EP0633427A1 - Echangeur de chaleur comportant un faisceau de tubes cintrés en U et des barres antivibratoires entre les parties cintrées des tubes - Google Patents

Echangeur de chaleur comportant un faisceau de tubes cintrés en U et des barres antivibratoires entre les parties cintrées des tubes Download PDF

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EP0633427A1
EP0633427A1 EP94401366A EP94401366A EP0633427A1 EP 0633427 A1 EP0633427 A1 EP 0633427A1 EP 94401366 A EP94401366 A EP 94401366A EP 94401366 A EP94401366 A EP 94401366A EP 0633427 A1 EP0633427 A1 EP 0633427A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tubes
bars
bundle
vibration bars
heat exchanger
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP94401366A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Gérard Boula
Christian Valadon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Areva NP SAS
Original Assignee
Framatome SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Framatome SA filed Critical Framatome SA
Publication of EP0633427A1 publication Critical patent/EP0633427A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/06—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10—Water tubes; Accessories therefor
    • F22B37/20—Supporting arrangements, e.g. for securing water-tube sets
    • F22B37/205—Supporting and spacing arrangements for tubes of a tube bundle
    • F22B37/206—Anti-vibration supports for the bends of U-tube steam generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0132—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by slats, tie-rods, articulated or expandable rods

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger comprising a bundle of U-bent tubes and anti-vibration bars between the bent parts of the tubes.
  • the invention applies in particular to a steam generator of a pressurized water nuclear reactor.
  • the steam generators of pressurized water nuclear reactors comprise U-shaped bent tubes having two straight branches crimped at their ends in a tubular plate.
  • the straight branches of the tubes are held by spacer plates spaced along the length of the straight branches and through which the straight branches pass.
  • the tubes of the bundle are thus maintained in a regular arrangement in which the straight branches are all parallel to one another and the tubes arranged according to flat sheets parallel to each other in each of which the tubes whose curved parts have decreasing radii of curvature of the outside towards the inside of the sheet, are juxtaposed, the ends of the tubes of a sheet being engaged in a row of rectilinear openings crossing the tubular plate.
  • the tubes of the same layer and the adjacent layers are separated by free spaces of small width allowing the passage of the feed water of the steam generator inside the bundle, in contact with the external exchange surface. beam tubes.
  • each of the plies and which include the hangers with a smaller radius of curvature are aligned, so as to delimit between them a free space, the lower part of which above the tubular plate of the steam generator, constitutes the water generator steam street.
  • the curved parts of the tubes of each of the bundle plies have radii of curvature different and are juxtaposed so as to constitute a structure of substantially hemispherical shape called a bun, at the upper part of the bundle of the steam generator.
  • pressurized water at high temperature circulates in the bundle tubes and drinking water is brought into contact with the external exchange surface of the tubes along which it moves in the vertical direction by heating and then vaporizing, to come out as vapor at the top of the steam generator.
  • the straight part of the tubes which is engaged in the spacers is effectively maintained by the spacers produced in the form of rigid plates.
  • the curved parts of the tubes of the bundle constituting the bun must also be maintained and generally used for this purpose anti-vibration bars which are interposed between the plies of adjacent tubes of the bundle and arranged in substantially radial directions of the bun.
  • anti-vibration bars as described for example in US-A-3,007,679 can be folded or assembled, so as to have the shape of a V whose two branches are directed in service along the radial directions of the bun between the layers of tubes of each of the pairs of adjacent layers.
  • the ends of the arms of the anti-vibration bars opposite their common ends are generally projecting from the tubes constituting the outer layer of the bun and connected together by curved bars resting on the outer surface of the bun on which are welded the outer end parts of the anti-vibration bars.
  • FR-A-91-14655 filed by the company FRAMATOME means of fixing the antivibration bars have been proposed to prevent their ejection outside the beam in the generator in service, which comprise an elongated structure fixed on the plate spacer of the steam generator closest to the curved parts of the tubes constituting the bun.
  • the elongated structure generally constituted in the form of a rail is fixed on the upper face of the spacer plate, in a direction perpendicular to the plies of tubes, inside the central free space constituting the water street of the generator. steam.
  • the elongated fixing structure comprises, at each of the spaces between two pairs of plies of adjacent tubes, at least one notch in which the internal part of the anti-vibration bar can be engaged.
  • V-shaped antivibration bars comprising as a whole six branches which must be placed in radial directions of the bun with a certain angular distribution.
  • the design and structure of the elongated fastening element are relatively complex because the steam generators comprise a large number of plies of tubes, this number being for example of the order of 130.
  • the object of the invention is therefore to propose a heat exchanger comprising a bundle of U-bent tubes so as to have two straight branches and a curved part between the two straight branches, spacer plates spaced along the length of the straight branches of the tubes and traversed by the straight branches maintaining the bundle tubes in a regular arrangement in which the straight branches are all parallel to each other and the tubes arranged in flat sheets parallel to each other, a plurality of anti-vibration bars interposed between the sheets of each pairs of adjacent plies of the tubes in their curved part, and means for fixing and connecting the antivibration bars comprising at least one elongated element fixed to the spacer plate closest to the curved parts of the tubes, in a direction perpendicular to the plies of tubes , inside a free space between the straight branches your tubes located at the central part of the layers, this heat exchanger comprising means for fixing the spacer bars of simple shape and allowing a simplified and faster assembly of the bundle.
  • Figure 1 is an elevational view in partial section of a steam generator of a pressurized water nuclear reactor.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of the upper part or bun of the bundle of the steam generator shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is an elevation view of the anti-vibration bars arranged in a space between two successive layers of tubes of the bundle of the steam generator shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 4 is a partial view on a larger scale of the means of connection of the anti-vibration bars shown in FIG. 3.
  • Figure 5 is a partial elevational view in section through a vertical plane, perpendicular to the rows of tubes, connecting means and fixing the antivibration bars of the steam generator according to the invention.
  • Figure 6 is a view substantially similar to the view of Figure 4 of an alternative embodiment of the fastening means of the antivibration bars.
  • FIG. 7 is a sectional view along 7-7 of FIG. 6.
  • Figure 8 is a partial perspective view of the bun of the steam generator showing all of the fixing and connecting means of the antivibration bars.
  • FIG. 1 we see a steam generator of a pressurized water nuclear reactor generally designated by the reference 1.
  • the steam generator comprises an outer casing 2 having a lower part 2a in the form of a cylindrical shell in which the bundle of tubes 3 of the steam generator is disposed, inside a bundle casing 4.
  • the part upper 2b of the envelope 2 of the steam generator 1 has a diameter greater than the diameter of the lower part 2a and contains means for separating and drying the steam produced in contact with the bundle 3.
  • the lower end portion of the shell 2a of the envelope 2 is integral with a tubular plate 5 of great thickness which is crossed by openings in which the tubes of the bundle 3 are introduced and fixed by swaging and welding.
  • a tubular plate 5 On the tubular plate 5 is also fixed, opposite the shell 2a of the envelope 2, a hemispherical envelope 6 delimiting the water box of the steam generator in two parts separated by a partition 7.
  • Each of the two parts of the water box is connected by a tube to the primary circuit of the nuclear reactor in which the water circulates under cooling pressure of the reactor core.
  • the bundle 3 consists of tubes 10 which are bent and have a U-shape.
  • Each of the tubes 10 comprises two rectilinear branches 10a, 10b and a substantially semi-circular curved part 10c between the straight branches 10a and 10b.
  • branches 10a and 10b are engaged and expanded in openings passing through the tubular plate 5, on either side of the partition 7.
  • the straight branches 10a, 10b of the tubes 10 of the bundle are also engaged in openings passing through spacer plates 8 arranged spaced apart according to the height of the beam.
  • the network of openings of each of the spacer plates reproduces the network of openings of the tubular plate 5, so that the branches 10a and 10b are maintained in parallel arrangements.
  • the network of openings of the tubular plate 5 and of the spacer plates 8 comprises rectilinear rows in which the straight branches of tubes 10 are engaged, the curved part 10c of which has a decreasing radius of curvature from the outside towards the inside the beam.
  • the tubes of the bundle thus constitute successive plies 12 which are visible in particular in FIG. 2.
  • the radii of curvature of the curved parts 10c or hangers of the tubes decrease from the outside to the inside, c ' that is to say from top to bottom; in addition, the radius of curvature of the outer tube of the sheet having the maximum radius of curvature decreases from the inner central part towards the outside of the bundle.
  • the bun 9 constituted by the hangers 10c juxtaposed with the tubes 10 has a substantially hemispherical shape.
  • the networks of engagement openings of the tubes of the tube plate 5 and of the spacer plates 8 are interrupted at the central part of the plates in a diametrical direction, so as to delimit a free space or street of water 11 at the central part of the beam between the branches of the tubes having the smallest radii of curvature under the small hangers which are aligned in the diametrical direction of the water street 11.
  • the steam generator 1 comprises a torus 13 disposed above the upper part of the bundle envelope 4 in which the bun 9 is placed.
  • pressurized water for cooling the reactor enters one of the compartments of the water box so as to be distributed inside the branches of the tubes of the bundle opening into this compartment. entry.
  • the pressurized water circulates inside the tubes to exit into the second compartment of the water box through the second branches 10b of the tubes 10.
  • the water recovered at the outlet of the tubes of the bundle is returned to the reactor vessel nuclear via a primary circuit pipe.
  • the feed water introduced into the envelope of the steam generator 2 through the feed toroid 13 flows from top to bottom in an annular space formed between the bundle envelope 4 and the external envelope 2 of the steam generator then enters the interior of the bundle 4 to come into contact with the tubes 10 above the upper face of the tube plate 5.
  • the feed water flows from bottom to top inside the bundle , in contact with the tubes and heats up then vaporizes by heat exchange with the pressurized water circulating inside the tubes.
  • the vapor formed in contact with the bundle tubes is sent to the upper part 2b of the steam generator to be dried and then discharged through the upper end 14 of the steam generator.
  • the bundle tubes inside each of the flat plies of tubes 12 are placed so as to have a certain spacing and the plies are also arranged with respect to each other, with a certain spacing.
  • the steam generator feed water can thus circulate in contact with the entire external surface of the tubes.
  • the anti-vibration bars 15 are simple straight bars which therefore each have a single branch.
  • anti-vibration branches 15 are fixed at their end part located inside the bun 9 on a connecting piece 16 fixed on an elongate element 18 secured to the spacer plate 8a located in the position closest to the bun 9, which is the upper beam spacer plate.
  • the elongated element 18 which will be described in more detail below is fixed to the spacer plate 8a, in a diametrical direction, in the upper part of the free space constituting the water street 11, below the small hangers aligned with the steam generator harness.
  • FIG 3 there are shown three hangers 10'c, 10''c and 10 '' 'c of tubes 10 of the bundle of the steam generator located in the same sheet of tubes.
  • the hanger 10'c is the large hanger of the ply of tubes located outside of the bun 9, the hanger 10''c constitutes the small hanger located in the internal part of the bun 9 and the hanger 10 '''is an intermediate hanger whose radius of curvature is between the radius of curvature of the large hanger 10'c and the radius of curvature of the small hanger 10'c.
  • the sheet of tubes comprising the hangers 10'c; 10''c and 10 '' 'c will be designated by the reference 20.
  • Six anti-vibration bars 15 are arranged in a free space between the ply of tubes 20 and an adjacent and parallel ply of tubes, in radial directions of the bun, so that any two successive bars 15 in the direction of the hangers of the bun 9 are between they have a substantially constant angle, for example of the order of 20 °.
  • An elongated element 18 having the shape of a rail is fixed on the upper face of the spacer plate 8a of the steam generator closest to the beam hangers, by fixing means 17.
  • the elongated element 18 is fixed on the spacer plate 8a, in a diametrical direction of the circular section of the beam, along the upper part of the free space 11 below small hangers such as 10 '' c of the beam which are aligned in the diametrical direction of the space 11.
  • the antivibration bars 15 are simple rectilinear bars which have a section which may be rectangular.
  • the anti-vibration bars 15 are all fixed at one of their ends constituting their internal end, on a connecting piece 16 in the form of a semicircle or in the form of a fan which is hung on the rail 18, for example by the through an opening engaged on a post machined in the rail 18.
  • the opposite end of the antivibration bars 15 can be fixed by welding, in the usual way on a curved bar 19 resting on the upper part of the bun 9, in contact with the large hangers 10'c or by mechanical fixing.
  • the rail 18 has a heel 18a which is fixed by sets 17 of fixing by screw and nut on the spacer plate 8a.
  • the fixing screw being introduced into openings passing through the spacer plate 8a and the heel 18a which are placed in coincidence.
  • the rail 18 can also be directly welded to the upper spacer plate 8a, if the materials constituting these two parts allow it.
  • the rail 18 has an upper hooking part 18b in the form of a comb, the successive teeth 21 of which have a hooking lug 22 directed parallel to the base 18a and to the spacer plate 8a.
  • the spacing of the teeth 21 and the latching pins 22 corresponds to the distance between two successive free spaces between plies of adjacent tubes such as the plies 20 'and 20' 'shown in FIG. 5.
  • connecting part 16 in the form of a fan on which the internal ends of the anti-vibration bars 15 are fixed.
  • the fan-shaped connecting piece 16 has a heel crossed by an opening 23 which can be engaged on a latching lug 22 of a tooth 21 of the latching part 18b in the form of a comb of the rail 18.
  • the connecting piece 16 also has a part limited by a substantially semicircular contour in which are housings 24 of radial direction relative to the external contour of the connecting piece 16, the shape and size of the section correspond to the shape and dimension of the rectangular section of the anti-vibration bars 15.
  • the housings 24 are open on the external face of the connecting piece 16 and are arranged successively, so that their axes of radial direction with respect to the piece 16 form between them a substantially constant angle.
  • the connecting pieces 16 have six housings 24 intended to receive the internal ends of six anti-vibration bars 15 but it is quite obvious that the pieces 16 could have a different number of housings, for example five to receive five anti-vibration bars in each of the spaces between two successive layers of tubes.
  • Two holes 25 are drilled through the two walls of the connecting piece 16, at each of the housings 24 of an anti-vibration bar 15.
  • the anti-vibration bar 15 is pierced with holes which align with the holes 25 of the part 16, when the end of the anti-vibration bar 15 is engaged in the housing 24.
  • the antivibration bars 15 are secured by pins 26 which are engaged in the aligned openings of the part 16 and the antivibration bars.
  • FIGS. 6 and 7 an alternative embodiment of the set of anti-vibration bars intended to be introduced between two adjacent plies of tubes and means of connection of these anti-vibration bars is shown.
  • the antivibration bars 15 ' have an internal end 15'a which is threaded and the connecting piece 16' in the form of a fan comprises a set of openings 24 'of radial direction which are tapped so as to receive the ends 15'a anti-vibration bars 15 'which are fixed by screwing on the connecting piece 16'.
  • the connecting piece 16 ' has a heel which is crossed by an opening 23' allowing the attachment of the piece 16 'in a desired position between two plies of tubes 20', 20 '' on a lug 22 of the rail 18 such that previously described.
  • FIG 8 there is shown the upper part 9 or bun of the bundle of a steam generator.
  • the bun 9 is constituted by the hangers 10c of the tubes 10 of the steam generator which are arranged and maintained in flat layers 20 by the spacers of the steam generator such as the upper spacer 8a which has through holes 30 in which are engaged the end parts of the straight branches of the tubes 10.
  • the network of holes 30 in the upper spacer 8a of the steam generator is interrupted in the central part of the spacer, according to a diametrical zone 31 which constitutes a free zone inside the bundle, below the small hangers such as the hanger 10''c shown in Figure 8.
  • An elongated element 28 constituted by a profiled rail having a T-shaped section is fixed on the upper surface of the spacer 8a along a diameter of the spacer plate, in the free zone 31 below the small hangers 10''c .
  • the central core of the profile rail 28 which is placed perpendicular to the spacer plate 8a is cut to form successive notches 29 spaced along the length of the profile by a distance substantially equal to the distance separating two adjacent plies 20 of tubes from the bundle of the bundle steam generator.
  • the profile rail 28 is fixed to the upper surface of the spacer plate 8a by means of the flat base of the profile rail 28 which is welded or screwed to the upper face of the spacer plate 8a.
  • the notches 29 regularly spaced along the length of the rail 28 pass through the web of the profiled rail 28 over its entire thickness and delimit teeth and hooking lugs which may be identical to the teeth 21 and to the lugs 22 shown in FIG. 5.
  • a set of straight antivibration bars 15 fixed at their inner end part to a connecting piece 16 comprising a attachment opening which is engaged on a lug between two successive notches 29 of the rail 28.
  • the anti-vibration bars 15 have external ends opposite the ends fixed to the connecting piece 16 which can be fixed by welding on curved bars 19 called connecting pins, or by mechanical fixing.
  • the placement of the bundle tubes and anti-vibration bars, during assembly of the bundle can be carried out according to the method described in FR-A-2,603,364 from the company FRAMATOME.
  • the structure for receiving the tubes of the bundle namely the spacer plates and the tubular plate of the steam generator are fixed in their final relative position and the layers of tubes 20 are successively placed in the reception structure.
  • the upper spacer plate carries the rail 28 for fixing the internal ends of the anti-vibration bars 15.
  • connection piece 16 After placement of the tubes of the ply 20, the connection piece 16 is attached to a set of anti-vibration bars such as the six anti-vibration bars 15 shown in FIG. 8, on the corresponding hooking lug of the rail 28, so that the bars 15 come to bear on all of the hangers 10c, 10'c, 10''c of the tubes of the ply 20.
  • This attachment is carried out in a single operation, by introducing the connecting piece 16 into the corresponding notch 29 and by engaging the opening passing through the connecting piece 16 on the latching lug. This operation which can be carried out very quickly is followed by pressing the anti-vibration bars 15 on the sheet of tubes 20 with a determined force.
  • the tubes of a new ply are introduced into the structure of the bundle and the establishment of a new set of anti-vibration bars.
  • the fixing of the anti-vibration bars is completed by fitting the connecting pins 19 and welding the outer ends of the anti-vibration bars on the connecting pins, or by mechanical fixing.
  • the invention therefore makes it possible to very quickly mount the tube bundle of the steam generator.
  • the anti-vibration bars are all connected by a connecting piece to the structure of the beam and are maintained in a defined radial position.
  • a set of anti-vibration bars may be used having an even number or an odd number of bars arranged in radial directions.
  • the structure of the elongate element for fixing successive sets of anti-vibration bars is relatively simple, since a single notch and a single hooking lug is necessary at each of the spaces between two adjacent plies of tubes.
  • the device for fixing the anti-vibration bars can be easily adapted to any number of layers of tubes, this number being a function in particular of the exchange surface of the steam generator and of the geometric shape of the network of holes in the tube plate of the spacer plates (not triangular or not rectangular).
  • the structure of the steam generator according to the invention adapts perfectly to a mounting of the tubes by ply making it possible in particular to achieve very good support of the hangers of the tubes on the anti-vibration bars.
  • fastening element integral with the upper spacer plate of the steam generator can have a different shape from that which has been described and include attachment means produced in a different manner.
  • the connecting pieces of the anti-vibration bars which are intended to be fixed to the elongate element integral with the upper spacer plate may have a shape different from that which has been described and have hooking elements different from the through openings which have been described. upper.
  • these connecting pieces must allow the antivibration bars to be fixed in radiating positions and consequently have a shape which has been described as a fan shape. It is obvious, however, that the fan-shaped part can be produced in a different form from a plate or other monobloc part comprising openings having radiating directions.
  • the fan-shaped part can be produced by juxtaposition and fixing in adjacent position of elements each allowing to receive the end part of an anti-vibration bar.
  • the outer ends of the anti-vibration bars can be connected by mechanical connecting means instead of being fixed by welding on connecting pins.
  • the invention applies to heat exchangers other than steam generators of a pressurized water nuclear reactor.

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Abstract

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

Description

  • L'invention concerne un échangeur de chaleur comportant un faisceau de tubes cintrés en U et des barres antivibratoires entre les parties cintrées des tubes. L'invention s'applique notamment à un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.
  • Les générateurs de vapeur des réacteurs nucléaires à eau sous pression comportent des tubes cintrés en U présentant deux branches droites serties à leurs extrémités dans une plaque tubulaire. Les branches droites des tubes sont maintenues par des plaques entretoises espacées suivant la longueur des branches droites et à travers lesquelles passent les branches droites. Les tubes du faisceau sont ainsi maintenus dans une disposition régulière dans laquelle les branches droites sont toutes parallèles entre elles et les tubes disposés suivant des nappes planes parallèles entre elles dans chacune desquelles les tubes dont les parties cintrées présentent des rayons de courbure décroissants de l'extérieur vers l'intérieur de la nappe, sont juxtaposés, les extrémités des tubes d'une nappe étant engagées dans une rangée d'ouvertures rectiligne traversant la plaque tubulaire.
  • Les tubes d'une même nappe et les nappes adjacentes sont séparés par des espaces libres de faible largeur permettant le passage de l'eau d'alimentation du générateur de vapeur à l'intérieur du faisceau, en contact avec la surface extérieure d'échange des tubes du faisceau.
  • De plus, les tubes situés à la partie centrale de chacune des nappes et qui comportent les cintres de plus faible rayon de courbure sont alignés, de manière à délimiter entre eux un espace libre dont la partie inférieure, au-dessus de la plaque tubulaire du générateur de vapeur, constitue la rue d'eau du générateur de vapeur.
  • Les parties courbes des tubes de chacune des nappes du faisceau présentent des rayons de courbure différents et sont juxtaposées de manière à constituer une structure de forme sensiblement hémisphérique appelée chignon, à la partie supérieure du faisceau du générateur de vapeur.
  • Pendant le fonctionnement du générateur de vapeur, de l'eau sous pression à haute température circule dans les tubes du faisceau et de l'eau alimentaire est amenée au contact de la surface extérieure d'échange des tubes le long desquels elle se déplace dans la direction verticale en s'échauffant puis en se vaporisant, pour ressortir sous forme de vapeur à la partie supérieure du générateur de vapeur.
  • La circulation des fluides au contact des tubes peut provoquer des vibrations qui sont susceptibles d'entraîner des détériorations des tubes si ceux-ci ne sont pas maintenus de manière efficace.
  • La partie droite des tubes qui est engagée dans les entretoises est maintenue de manière efficace par les entretoises réalisées sous forme de plaques rigides. Les parties courbes des tubes du faisceau constituant le chignon doivent également être maintenues et l'on utilise généralement pour cela des barres antivibratoires qui sont intercalées entre les nappes de tubes adjacentes du faisceau et disposées suivant des directions sensiblement radiales du chignon. Ces barres antivibratoires comme décrit par exemple dans le US-A- 3.007.679 peuvent être pliées ou assemblées, de manière à présenter la forme d'un V dont les deux branches sont dirigées en service suivant les directions radiales du chignon entre les nappes de tubes de chacun des couples de nappes adjacentes.
  • Les extrémités des branches des barres antivibratoires opposées à leurs extrémités communes sont généralement saillantes par rapport aux tubes constituant la couche externe du chignon et reliées entre elles par des barres courbes reposant sur la surface externe du chignon sur lesquelles sont soudées les parties d'extrémité externes des barres antivibratoires.
  • On a également proposé plus récemment, d'autres modes de fixation des extrémités externes des barres antivibratoires pouvant mettre en oeuvre des éléments de fixation amovibles tels que des éléments vissés.
  • Il s'est avéré nécessaire également de prévoir des moyens de fixation et de liaison de la partie interne des barres antivibratoires, au voisinage de leur partie pliée ou articulée, sur un élément de structure du générateur de vapeur.
  • Dans le FR-A-91-14655 déposé par la Société FRAMATOME, on a proposé des moyens de fixation des barres antivibratoires pour éviter leur éjection à l'extérieur du faisceau dans le générateur en service, qui comprennent une structure allongée fixée sur la plaque entretoise du générateur de vapeur la plus proche des parties courbes des tubes constituant le chignon. La structure allongée constituée généralement sous la forme d'un rail est fixée sur la face supérieure de la plaque entretoise, dans une direction perpendiculaire aux nappes de tubes, à l'intérieur de l'espace libre central constituant la rue d'eau du générateur de vapeur. La structure allongée de fixation comporte au niveau de chacun des espaces entre deux paires de nappes de tubes adjacentes, au moins une encoche dans laquelle peut être engagée la partie interne de la barre antivibratoire.
  • Entre deux nappes adjacentes du faisceau, on dispose généralement trois barres antivibratoires en forme de V comportant dans leur ensemble six branches qui doivent être placées dans des directions radiales du chignon avec une certaine répartition angulaire.
  • Il est donc nécessaire de placer au niveau de chacun des espaces entre deux nappes adjacentes de tubes du faisceau et éventuellement de fixer dans des encoches de l'élément allongé, trois barres antivibratoires doubles ayant des écartements angulaires entre leurs branches différents.
  • La conception et la structure de l'élément allongé de fixation sont relativement complexes du fait que les générateurs de vapeur comportent un grand nombre de nappes de tubes, ce nombre étant par exemple de l'ordre de 130.
  • Il est donc nécessaire de prévoir un très grand nombre d'encoches usinées dans l'élément allongé de fixation.
  • Dans le FR-A-2.603.364 déposé par la Société FRAMATOME, on a proposé un procédé de mise en place de tubes d'un générateur de vapeur par nappes successives dans lequel les barres antivibratoires sont mises en appui sur les parties courbes des tubes de la dernière nappe qui a été mise en place avec des forces d'appui contrôlées correspondant sensiblement à la force d'appui des nappes destinées à venir reposer sur la nappe en cours de montage. On vérifie que les barres antivibratoires soumises aux forces d'appui sont bien en contact avec l'ensemble des tubes de la nappe et l'on élimine éventuellement les tubes défectueux sur lesquels les barres antivibratoires ne peuvent venir en appui. On réalise ainsi un montage sans défaut du générateur de vapeur et en particulier des barres antivibratoires qui viennent parfaitement en appui sur les parties courbes des tubes constituant les nappes successives du faisceau.
  • Il est bien évident que le montage du faisceau du générateur de vapeur est facilité et amélioré lorsqu'on utilise un élément de fixation interne des barres antivibratoires tel qu'un élément allongé comportant des encoches, solidaire de la plaque entretoise supérieure du générateur de vapeur. Cependant, du fait qu'on doit fixer séparément chacune des barres antivibratoires sur l'élément allongé de maintien anti-envol, les opérations de mise en place des barres antivibratoires restent relativement longues, en raison du grand nombre de nappes et de barres antivibratoires dans le faisceau du générateur de vapeur.
  • Le but de l'invention est donc de proposer un échangeur de chaleur comprenant un faisceau de tubes cintrés en U de manière à présenter deux branches droites et une partie courbe entre les deux branches droites, des plaques entretoises espacées suivant la longueur des branches droites des tubes et traversées par les branches droites maintenant les tubes du faisceau dans une disposition régulière dans laquelle les branches droites sont toutes parallèles entre elles et les tubes disposés suivant des nappes planes parallèles entre elles, une pluralité de barres antivibratoires intercalées entre les nappes de chacun des couples de nappes adjacentes des tubes dans leur partie courbe, et des moyens de fixation et de liaison des barres antivibratoires comportant au moins un élément allongé fixé sur la plaque entretoise la plus proche des parties courbes des tubes, dans une direction perpendiculaire aux nappes de tubes, à l'intérieur d'un espace libre entre les branches droites des tubes situé à la partie centrale des nappes, cet échangeur de chaleur comportant des moyens de fixation des barres entretoises de forme simple et permettant un montage simplifié et plus rapide du faisceau.
  • Dans ce but :
    • les barres antivibratoires sont des barres simples droites, et
    • les moyens de fixation des barres antivibratoires comportent entre les deux nappes de chacun des couples de nappes adjacentes, une pièce de liaison en forme d'éventail comportant des moyens de liaison des barres antivibratoires de la pluralité de barres, dans des dispositions rayonnantes et des moyens d'accrochage de la pièce de liaison sur l'élément allongé.
  • Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, un mode de réalisation d'un échangeur de chaleur suivant l'invention constituant un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.
  • La figure 1 est une vue en élévation avec coupe partielle d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.
  • La figure 2 est une vue en coupe schématique de la partie supérieure ou chignon du faisceau du générateur de vapeur représenté sur la figure 1.
  • La figure 3 est une vue en élévation des barres antivibratoires disposées dans un espace entre deux nappes successives de tubes du faisceau du générateur de vapeur représenté sur les figures 1 et 2.
  • La figure 4 est une vue partielle à plus grande échelle des moyens de liaison des barres antivibratoires représentées sur la figure 3.
  • La figure 5 est une vue partielle en élévation et en coupe par un plan vertical, perpendiculaire aux rangées de tubes, des moyens de liaison et de fixation des barres antivibratoires du générateur de vapeur suivant l'invention.
  • La figure 6 est une vue sensiblement analogue à la vue de la figure 4 d'une variante de réalisation des moyens de fixation des barres antivibratoires.
  • La figure 7 est une vue en coupe suivant 7-7 de la figure 6.
  • La figure 8 est une vue partielle en perspective du chignon du générateur de vapeur montrant l'ensemble des moyens de fixation et de liaison des barres antivibratoires.
  • Sur la figure 1, on voit un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression désigné de manière générale par le repère 1.
  • Le générateur de vapeur comporte une enveloppe externe 2 présentant une partie inférieure 2a ayant la forme d'une virole cylindrique dans laquelle est disposé le faisceau de tubes 3 du générateur de vapeur, à l'intérieur d'une enveloppe de faisceau 4. La partie supérieure 2b de l'enveloppe 2 du générateur de vapeur 1 présente un diamètre supérieur au diamètre de la partie inférieure 2a et renferme des moyens de séparation et de séchage de la vapeur produite au contact du faisceau 3.
  • La partie d'extrémité inférieure de la virole 2a de l'enveloppe 2 est solidaire d'une plaque tubulaire 5 de forte épaisseur qui est traversée par des ouvertures dans lesquelles les tubes du faisceau 3 sont introduits et fixés par dudgeonnage et soudage. Sur la plaque tubulaire 5 est également fixée, à l'opposé de la virole 2a de l'enveloppe 2, une enveloppe hémisphérique 6 délimitant la boîte à eau du générateur de vapeur en deux parties séparées par une cloison 7.
  • Chacune des deux parties de la boîte à eau est reliée par une tubulure au circuit primaire du réacteur nucléaire dans lequel circule l'eau sous pression de refroidissement du coeur du réacteur.
  • Le faisceau 3 est constitué par des tubes 10 qui sont cintrés et présentent une forme en U. Chacun des tubes 10 comporte deux branches rectilignes 10a, 10b et une partie courbe sensiblement semi-circulaire 10c entre les branches droites 10a et 10b.
  • Les extrémités des branches 10a et 10b sont engagées et dudgeonnées dans des ouvertures traversant la plaque tubulaire 5, de part et d'autre de la cloison 7.
  • Les branches droites 10a, 10b des tubes 10 du faisceau sont également engagées dans des ouvertures traversant des plaques entretoises 8 disposées de manière espacée suivant la hauteur du faisceau. Le réseau d'ouvertures de chacune des plaques entretoises reproduit le réseau d'ouvertures de la plaque tubulaire 5, de manière que les branches 10a et 10b soient maintenues dans des dispositions parallèles.
    De plus, le réseau d'ouvertures de la plaque tubulaire 5 et des plaques entretoises 8 comporte des rangées rectilignes dans lesquelles sont engagées les branches droites de tubes 10 dont la partie cintrée 10c présente un rayon de courbure décroissant de l'extérieur vers l'intérieur du faisceau. Les tubes du faisceau constituent ainsi des nappes successives 12 qui sont visibles en particulier sur la figure 2. Dans chacune des nappes, les rayons de courbure des parties cintrées 10c ou cintres des tubes sont décroissants de l'extérieur vers l'intérieur, c'est-à-dire de haut en bas ; de plus, le rayon de courbure du tube externe de la nappe présentant le rayon de courbure maximal décroît de la partie centrale interne vers l'extérieur du faisceau.
  • De ce fait, le chignon 9 constitué par les cintres 10c juxtaposés des tubes 10 présente une forme sensiblement hémisphérique. Les réseaux d'ouvertures d'engagement des tubes de la plaque tubulaire 5 et des plaques entretoises 8 sont interrompus à la partie centrale des plaques suivant une direction diamétrale, de manière à délimiter un espace libre ou rue d'eau 11 à la partie centrale du faisceau entre les branches des tubes ayant les plus faibles rayons de courbure sous les petits cintres qui sont alignés suivant la direction diamétrale de la rue d'eau 11.
  • Le générateur de vapeur 1 comporte un tore 13 disposé au-dessus de la partie supérieure de l'enveloppe de faisceau 4 dans laquelle est placé le chignon 9.
  • Lorsque le générateur de vapeur est en fonctionnement, de l'eau sous pression de refroidissement du réacteur pénètre dans l'un des compartiments de la boîte à eau de manière à être répartie à l'intérieur des branches des tubes du faisceau débouchant dans ce compartiment d'entrée. L'eau sous pression circule à l'intérieur des tubes pour ressortir dans le second compartiment de la boîte à eau par les secondes branches 10b des tubes 10. L'eau récupérée à la sortie des tubes du faisceau est renvoyée à la cuve du réacteur nucléaire par l'intermédiaire d'une conduite du circuit primaire.
  • L'eau d'alimentation introduite dans l'enveloppe du générateur de vapeur 2 par le tore d'alimentation 13 circule de haut en bas dans un espace annulaire ménagé entre l'enveloppe de faisceau 4 et l'enveloppe externe 2 du générateur de vapeur puis pénètre à l'intérieur de l'enveloppe de faisceau 4 pour venir en contact avec les tubes 10 au dessus de la face supérieure de la plaque tubulaire 5. L'eau d'alimentation circule de bas en haut à l'intérieur du faisceau, au contact des tubes et s'échauffe puis se vaporise par échange thermique avec l'eau sous pression circulant à l'intérieur des tubes. La vapeur formée au contact des tubes du faisceau est envoyée dans la partie supérieure 2b du générateur de vapeur pour être séchée puis évacuée par l'extrémité supérieure 14 du générateur de vapeur.
  • Les tubes du faisceau à l'intérieur de chacune des nappes planes de tubes 12 sont placés de manière à présenter un certain écartement et les nappes sont également disposées les unes par rapport aux autres, avec un certain écartement. L'eau d'alimentation du générateur de vapeur peut ainsi circuler en contact avec toute la surface externe des tubes.
  • L'eau en circulation à grande vitesse en contact avec la surface des tubes engendre des vibrations de ces tubes 10 dont les branches droites sont parfaitement maintenues par les plaques entretoises 8.
  • Pour assurer le maintien des cintres 10c des tubes, à l'intérieur du chignon 9, on dispose des barres entretoises 15 dans chacun des espaces libres entre deux nappes adjacentes 12, de manière que les branches des barres antivibratoires soient placées dans des directions radiales et que deux branches successives suivant le contour des cintres 10c fassent entre elles un angle sensiblement constant.
  • Comme il sera expliqué plus en détail par la suite, dans le cas de l'invention, les barres antivibratoires 15 sont des barres simples rectilignes qui comportent donc chacune une seule branche.
  • De plus, les branches antivibratoires 15 sont fixées à leur partie d'extrémité située à l'intérieur du chignon 9 sur une pièce de liaison 16 fixée sur un élément allongé 18 solidaire de la plaque entretoise 8a située dans la position la plus proche du chignon 9, qui est la plaque entretoise supérieure du faisceau.
  • L'élément allongé 18 qui sera décrit plus en détail par la suite est fixé sur la plaque entretoise 8a, dans une direction diamétrale, dans la partie supérieure de l'espace libre constituant la rue d'eau 11, en-dessous des petits cintres alignés du faisceau du générateur de vapeur.
  • Sur la figure 3, on a représenté trois cintres 10'c, 10''c et 10'''c de tubes 10 du faisceau du générateur de vapeur situés dans une même nappe de tubes.
  • Le cintre 10'c est le grand cintre de la nappe de tubes situé à l'extérieur du chignon 9, le cintre 10''c constitue le petit cintre situé à la partie interne du chignon 9 et le cintre 10'''c est un cintre intermédiaire dont le rayon de courbure est compris entre le rayon de courbure du grand cintre 10'c et le rayon de courbure du petit cintre 10''c.
  • La nappe de tubes comportant les cintres 10'c; 10''c et 10'''c sera désignée par le repère 20.
  • Six barres antivibratoires 15 sont disposées dans un espace libre entre la nappe de tubes 20 et une nappe de tubes adjacente et parallèle, dans des directions radiales du chignon, de manière que deux barres 15 successives quelconque suivant la direction des cintres du chignon 9 fassent entre elles un angle sensiblement constant, par exemple de l'ordre de 20°.
  • Un élément allongé 18 présentant la forme d'un rail est fixé sur la face supérieure de la plaque entretoise 8a du générateur de vapeur la plus proche des cintres du faisceau, par des moyens de fixation 17. L'élément allongé 18 est fixé sur la plaque entretoise 8a, dans une direction diamétrale de la section circulaire du faisceau, suivant la partie supérieure de l'espace libre 11 en-dessous des petits cintres tels que 10''c du faisceau qui sont alignés suivant la direction diamétrale de l'espace 11.
  • Les barres antivibratoires 15 sont de simples barres rectilignes qui présentent une section qui peut être de forme rectangulaire. Les barres antivibratoires 15 sont toutes fixées à l'une de leurs extrémités constituant leur extrémité interne, sur une pièce de liaison 16 en forme de demi-cercle ou en forme d'éventail qui est accrochée sur le rail 18, par exemple par l'intermédiaire d'une ouverture engagée sur un tenon usiné dans le rail 18.
  • L'extrémité opposée des barres antivibratoires 15 peut être fixée par soudage, de manière habituelle sur une barre courbe 19 reposant sur la partie supérieure du chignon 9, en contact avec les grands cintres 10'c ou par une fixation mécanique.
  • Sur les figures 4 et 5, on a représenté le rail 18 fixé sur la face supérieure de la plaque entretoise 8a, suivant une direction diamétrale, dans une partie centrale de la plaque entretoise 8a entre les trous de passage des tubes 10 du faisceau.
  • Le rail 18 présente un talon 18a qui est fixé par des ensembles 17 de fixation par vis et écrou sur la plaque entretoise 8a. La vis de fixation étant introduite dans des ouvertures traversant la plaque entretoise 8a et le talon 18a qui sont mises en coïncidence. Dans un autre mode de réalisation non représenté, le rail 18 peut aussi être directement soudé sur la plaque entretoise supérieure 8a, si les matériaux constituant ces deux pièces le permettent.
  • Le rail 18 comporte une partie supérieure d'accrochage 18b en forme de peigne dont les dents successives 21 présentent un ergot d'accrochage 22 dirigé parallèlement à la base 18a et à la plaque entretoise 8a. L'écartement des dents 21 et des ergots d'accrochage 22 correspond à la distance entre deux espaces libres successifs entre des nappes de tubes adjacentes telles que les nappes 20' et 20'' représentées sur la figure 5.
  • Dans chacun des espaces libres entre deux nappes successives de tubes, est disposée une pièce de liaison 16 en forme d'éventail sur laquelle viennent se fixer les extrémités internes des barres antivibratoires 15.
  • La pièce de liaison 16 en forme d'éventail comporte un talon traversé par une ouverture 23 qui peut être engagée sur un ergot d'accrochage 22 d'une dent 21 de la partie d'accrochage 18b en forme de peigne du rail 18.
  • La pièce de liaison 16 comporte également une partie limitée par un contour sensiblement semi-circulaire dans laquelle sont ménagés des logements 24 de direction radiale par rapport au contour externe de la pièce de liaison 16 dont la forme et la dimension de la section correspondent à la forme et à la dimension de la section rectangulaire des barres antivibratoires 15.
  • Les logements 24 sont ouverts sur la face externe de la pièce de liaison 16 et sont disposés successivement, de manière que leurs axes de direction radiale par rapport à la pièce 16 fassent entre eux un angle sensiblement constant.
  • Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 4 et 5, les pièces de liaison 16 présentent six logements 24 destinés à recevoir les extrémités internes de six barres antivibratoires 15 mais il est bien évident que les pièces 16 pourraient comporter un nombre différent de logements, par exemple cinq pour recevoir cinq barres antivibratoires dans chacun des espaces entre deux nappes successives de tubes.
  • Contrairement, au cas des barres antivibratoires en forme de V comportant deux branches, il est en effet possible d'utiliser un nombre de branches de barres antivibratoires impair, de manière à assurer au mieux la symétrie de la disposition des barres antivibratoires dans le chignon du générateur de vapeur.
  • Deux trous 25 sont percés à travers les deux parois de la pièce de liaison 16, au niveau de chacun des logements 24 d'une barre antivibratoire 15. La barre antivibratoire 15 est percée de trous qui viennent s'aligner avec les trous 25 de la pièce 16, lors de l'engagement de l'extrémité de la barre antivibratoire 15 dans le logement 24.
  • La fixation des barres antivibratoires 15 est assurée par des goupilles 26 qui sont engagées dans les ouvertures alignées de la pièce 16 et des barres antivibratoires.
  • On peut ainsi réaliser facilement le montage des barres antivibratoires 15 sur la pièce de liaison 16, avant de réaliser l'accrochage de la pièce 16 sur l'ergot 22 du rail 18, lors du montage du faisceau du générateur de vapeur, comme il sera expliqué plus loin.
  • Au cours du montage d'un ensemble comportant des barres antivibratoires 15 et une pièce de liaison 16, il est également facile de remplacer une barre antivibratoire détériorée en chassant les goupilles 26 pour extraire la barre antivibratoire détériorée de son logement 24.
  • La mise en place de l'ensemble des barres antivibratoires nécessaire entre deux nappes de tubes peut être réalisée rapidement et très facilement par simple accrochage d'une pièce de liaison sur les moyens d'accrochage correspondants du rail fixés sur la plaque entretoise.
  • Sur les figures 6 et 7, on a représenté une variante de réalisation de l'ensemble des barres antivibratoires destinées à être introduites entre deux nappes adjacentes de tubes et des moyens de liaison de ces barres antivibratoires.
  • Les barres antivibratoires 15' comportent une extrémité interne 15'a qui est filetée et la pièce de liaison 16' en forme d'éventail comporte un ensemble d'ouvertures 24' de direction radiale qui sont taraudées de manière à recevoir les extrémités 15'a des barres antivibratoires 15' qui sont fixées par vissage sur la pièce de liaison 16'.
  • La pièce de liaison 16' comporte un talon qui est traversé par une ouverture 23' permettant l'accrochage de la pièce 16' dans une position voulue entre deux nappes de tubes 20', 20'' sur un ergot 22 du rail 18 tel que décrit précédemment.
  • Il est bien évident que le dispositif suivant la variante de réalisation des figures 6 et 7 présente des avantages sensiblement équivalents à ceux du dispositif représenté sur les figures 4 et 5.
  • Sur la figure 8, on a représenté la partie supérieure 9 ou chignon du faisceau d'un générateur de vapeur. Le chignon 9 est constitué par les cintres 10c des tubes 10 du générateur de vapeur qui sont disposés et maintenus suivant des nappes planes 20 par les entretoises du générateur de vapeur telles que l'entretoise supérieure 8a qui comporte des trous traversants 30 dans lesquels sont engagées les parties d'extrémité des branches droites des tubes 10.
  • Le réseau de trous 30 de l'entretoise supérieure 8a du générateur de vapeur est interrompu dans la partie centrale de l'entretoise, suivant une zone diamétrale 31 qui constitue une zone libre à l'intérieur du faisceau, en-dessous des petits cintres tels que le cintre 10''c représenté sur la figure 8.
  • Un élément allongé 28 constitué par un rail profilé ayant une section en forme de T est fixé sur la surface supérieure de l'entretoise 8a suivant un diamètre de la plaque entretoise, dans la zone libre 31 en-dessous des petits cintres 10''c.
  • L'âme centrale du rail profilé 28 qui est placée perpendiculairement à la plaque entretoise 8a est découpée pour constituer des encoches successives 29 espacées suivant la longueur du profilé d'une distance sensiblement égale à la distance séparant deux nappes adjacentes 20 de tubes du faisceau du générateur de vapeur.
  • Le rail profilé 28 est fixé sur la surface supérieure de la plaque entretoise 8a par l'intermédiaire de la base plane du rail profilé 28 qui est soudée ou vissée sur la face supérieure de la plaque entretoise 8a.
  • Les encoches 29 régulièrement espacées suivant la longueur du rail 28 traversent l'âme du rail profilé 28 sur toute son épaisseur et délimitent des dents et des ergots d'accrochage qui peuvent être identiques aux dents 21 et aux ergots 22 représentés sur la figure 5.
  • Dans chacun des espaces entre deux nappes de tubes 20 adjacentes, on place en une seule opération, pendant le montage des tubes du faisceau, un ensemble de barres antivibratoires rectilignes 15 fixées à leur partie d'extrémité intérieure à une pièce de liaison 16 comportant une ouverture d'accrochage qui est engagée sur un ergot entre deux encoches successives 29 du rail 28.
  • Les barres antivibratoires 15 comportent des extrémités extérieures opposées aux extrémités fixées sur la pièce de liaison 16 qui peuvent être fixées par soudage sur des barres courbes 19 appelées épingles de liaison, ou par une fixation mécanique.
  • La mise en place des tubes du faisceau et des barres antivibratoires, pendant le montage du faisceau, peut être réalisée selon le procédé décrit dans le FR-A-2.603.364 de la Société FRAMATOME. Selon ce procédé, la structure de réception des tubes du faisceau, à savoir les plaques entretoises et la plaque tubulaire du générateur de vapeur sont fixées dans leur position relative définitive et les nappes de tubes 20 sont mises en place successivement dans la structure de réception.
  • La plaque entretoise supérieure porte le rail 28 de fixation des extrémités internes des barres antivibratoires 15.
  • En se reportant à la figure 8, on supposera que la dernière nappe dont les tubes ont été mis en place dans les plaques entretoises et la plaque tubulaire est la nappe 20 représentée.
  • Après mise en place des tubes de la nappe 20, on réalise l'accrochage de la pièce de liaison 16 d'un ensemble de barres antivibratoires telles que les six barres antivibratoires 15 représentées sur la figure 8, sur l'ergot d'accrochage correspondant du rail 28, de manière que les barres 15 viennent en appui sur l'ensemble des cintres 10c, 10'c, 10''c des tubes de la nappe 20. Cet accrochage est réalisé en une seule opération, en introduisant la pièce de liaison 16 dans l'encoche 29 correspondante et en engageant l'ouverture traversant la pièce de liaison 16 sur l'ergot d'accrochage. Cette opération qui peut être réalisée très rapidement est suivie d'une mise en appui des barres antivibratoires 15 sur la nappe de tubes 20 avec une force déterminée.
  • Si la mise en place des barres antivibratoires et de la nappe 20 est satisfaisante, on réalise l'introduction des tubes d'une nouvelle nappe dans la structure du faisceau et la mise en place d'un nouvel ensemble de barres antivibratoires.
  • La mise en place des tubes et des barres antivibratoires et le montage du faisceau peuvent ainsi être réalisés de manière très rapide.
  • La fixation des barres antivibratoires est complétée par mise en place des épingles de liaison 19 et soudage des extrémités extérieures des barres antivibratoires sur les épingles de liaison, ou par une fixation mécanique.
  • L'invention permet donc d'effectuer très rapidement le montage du faisceau tubulaire du générateur de vapeur. De plus, les barres antivibratoires sont toutes reliées par une pièce de liaison à la structure du faisceau et sont maintenues dans une position radiale définie.
  • On peut utiliser un ensemble de barres antivibratoires comportant un nombre pair ou un nombre impair de barres disposées dans des directions radiales.
  • En outre, la structure de l'élément allongé de fixation des jeux successifs de barres antivibratoires est relativement simple, puisqu'une seule encoche et un seul ergot d'accrochage est nécessaire au niveau de chacun des espaces entre deux nappes adjacentes de tubes.
  • Le dispositif de fixation des barres antivibratoires peut être facilement adapté à un nombre quelconque de nappes de tubes, ce nombre étant fonction en particulier de la surface d'échange du générateur de vapeur et de la forme géométrique du réseau des trous de la plaque tubulaire des plaques entretoises (pas triangulaire ou pas rectangulaire).
  • La structure du générateur de vapeur suivant l'invention s'adapte parfaitement à un montage des tubes par nappe permettant de réaliser en particulier une très bonne mise en appui des cintres des tubes sur les barres antivibratoires.
  • L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui a été décrit.
  • C'est ainsi que l'élément de fixation solidaire de la plaque entretoise supérieure du générateur de vapeur peut avoir une forme différente de celle qui a été décrite et comporter des moyens d'accrochage réalisés de manière différente.
  • Les pièces de liaison des barres antivibratoires qui sont destinées à être fixées sur l'élément allongé solidaire de la plaque entretoise supérieure peuvent avoir une forme différente de celle qui a été décrite et présenter des éléments d'accrochage différents des ouvertures traversantes qui ont été décrites plus haut.
  • Toutefois, ces pièces de liaison doivent permettre une fixation des barres antivibratoires dans des positions rayonnantes et présentent en conséquence une forme qui a été décrite comme une forme en éventail. Il est bien évident cependant que la pièce en forme d'éventail peut être réalisée sous une forme différente d'une plaque ou autre pièce monobloc comportant des ouvertures ayant des directions rayonnantes. La pièce en forme d'éventail peut être réalisée par juxtaposition et fixation en position adjacente d'éléments permettant chacun de recevoir la partie d'extrémité d'une barre antivibratoire.
  • Bien entendu, les extrémités extérieures des barres antivibratoires peuvent être reliées par des moyens de liaison mécaniques au lieu d'être fixés par soudage sur des épingles de liaison.
  • L'invention s'applique à des échangeurs de chaleur différents de générateurs de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.

Claims (10)

1.- Echangeur de chaleur comprenant un faisceau-de tubes (10) cintrés en U de manière à présenter deux branches droites (10a, 10b) et un partie courbe (10c) entre les deux branches droites (10a, 10b), des plaques entretoises (8) espacées suivant la longueur des branches droites (10a, 10b) des tubes (10) et traversées par les branches droites (10a, 10b), maintenant les tubes du faisceau dans une disposition régulière dans laquelle les branches droites (10a, 10b) sont toutes parallèles entre elles et les tubes (10) disposés suivant des nappes planes (20) parallèles entre elles, une pluralité de barres antivibratoires (15) intercalées entre les nappes de chacun des couples de nappes (20, 20') adjacentes des tubes (10) dans leur partie courbe (10c), et des moyens de fixation et de liaison (16, 18, 19) des barres antivibratoires comportant au moins un élément allongé (18, 28) fixé sur la plaque entretoise (8a) la plus proche des parties courbes (10c) des tubes (10), dans une direction perpendiculaire aux nappes (20) de tubes (10), à l'intérieur d'un espace libre (11, 31) entre les tubes (10) situé à la partie centrale du faisceau (3), caractérisé par le fait que :
- les barres antivibratoires (15) sont des barres simples rectilignes, et
- les moyens de fixation des barres antivibratoires (15, 15') comportent entre les deux nappes de chacun des couples de nappes adjacentes (20', 20''), une pièce de liaison (16, 16') en forme d'éventail comportant des moyens de liaison (24, 26, 24', 15'a) des barres antivibratoires (15, 15') de la pluralité de barres, dans des dispositions rayonnantes et des moyens d'accrochage (23, 23') de la pièce de liaison (16, 16') sur l'élément allongé (18, 18', 28).
2.- Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément de forme allongé (18, 18', 28) est un rail profilé comportant une partie (18a) de fixation sur la plaque entretoise (8a) et une partie d'accrochage (18b) définissant des ergots d'accrochage (22) successifs des pièces de liaison (16, 16') des barres antivibratoires (15, 15').
3.- Echangeur de chaleur suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la partie d'accrochage (18b) du rail profilé (18) présente la forme d'un peigne ayant des dents successives (21) comprenant des ergots d'accrochage (22) des pièces de liaison (16).
4.- Echangeur de chaleur suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que la partie (18b) en forme de peigne du rail profilé (18, 28) comporte des ergots d'accrochage successifs (22) suivant la longueur du rail profilé (18, 28) réalisés par usinage d'encoches successives (29) dans une partie du rail profilé (18, 28).
5.- Echangeur de chaleur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'élément allongé (18, 18', 28) est fixé sur la plaque entretoise (8a), par des ensembles à vis et écrou (17) dont la vis est engagée dans des ouvertures alignées traversant la plaque entretoise (8a) et une partie (18a) du rail profilé (18, 28).
6.- Echangeur de chaleur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la pièce de liaison (16, 16') est une pièce plate massive ayant un bord sensiblement semi-circulaire dans laquelle sont prévues des ouvertures (24, 24') ayant des dispositions rayonnantes et débouchant sur le bord semi-circulaire de la pièce de liaison, pour l'engagement et la fixation des barres antivibratoires (15, 15').
7.- Echangeur de chaleur suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que les ouvertures (24) d'engagement des barres antivibratoires (15) sont des ouvertures lisses de réception de l'extrémité des barres antivibratoires au niveau desquelles la pièce de liaison (16) est traversée par des trous (25) venant dans l'alignement de trous correspondants dans la partie d'extrémité des barres antivibratoires (15) pour l'engagement de goupilles de fixation (26).
8.- Echangeur de chaleur suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que les ouvertures (24') de réception des barres antivibratoires (15' ) dans la pièce de liaison (16') sont des ouvertures taraudées, les barres antivibratoires (15' ) comportant des extrémités filetées (15'a) de fixation dans les ouvertures taraudées (24').
9.- Echangeur de chaleur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les moyens d'accrochage (23, 23') des pièces de liaison (16) sont constitués par des ouvertures traversantes (23, 23') des pièces de liaison (16, 16') destinées à être engagées sur des ergots d'accrochage (22) de l'élément allongé de fixation (18, 28).
10.- Echangeur de chaleur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les moyens de fixation et de liaison des barres antivibratoires (15, 15') comportent de plus des éléments (19) de fixation des extrémités externes des barres antivibratoires situées à l'opposé des extrémités fixées sur la pièce de liaison (16, 16').
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TW (1) TW247933B (fr)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0731328A1 (fr) * 1995-03-09 1996-09-11 FRAMATOME Société Anonyme Echangeur de chaleur, à tubes en U, équipé d'un dispositif de calage des tubes, antivibratoire et anti-envol
WO2007047603A1 (fr) * 2005-10-20 2007-04-26 Exxonmobil Research And Engineering Company Support de tubes anti-vibratoire pour faisceaux de tubes ayant des courbes en forme de u
WO2014011516A3 (fr) * 2012-07-13 2014-03-13 Areva Np Inc. Système de stabilisation de compression/distorsion (cdss) de tube à courbure en u

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6772832B2 (en) 2002-04-23 2004-08-10 Babcock & Wilcox Canada, Ltd. Heat exchanger tube support bar
US7506684B2 (en) * 2007-06-20 2009-03-24 Exxonmobil Research & Engineering Company Anti-vibration tube support with locking assembly
US8695688B2 (en) * 2007-07-18 2014-04-15 Babcock & Wilcox Canada Ltd. Nubbed U-bend tube support
JP5660886B2 (ja) * 2010-12-27 2015-01-28 三菱重工業株式会社 蒸気発生器の製造方法および管支持板組立装置
US9697919B2 (en) * 2010-12-29 2017-07-04 Westinghouse Electric Company, Llc Anti-vibration tube support plate arrangement for steam generators
US9328974B2 (en) * 2011-02-21 2016-05-03 Kellogg Brown & Root Llc Particulate cooler
CN102161143A (zh) * 2011-04-01 2011-08-24 上海电气核电设备有限公司 一种用于蒸汽发生器管束的抗震条装配辅助工装
US9534779B2 (en) * 2011-04-04 2017-01-03 Westinghouse Electric Company Llc Steam generator tube lane flow buffer
US8479392B2 (en) * 2011-06-02 2013-07-09 Westinghouse Electric Company Llc Anti-vibration bar clamping tool and method
US20140014295A1 (en) * 2011-06-28 2014-01-16 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Steam generator
CN102393159B (zh) * 2011-09-16 2013-09-11 茂名重力石化机械制造有限公司 一种具有u形管束防振装置的管壳式换热器
CN103921082B (zh) * 2012-08-20 2017-03-29 丹阳市龙鑫合金有限公司 一种抗振条组件的制备方法
CN103921083B (zh) * 2012-08-20 2017-03-29 丹阳市龙鑫合金有限公司 蒸汽发生器用抗振条组件的制备方法
CN103934647B (zh) * 2012-08-20 2016-10-05 丹阳市龙鑫合金有限公司 蒸汽发生器的抗振条组件的制备方法
US20140116360A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-01 Westinghouse Electric Company Llc Method and apparatus for securing tubes in a steam generator against vibration
CN103801902B (zh) * 2012-11-08 2016-06-15 丹阳市龙鑫合金有限公司 Cap1000核电机组蒸汽发生器的抗振条组件
CN103868050B (zh) * 2012-12-13 2015-09-30 中国核动力研究设计院 一种蒸汽发生器传热管直管段支承板
US9903658B2 (en) * 2014-02-28 2018-02-27 Denso International America, Inc. Insert for heat exchanger and heat exchanger having the same
US20170017414A1 (en) 2015-07-15 2017-01-19 Innovium, Inc. System And Method For Implementing Hierarchical Distributed-Linked Lists For Network Devices
CN106197125A (zh) * 2016-08-17 2016-12-07 哈尔滨汽轮机厂辅机工程有限公司 一种光热发电再热器用的u形换热管支撑结构
CN108954288B (zh) * 2018-07-11 2020-01-07 东方电气(广州)重型机器有限公司 一种管束抗震条阻尼装置及限位方法
CN109654913B (zh) * 2018-12-06 2020-05-01 中广核工程有限公司 核电站换热器弯管折流结构
US11041681B2 (en) 2019-10-27 2021-06-22 Amar S. Wanni Clamping system for a tube in a tube bundle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3212567A (en) * 1962-05-08 1965-10-19 Combustion Eng Anti-vibration support means
EP0011959A1 (fr) * 1978-11-30 1980-06-11 Westinghouse Electric Corporation Dispositif et procédé pour installer des nappes de tubes en forme de U dans un échangeur de chaleur
EP0544579A1 (fr) * 1991-11-27 1993-06-02 Framatome Echangeur de chaleur, à tubes en U équipés d'un dispositif de supportage anti-envol

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2853278A (en) * 1956-04-05 1958-09-23 Griscom Russell Co Anti-vibration crate for heat exchange tubes
JPS54359A (en) * 1977-06-02 1979-01-05 Toshiba Corp Method of conveying material
JPS62242796A (ja) * 1986-04-16 1987-10-23 Hitachi Ltd 蒸気発生器伝熱管支持構造
US5005637A (en) * 1986-11-05 1991-04-09 Phillips Petroleum Company Heat exchanger U-bend tube support
US4895204A (en) * 1987-12-24 1990-01-23 Foster Wheeler Energy Corporation Tube support vibration suppression device and method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3212567A (en) * 1962-05-08 1965-10-19 Combustion Eng Anti-vibration support means
EP0011959A1 (fr) * 1978-11-30 1980-06-11 Westinghouse Electric Corporation Dispositif et procédé pour installer des nappes de tubes en forme de U dans un échangeur de chaleur
EP0544579A1 (fr) * 1991-11-27 1993-06-02 Framatome Echangeur de chaleur, à tubes en U équipés d'un dispositif de supportage anti-envol

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0731328A1 (fr) * 1995-03-09 1996-09-11 FRAMATOME Société Anonyme Echangeur de chaleur, à tubes en U, équipé d'un dispositif de calage des tubes, antivibratoire et anti-envol
FR2731508A1 (fr) * 1995-03-09 1996-09-13 Framatome Sa Echangeur de chaleur, a tubes en u, equipe d'un dispositif de calage des tubes, antivibratoire et anti-envol
EP1061320A2 (fr) * 1995-03-09 2000-12-20 Framatome Echangeur de chaleur, à tubes en U, équipé d'un dispositif de calage des tubes antivibratoire et anti-envol
EP1061320A3 (fr) * 1995-03-09 2001-01-17 Framatome Echangeur de chaleur, à tubes en U, équipé d'un dispositif de calage des tubes antivibratoire et anti-envol
WO2007047603A1 (fr) * 2005-10-20 2007-04-26 Exxonmobil Research And Engineering Company Support de tubes anti-vibratoire pour faisceaux de tubes ayant des courbes en forme de u
US7699093B2 (en) 2005-10-20 2010-04-20 Exxonmobil Research And Engineering Company Anti-vibration tube support for tube bundles having U-shaped bends
WO2014011516A3 (fr) * 2012-07-13 2014-03-13 Areva Np Inc. Système de stabilisation de compression/distorsion (cdss) de tube à courbure en u

Also Published As

Publication number Publication date
FR2707382B1 (fr) 1995-09-22
CN1099473A (zh) 1995-03-01
KR960014874A (ko) 1996-05-22
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FR2707382A1 (fr) 1995-01-13
US5515911A (en) 1996-05-14
TW247933B (fr) 1995-05-21
KR100326191B1 (ko) 2002-06-22

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