d'6.;u" nou.' :.c<ms l'honneur de vous siynrlcr que la rectification ..:ui v,,< té devrait t tre apportée au /'noire descriptif d''posf' 3 l'.i' ,.ui de cette dC,',.1nde Page 3, lirno 30, lire : " La conduite de r.onte 26 " au lieu de : "Le tube 46 " Nous vous prions !1,- bit vouloir faire annexer la présente lettre rectificative '\1 d0s:-;if'r de 1' demande de bre- vet pour valoir co.1 :: do. droii cl rouir qu'une copie en soit jointe l toute copir- eu (r('VI';" .11ll st-rr. 0!'!:'ude.
Avec nos I't:üf'CCi.1 it'.IûS ' ntici':0S, veuillez agréer.
Monsieur le Ministre, Pas:,ur"l'1('(: le notre tr,s h:.ute considé-
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ration.
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Perfectionnements reiatifs aux générateurs de vapeur à tubes d'eau.
La présente invention concerne des générateurs de vapeur à tubes d'eau dans lesquels le fluide de chauffage peut être l'agent de refroidissement primaire d'un réacteur nucléaire.
La conception de ces générateurs vise, entre autres, à procurer le maximum de surface chauffante dans un volume Minimum, afin de d'inuer le volume total pour une puissance donnée et se simplifier luxant que possible la fabrication et la construc- tien qui, ou ê@ard aux exigences essentielles, sont nécessairement asses compliques.
D'invention a été mise au point en tenant compte de ces considérations.
Le générateur de vapeur suivant l'invention comporte une envaioppe Cylindrique verticale dans laquelle le fluide de chauf
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rage est %le en circulation et qui contient une colonne de descente moaxiale et des tubes générateurs de vapeur syant la forme de con- duites de montée raccordées à leurs extrémités inférieures à la co- lonne de descente et à leurs extrémités supérieures à une colonne de montre collectrice annulaire qui entoure la Colonne de descente et qui aboutit à un ballon
de vapeur et d'eau entourant l'enveloppe*
On obtient ainsi une construction très compacte, en parti- culier si les conduites de montée ont la fora* de faisceaux de tubes raccordée à des collecteurs réunis à des tubes d'entrée et de sortit comme décrit clac* un brevet belge de la Demanderesse de même date in- titu le "Perfectionnements aux générateurs de vapeur à tubes d'eau..
L'invention est particulièrement avantageuse si le bal- lon de vapeur et d'eau est Sphérique au lieu d'être par exemple cy- lindrique, comme c'est le cas habituellement. Un ballon cylindrique peut évidemment être utilisa avantageusement s'il est disposa avec son axe vertical au lieu d'hrizontal.
Un exemple d'un générateur de vapeur suivant l'invention est représenté dans le dessin annexe Qui est une coup. verticale plus ou moins schématique du générateur.
Le générateur de vapeur représenta dans le dessin com- porte une enveloppe cylindrique 10 comportant une entrée 12 et une sortie 14 pour un fluide de chauffage qui peut être un liquide pro- pre à température élevée, tel que l'agent de refroidissement primai re d'unréacteur nucléaire.
Une colonne de descente 16 est logée dans l'enveloppe coaxialement et part d'un ballon de Vapeur et d'eau "phérique 18.
Un banc de tubes générateurs de vapeur qui est achuffé par le fluide de chauffage traversant l'enveloppe, entoure la colonne de descente.
Chaque tube dans le bond générateur de vapeur a la forme et'une conduite de montée comprenant un tube d'entrée 20, un tube de sortie 22 et des tubes intermédiaires 24. Les tubes d'entrée 20 sont soudas à la .colonne de descente à son extrémité inférieure
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et communiquent avec elle et les tubes de sortie 22 communiquent avec une colonne de montée annulaire 26 et sont soudes à sa paroi, cette colonne de montre aboutissant au ballon de vapeur et d'eau 18.
Les tubes générateurs de vapeur sont de préférence assemblée, comme décrit en détail dans le brevet précité, en faisceaux ou groupes de tubes qui sont raccordés à ces collecteurs circulaires ou polygonaux disposés en quinconce pour assurer la circulation libre du fluide de chauffage.
En fonctionnement, l'eau d'alimentation est introduite dans le ballon de vapeur et d'eau 18 par une entrée 28. Elle est dé- chargée dans la colonne de descente 16 par une couronne de distribu. tion 30. La colonne de descente est fermée à son extrémité inférieure de sorte que l'eau quitte l'extrémité inférieure de cette colonne par les tubes d'entrée 20 des conduites de montée. Un mélange de va* peur et d'eau est ainsi déchargé des tubes de sortie des conduites de montée dans la colonne de montée collectrice annulaire 26 entou- rant la colonne de descente et ainsi dans le ballon de vapeur et d'eau.
Dans ce ballon, le mélange est séparé dans des séparateurs centrifuges 32, la vapeur ainsi séparée étant passée à des sécheurs 34. avant de sortir par la sortie de vapeur saturée 36 et l'eau étant renvoyée dans la colonne de descente 16.
Dans la réalisation représentée dans le dessin, d'autre tubes 38 entourent étroitement les tubes générateurs de vapeur 24.
Ces tubes sont des tubes surchauffeurs dont plusieurs rangées for- et un cylindre entourant les conduites de montée. Le ballon 18 est raccordé aux tubes surchauffeurs par un passage annulaire 40 délimi- té par l' enveloppe du ballon et par des chicanes 42 dans le ballon qui aboutissent à un passage ou espace annulaire 44 délimité par la paroi extérieure de la conduite de montée collectrice 26 et un tube ' 46, Le tube 46 est perforé et les tubes surchauffeurs 38 y sont sou- dés par rapprochement.
A leurs extrémités inférieures, les tubes sur-1 chauffeurs sont orientés vers l'intérieur et sont soudés à un tube 48 qui est un prolongement de la colonne de descente 16,
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La. présence du passage de vapeur annulaire U contribue sensiblement à la compacité du générateur et évite la nécessité de percer plusieurs trous dans l'extrémité supérieure de l'enveloppe pour recevoir la colonne de descente 16, la colonne de Montée collec- trice 26 et le passage de vapeur.
La disposition des tubes surohauffeurs 38 dans l'envelop- pe, la sortie de vapeur 48, et la disposition des éléments "inté- rieurs* du ballon de vapeur et d'eau, c'est-à-dire la couronne 30, les chicanes 42 et les séparateurs d'eau peut être de préférence telle que décrite dans le brevet précité,
Le générateur de vapeur peut être supporté au lieu d'utilisation de n'importe quelle façon appropriée pourvu que, comme décrit dans le brevet précité, la colonne de descente et son prolongement de sortie de vapeur soient libres de se dilater ou de se contracter indépendamment de l'enveloppe,
c'est-à-dire qu'une i aisance suffisante existe entre le bas de l'enveloppe et le sol pour permettre à la sortie de vapeur 48 de se dilater.
L'agencement ainsi décrit est très compact et se prête j parfaitement à la construction de générateurs de vapeur de très grande puissance. La présence d'une colonne de montée collectrice annulaire entourant la colonne de descente contribue à la compacité, Cette colonne collectrice a également l'avantage, en particulier avec un ballon de vapeur et d'eau sphérique, de contribuer à un écou- lement régulier du mélange de vapeur et d'eau produit dans les tubes générateurs de vapeur.
La colonne de montre annulaire entourant la colonne de descente a également l'avantage que tous les besoins de circulation peuvent être satisfaits sans nécessiter plus d'un percement de l'ex- trémité supérieure de l'enveloppe*
Un autre avantage est que comme les tubes générateurs de vapeur sont raccordés à la colonne de montée collectrice à leur extrémité supérieure et à la colonne de descente à leur extrémité inférieure, ils sont libres de se dilater avec la colonne de descente
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tans être contenus par l'enveloppe*
Comme le montre clairement le dessin;
l'agencement re- présenté a également l'avantage. par suite de la présence d'une colonne de montée collectrice entourant la colonne de descente, que le ballon de vapeur et d'eau est supporté par l'enveloppe du gêné- rateur et qu'il n'existe aucune conduite de raccordement extérieure entre l'enveloppe et le ballon.
Quoiqu'il soit préférable d'utiliser un ballon de vapeur et-d'eau sphérique, ce ballon peut, si on le désire, avoir la forme cylindrique courante, avec son axe horizontal ou de préférence verti-' cal.
Un ballon sphérique a l'avantage sur un ballon cylindri- que que l'épaisseur de son enveloppe peut être diminuée de moitié.
REVENDICATIONS.
1.- Générateur de vapeur caractérisé en ce qu'il com- porte une enveloppe cylindrique verticale dans laquelle le fluide de chauffage est mis en circulation et qui contient une colonne de descente coaxiale et des tubes générateurs de vapeur ayant la forai de conduites de montée raccordées à leurs extrémités inférieures à la colonne de descente et à leurs extrémités supérieures à une colon- ne de montée collectrice annulaire entourant la colonne de descente ' et aboutissant à un ballon de vapeur et d'eau surmontant l'enveloppe.
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Minister,
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We r (.rr (1n t. To 1 ;. c! R "; 'IGt: (the patent introduced on 1 3 y l.yb2 by our co; .. dt: .1'te la 30cirtÓ, called POSTER y 'i ... f, I.It faL for: "PerL'c tionw!' slow relative to the generators of V:,. ear has tubes of 6.; u" nou. ': .c <ms l 'honor to you if the rectification ..: ui v ,, <ty should be made to the /' black description of 'posf' 3 l'.i ', .ui of this dC,' ,. 1nde Page 3 , lirno 30, read: "The pipe of r.onte 26" instead of: "The tube 46" We ask you! 1, - bit want to have this letter of amendment attached '\ 1 d0s: -; if'r de 1 'patent application to be co.1 :: do. Droii to ensure that a copy is attached to any copied (r (' VI '; ".11ll st-rr. 0!' !: 'ude.
With our I't: üf'CCi.1 it'.IûS 'ntici': 0S, please accept.
Mr. Minister, Pas:, ur "l'1 ('(: ours tr, s h: .ute considered
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ration.
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Improvements related to water tube steam generators.
The present invention relates to water tube steam generators in which the heating fluid can be the primary coolant of a nuclear reactor.
The design of these generators aims, among other things, to provide the maximum heating surface in a Minimum volume, in order to infer the total volume for a given power and to simplify as much as possible the manufacture and construct which, or e @ ard to the essential requirements, are necessarily quite complicated.
The invention has been developed with these considerations in mind.
The steam generator according to the invention comprises a vertical cylindrical casing in which the heating fluid
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rage is% le in circulation and which contains a moaxial downpipe and steam generator tubes in the form of risers connected at their lower ends to the downpipe and at their upper ends to a riser column. annular collector watch which surrounds the Descent Column and which ends in a balloon
of steam and water surrounding the envelope *
A very compact construction is thus obtained, in particular if the riser pipes have the fora * of bundles of tubes connected to collectors joined to the inlet tubes and exit as described in a Belgian patent by the Applicant. same date introduces the "Improvements to water tube steam generators.
The invention is particularly advantageous if the ball of steam and water is spherical instead of being, for example, cylindrical, as is usually the case. A cylindrical balloon can obviously be used advantageously if it is arranged with its axis vertical instead of horizontal.
An example of a steam generator according to the invention is shown in the accompanying drawing Qui est une coup. vertical more or less schematic of the generator.
The steam generator shown in the drawing comprises a cylindrical casing 10 having an inlet 12 and an outlet 14 for a heating fluid which may be a clean liquid at elevated temperature, such as the primary coolant. 'a nuclear reactor.
A descent column 16 is housed in the casing coaxially and starts from a balloon of vapor and water "pherical 18.
A bank of steam generator tubes which is heated by the heating fluid passing through the casing surrounds the descent column.
Each tube in the steam generator bond is in the form of a riser line comprising an inlet tube 20, an outlet tube 22 and intermediate tubes 24. The inlet tubes 20 are welded to the descent column. at its lower end
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and communicate with it and the outlet tubes 22 communicate with an annular riser 26 and are welded to its wall, this watch column terminating in the steam and water balloon 18.
The steam generator tubes are preferably assembled, as described in detail in the aforementioned patent, in bundles or groups of tubes which are connected to these circular or polygonal collectors arranged staggered to ensure the free circulation of the heating fluid.
In operation, the feed water is introduced into the steam and water drum 18 through an inlet 28. It is discharged into the downpipe 16 by a ring of distributor. tion 30. The descent column is closed at its lower end so that the water leaves the lower end of this column through the inlet tubes 20 of the risers. A mixture of vapor and water is thus discharged from the outlet tubes of the riser pipes into the annular collector riser 26 surrounding the downpipe and thus into the steam and water drum.
In this flask, the mixture is separated in centrifugal separators 32, the vapor thus separated having passed to dryers 34 before leaving through the saturated vapor outlet 36 and the water being returned to the descent column 16.
In the embodiment shown in the drawing, other tubes 38 tightly surround the steam generator tubes 24.
These tubes are superheater tubes with several rows for- and a cylinder surrounding the risers. The balloon 18 is connected to the superheater tubes by an annular passage 40 delimited by the envelope of the balloon and by baffles 42 in the balloon which terminate in an annular passage or space 44 delimited by the outer wall of the collecting riser pipe. 26 and tube 46, tube 46 is perforated and superheater tubes 38 are welded to it.
At their lower ends, the tubes on-1 heaters are oriented inward and are welded to a tube 48 which is an extension of the downpipe 16,
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The presence of the annular vapor passage U contributes significantly to the compactness of the generator and avoids the need to drill several holes in the upper end of the casing to receive the downpipe 16, the collector riser 26 and the passage of steam.
The arrangement of the superheater tubes 38 in the casing, the steam outlet 48, and the arrangement of the "internal" elements of the steam and water drum, that is to say the crown 30, the baffles 42 and the water separators may preferably be as described in the aforementioned patent,
The steam generator may be supported at the point of use in any suitable manner provided that, as described in the aforementioned patent, the downpipe and its steam outlet extension are free to expand or contract independently. of the envelope,
that is, sufficient ease exists between the bottom of the casing and the ground to allow the vapor outlet 48 to expand.
The arrangement thus described is very compact and lends itself perfectly to the construction of very high power steam generators. The presence of an annular collector riser surrounding the descent column contributes to the compactness. This collector also has the advantage, in particular with a spherical steam and water balloon, of contributing to a regular flow. of the mixture of steam and water produced in the steam generator tubes.
The annular watch column surrounding the descent column also has the advantage that all circulation needs can be met without requiring more than one piercing of the upper end of the casing *
Another advantage is that as the steam generator tubes are connected to the collecting riser at their upper end and to the descent column at their lower end, they are free to expand with the downpipe.
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without being contained by the envelope *
As the drawing clearly shows;
the arrangement shown also has the advantage. due to the presence of a collector riser surrounding the descent column, that the steam and water tank is supported by the casing of the generator and that there is no external connection pipe between the envelope and the balloon.
Although it is preferable to use a spherical steam and water balloon, this balloon may, if desired, be of the usual cylindrical shape, with its axis horizontal or preferably vertical.
A spherical balloon has the advantage over a cylindrical balloon that the thickness of its envelope can be halved.
CLAIMS.
1.- Steam generator characterized in that it comprises a vertical cylindrical casing in which the heating fluid is circulated and which contains a coaxial downcomer and steam generator tubes having the forai of riser pipes. connected at their lower ends to the downpipe and at their upper ends to an annular manifold riser surrounding the downpipe and terminating in a steam and water balloon surmounting the casing.