EP0648974B1 - Générateur de vapeur avec dispositif de maintien radial de l'enveloppe de faisceau de tubes et des plaques-entretoises - Google Patents

Générateur de vapeur avec dispositif de maintien radial de l'enveloppe de faisceau de tubes et des plaques-entretoises Download PDF

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EP0648974B1
EP0648974B1 EP94402296A EP94402296A EP0648974B1 EP 0648974 B1 EP0648974 B1 EP 0648974B1 EP 94402296 A EP94402296 A EP 94402296A EP 94402296 A EP94402296 A EP 94402296A EP 0648974 B1 EP0648974 B1 EP 0648974B1
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EP
European Patent Office
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envelope
steam generator
bundle
axis
pressure
Prior art date
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EP94402296A
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German (de)
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EP0648974A1 (fr
Inventor
Gil Cornic
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Areva NP SAS
Original Assignee
Framatome SA
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/023—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers with heating tubes, for nuclear reactors as far as they are not classified, according to a specified heating fluid, in another group
    • F22B1/025—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers with heating tubes, for nuclear reactors as far as they are not classified, according to a specified heating fluid, in another group with vertical U shaped tubes carried on a horizontal tube sheet
    • 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
    • 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
    • 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
    • F28F9/005—Other auxiliary members within casings, e.g. internal filling means or sealing means

Definitions

  • the present invention relates to a steam generator comprising a device radial support of the beam envelope and spacer plates of the steam generator according to the preamble of claims 1 and 4.
  • a steam generator is described in document US-A-4,503,903.
  • Heat exchangers such as steam generators of a water nuclear reactor under pressure have a tube bundle made up by a very large number of small diameter tubes arranged vertically inside an envelope of generally cylindrical shape itself disposed inside the envelope under rigid pressure external thickness of the steam generator.
  • Pressurized water from the nuclear reactor circulates inside the small diameter tubes and the water to be vaporized is introduced inside the envelope of the bundle where it comes into contact with the outer surface of the tubes. Steam is recovered at the top of the beam envelope then it is generally dried in separators steam-water arranged in the outer envelope of the steam generator above the envelope of the beam.
  • Steam generators are very tall units in which the different coaxial envelopes are arranged with generally small radial spacing.
  • spacer plates through which the bundle tubes pass, distributed depending on the height of the beam, to maintain the tubes in fixed radial positions one by compared to others. These spacer plates are connected between them by vertical tie rods, the assembly being placed inside the bundle envelope.
  • This radial support is obtained by stops attached to the bundle envelope at the spacer plates and at the rate of several stops by spacer plate. These stops are then regularly distributed around the periphery of spacer plates.
  • stops have the disadvantage of occupying much of the width of the placeholder between the beam envelope and the external envelope and thus appreciably limit the section of passage for the water to vaporize circulating in this space without ensuring a perfect seal.
  • stops also have the disadvantage of requiring the introduction of wedging parts in notches machined at the peripheral part of spacer plates. These notches decrease accordingly the distance between the peripheral tubes of the beam and the edge of the spacer plates. If we want maintain sufficient distance between tubes peripherals and plaque, then you have to decrease the number of tubes in the bundle.
  • the stops must have shapes that do not facilitate their fixing by welding in the wall of the envelope beam.
  • the invention therefore relates to a generator of steam comprising a pressure envelope of form stretched along a given axis, a bundle envelope steam generator tubes, also shaped elongated along the same axis and contained in the envelope pressure so as to leave an annular space between the two envelopes, spacer plates being arranged at given intervals and transversely to said axis in the beam envelope for supporting said tubes by means of a device holding device, the holding device being constituted of stops passing through the wall of the bundle envelope and fixed to this wall at the level of spacer plates, the stops being distributed at the periphery of each spacer plate to separate radially the envelope beam of the envelope pressure and to exercise maintenance constraints rigid between the spacer plates and the casing beam, each stop comprising a first part attached to the beam casing and comprising means allowing their possible sliding on the face internal pressure envelope along said axis and means for varying their radial dimension with respect to said axis, each stop also comprising a second part which can be moved radially relative to to the first room and having
  • the first part comprises a cavity in which the second part is housed forming a piston in this cavity, said fluid being introduced into the cavity, in the space between the first room and the second room. This facilitates assembly operations of the steam generator.
  • This fluid can be introduced through a conduit crossing the second room.
  • the invention also relates to a generator of steam including a pressure envelope of elongated shape given axis, an envelope of the bundle of tubes of the steam generator, also elongated according to the same axis and contained in the pressure envelope so as to leave an annular space between the two envelopes, with spacer plates arranged at given intervals and across the audit axis in the beam envelope to support said beams tubes by means of a holding device, the holding device consisting of stops crossing the wall of the bundle envelope and fixed at this wall at the level of the spacer plates, the stops being distributed around the periphery of each spacer plate to radially separate the casing pressure envelope beam and to exercise rigid support constraints between spacer plates and the bundle shell, each stop comprising a first part fixed on the beam envelope and comprising means allowing their possible sliding on the internal face the pressure envelope along said axis and means to vary their radial dimension with respect said axis, each stop also comprising a second part that can be moved radially relative to to the first room and having means to exercise said rigid
  • These elastic means may include a spring arranged between the first part and the second room.
  • the means allowing the possible sliding of a stop on the internal face of the pressure envelope and the means to make vary their radial dimension are constituted by at minus a screw screwed into the first part, the contact between said screw and the inner face of the envelope pressure taking place at a convex end of the opinion.
  • Figure 1 which is an axial sectional view, we see a steam generator whose external envelope 1, resistant to pressure, contains in its lower part of smaller diameter a tubular bundle 2 comprising a set of bent tubes in the shape of an inverted U. These tubes are traversed by pressurized water forming part of the primary circuit and introduced into the steam generator under the tubular plate 3 by an inlet orifice 4. The pressurized water traverses the tubes of the tubular bundle 2 then returns under the tube plate 3 to exit through the orifice 5.
  • the tubular bundle 2 is surrounded, until near its lower part, by an envelope of beam 6 constituting the vaporization enclosure inside which the food water in contact with the tube bundle 2, traversed by water at high temperature coming from the reactor core, gradually vaporizes while rising inside of enclosure 6.
  • the tallest part of the dome of steam is provided with a steam outlet 7 towards the turbine.
  • a non-potable water supply device depicted keeps water level 8 food in the steam generator to a certain distance above tube bundle 2 and below cyclones 10 constituting the first stage of the vapor separator and communicating with the top of the vaporization enclosure 6 via the tubular columns 11. These tubular columns are welded to the roof 9 of the vaporization enclosure 6 and allow communication with the interior of this enclosure. This food water goes first in the space between the outer envelope 1 and enclosure 6 to reach the lower end of this enclosure.
  • the vapor which has abandoned most of the entrained water, passes through the secondary separators 12 formed by baffles allowing more complete drying steam before exiting through port 7.
  • Beam tubes are held laterally by spacer plates 13 arranged transversely inside the envelope of harness 6. Tie rods 14 attached to their part lower on the tube plate 1 allow maintain the axial spacing of the spacer plates 13.
  • Figure 2 is an enlargement of the area marked II in Figure 1. It allows you to see one retaining stops for a spacer plate 13.
  • the stop 15 is fixed to the bundle envelope 6.
  • the casing 6 is pierced a radial opening 16 allowing passage and fixing a structure comprising a sheath radial 17 welded to the casing 6 by one of its ends and slightly protruding in space ring between pressure envelope 1 and the beam envelope 6.
  • the structure further comprises an annular plate 18 welded to the end of the sheath 17 which is in the annular space and partially closing the sheath 17.
  • the structure finally includes a second sheath 19 placed in alignment of the first sleeve 17 and welded to the edge of the hole in the annular plate 18.
  • the stop includes a shaped part 20 general cylindrical which is engaged in the structure described above until contact with the internal wall of the pressure envelope 1.
  • the part 20 comprises a portion 21 of large diameter, this diameter being very slightly smaller than the inside diameter of the sheath 17, and a portion 22 of small diameter, this diameter being slightly less than the diameter inside of the sheath 19.
  • the face of the part 20 directed inward of the bundle envelope 6 is machined to constitute a bearing surface 23 inclined by relative to the vertical of an angle close to 5 °. The angle of inclination of this bearing surface corresponds to the machining angle of the shims 24 interposed between the spacer plate 13 and part 20.
  • the end of part 22 of part 20 directed to the pressure casing is machined to constitute a spherical bearing surface on the envelope pressure.
  • the parts 20 are placed in their housings and contact with pressure casing 1. Each part 20 is then welded by a circular weld bead 25 on the inner face of the sheath 17. Next comes place and weld a set of shims 24 between the surface support 23 and the edge of the spacer plate 13 for provide rigid support between spacer plates and the bundle casing.
  • FIGS 3 and 4 illustrate a first variant.
  • a first circular piece 31 is fixed by a weld bead 34 on a axial and circular opening made on the envelope beam 6 at a spacer plate 13. This part occupies part of the annular space 33 separating the two envelopes.
  • the welding of the first piece 31 of each stop on the envelope of beam is made prior to assembly operations of the steam generator.
  • the first part 31 has in its center a circular cavity 35 on the inside of the generator steam.
  • the peripheral part of part 31, in crown shape 37, has four threaded holes 36 regularly arranged on this crown. In these threaded holes 36, we screw four screws 38 for the adjusting the position of the beam envelope 6 with respect to the pressure envelope 1. The contact between the pressure jacket and each end of the screw 38 is made on a curved face 39.
  • the second part 32 acts as a piston in the cavity 35 of the first Exhibit 31. It is intended to come to bear on the spacer plate 13 by its rear face 41.
  • a conduit 42 passes right through the part 32, connecting the rear face 41 of this part to the cavity 35.
  • the duct 42 communicates with the face rear 41 through an orifice 43 adapted to receive a nozzle compressed air supply.
  • the bundle envelope 6 is positioning in the pressure envelope 1 in respecting the spacing required between the two envelopes by means of rods through a hole provided for this purpose in the beam envelope.
  • Screws 38 for example of the hexagon socket type, are then adjusted by means of an Allen key to get into contact with the wall internal pressure envelope. They can then be stopped by a welding point made between each of the screws 38 and the first part 31.
  • the piston 32 is introduced into the cavity 35, then brought into contact with the spacer plate 13, duly positioned, by inflation.
  • the inflation can be done by compressed air under a pressure of 7 bars.
  • the position obtained is then stopped using a weld bead 44 connecting the parts 31 and 32.
  • Figure 5 illustrates a second variant of achievement.
  • the elastic pressure intended to put the part 32 in contact with the spacer plate 13 in this case is ensured by a coil spring 45 housed in cavity 35.

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Description

La présente invention concerne un générateur de vapeur comprenant un dispositif de maintien radial de l'enveloppe de faisceau et des plaques-entretoises du générateur de vapeur selon le préambule des revendications 1 et 4. Un tel générateur de vapeur est décrit dans le document US-A-4 503 903.
Les échangeurs de chaleur tels que les générateurs de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression comportent un faisceau tubulaire constitué par un très grand nombre de tubes de petit diamètre disposé verticalement à l'intérieur d'une enveloppe de faisceau de forme générale cylindrique elle-même disposée à l'intérieur de l'enveloppe en pression rigide externe de grande épaisseur du générateur de vapeur.
L'eau sous pression du réacteur nucléaire circule à l'intérieur des tubes de petit diamètre et l'eau à vaporiser est introduite à l'intérieur de l'enveloppe du faisceau où elle entre en contact avec la surface externe des tubes. La vapeur est récupérée à la partie supérieure de l'enveloppe du faisceau puis elle est généralement asséchée dans des séparateurs vapeur-eau disposés dans l'enveloppe externe du générateur de vapeur au-dessus de l'enveloppe du faisceau.
Les générateurs de vapeur constituent des unités de très grande hauteur dans lesquelles les différentes enveloppes coaxiales sont disposées avec un espacement radial généralement faible.
Il est connu d'utiliser des plaques-entretoises dans lesquelles passent les tubes du faisceau, réparties suivant la hauteur du faisceau, pour maintenir les tubes dans des positions radiales fixes les uns par rapport aux autres. Ces plaques-entretoises sont reliées entre elles par des tirants verticaux, l'ensemble étant placé à l'intérieur de l'enveloppe de faisceau.
Il importe donc de maintenir les différentes enveloppes coaxiales des générateurs de vapeur, et l'ensemble du faisceau par les plaques-entretoises dans les directions radiales, de façon à éviter des déplacements relatifs et des chocs entre ces enveloppes et le faisceau en cas de sollicitations extérieures telles que celles qui accompagent un séisme.
Ce maintien radial est obtenu par des butées fixées sur l'enveloppe du faisceau au niveau des plaques-entretoises et à raison de plusieurs butées par plaque-entretoise. Ces butées sont alors régulièrement réparties à la périphérie des plaques-entretoises.
On connaít par le document FR-A-2 511 491 un tel dispositif de maintien. Il est constitué par des pièces ayant une épaisseur supérieure à l'épaisseur de l'enveloppe de faisceau et percées de trous taraudés à l'intérieur desquels on peut visser des goujons filetés dont l'extrémité saillante dans l'espace existant entre l'enveloppe de faisceau et l'enveloppe externe rigide vient en appui contre la surface intérieure de cette enveloppe externe. La mise en appui de ces butées est réalisée après réglage des goujons, par introduction de pièces de calage en forme de coin entre le bord externe des plaques-entretoises et la surface intérieure du dispositif d'appui dirigée vers le faisceau.
De telles butées ont l'inconvénient d'occuper une grande partie de la largeur de l'espace réservé entre l'enveloppe de faisceau et l'enveloppe externe et de limiter ainsi, de façon appréciable, la section de passage pour l'eau à vaporiser circulant dans cet espace sans assurer une parfaite étanchéité. Ces butées ont également l'inconvénient de nécessiter l'introduction de pièces de calage dans des échancrures usinées à la partie périphérique des plaques-entretoises. Ces échancrures diminuent d'autant la distance entre les tubes périphériques du faisceau et le bord des plaques-entretoises. Si l'on veut conserver une distance suffisante entre les tubes périphériques et la plaque, il faut alors diminuer le nombre de tubes du faisceau. D'autre part, les butées doivent présenter des formes qui ne facilitent pas leur fixation par soudage dans la paroi de l'enveloppe de faisceau.
D'autres dispositifs de maintien radial de l'enveloppe de faisceau et des plaques-entretoises d'un générateur de vapeur ont été divulgés par le brevet FR-A-2 562 996 de FRAMATOME et par des brevets américains US-A-4 503 903, US-A-4 583 584, US-A-4 690 206 et US-A-4 768 582. Tous ces dispositifs ne donnent pas entière satisfaction. Leur montage est en général compliqué, par l'utilisation de cales pour certains. Quelques uns de ces dispositifs n'offrent pas de portée suffisante pour un maintien satisfaisant des plaques-entretoises.
Pour remédier à ces inconvénients, on propose, selon la présente invention, un dispositif permettant le maintien radial de l'enveloppe de faisceau et des plaques-entretoises d'un générateur de vapeur et qui assure un montage plus simple et plus rapide que ceux connus jusqu'à présent. Ce nouveau dispositif de maintien assure également un meilleur calage des plaques-entretoises, grâce à une portée plus importante avec ceux-ci. Ces avantages sont notamment obtenus par l'utilisation de butées à positionnement élastique.
L'invention a donc pour objet un générateur de vapeur comprenant une enveloppe de pression de forme allongée selon un axe donné, une enveloppe du faisceau de tubes du générateur de vapeur, également de forme allongée selon le même axe et contenue dans l'enveloppe de pression de façon à laisser un espace annulaire entre les deux enveloppes, des plaques-entretoises étant disposées à des intervalles donnés et transversalement audit axe dans l'enveloppe de faisceau pour supporter lesdits tubes au moyen d'un dispositif de maintien, le dispositif de maintien étant constitué de butées traversant la paroi de l'enveloppe de faisceau et fixées à cette paroi au niveau des plaques-entretoises, les butées étant réparties à la périphérie de chaque plaque-entretoise pour séparer radialement l'enveloppe de faisceau de l'enveloppe de pression et pour exercer des contraintes de maintien rigide entre les plaques-entretoises et l'enveloppe de faisceau, chaque butée comportant une première pièce fixée sur l'enveloppe de faisceau et comprenant des moyens permettant leur glissement éventuel sur la face interne de l'enveloppe de pression selon ledit axe et des moyens pour faire varier leur dimension radiale par rapport audit axe, chaque butée comportant également une deuxième pièce déplaçable radialement par rapport à la première pièce et possédant des moyens pour exercer ladite contrainte de maintien rigide sur la plaque entretoise, des moyens de fixation étant prévus pour immobiliser la deuxième pièce par rapport à l'enveloppe de faisceau après mise en contact de la deuxième pièce et de la plaque-entretoise, caractérisé en ce que chaque butée comprend des moyens pour amener la deuxième pièce au contact de la plaque-entretoise correspondante par introduction d'un fluide entre la deuxième pièce et la première pièce.
Avantageusement, la première pièce comporte une cavité dans laquelle se loge la deuxième pièce formant piston dans cette cavité, ledit fluide étant introduit dans la cavité, dans l'espace situé entre la première pièce et la deuxième pièce. Ceci facilite les opérations de montage du générateur de vapeur.
Ce fluide peut être introduit par un conduit traversant la deuxième pièce.
L'invention a aussi pour objet un générateur de vapeur comprenant une enveloppe de pression de forme allongée selon un axe donné, une enveloppe du faisceau de tubes du générateur de vapeur, également de forme allongée selon le même axe et contenue dans l'enveloppe de pression de façon à laisser un espace annulaire entre les deux enveloppes, des plaques-entretoises étant disposées à des intervalles donnés et transversalement audit axe dans l'enveloppe de faisceau pour supporter lesdits tubes au moyen d'un dispositif de maintien, le dispositif de maintien étant constitué de butées traversant la paroi de l'enveloppe de faisceau et fixées à cette paroi au niveau des plaques-entretoises, les butées étant réparties à la périphérie de chaque plaque-entretoise pour séparer radialement l'enveloppe de faisceau de l'enveloppe de pression et pour exercer des contraintes de maintien rigide entre les plaques-entretoises et l'enveloppe de faisceau, chaque butée comportant une première pièce fixée sur l'enveloppe de faisceau et comprenant des moyens permettant leur glissement éventuel sur la face interne de l'enveloppe de pression selon ledit axe et des moyens pour faire varier leur dimension radiale par rapport audit axe, chaque butée comportant également une deuxième pièce déplaçable radialement par rapport à la première pièce et possédant des moyens pour exercer ladite contrainte de maintien rigide sur la plaque entretoise, des moyens de fixation étant prévus pour immobiliser la deuxième pièce par rapport à l'enveloppe de faisceau après mise en contact de la deuxième pièce et de la plaque-entretoise, caractérisé en ce que les moyens pour faire varier la dimension radiale par rapport audit axe sont constitués de moyens élastiques reliant la deuxième pièce à la première pièce et tendant à écarter la deuxième pièce de cette première pièce selon une direction radiale par rapport audit axe entre une première position correspondant à une dimension radiale minimale de la butée et une seconde position correspondant au contact avec la plaque-entretoise.
Ces moyens élastiques peuvent comprendre un ressort disposé entre la première pièce et la deuxième pièce.
De préférence, les moyens permettant le glissement éventuel d'une butée sur la face interne de l'enveloppe de pression et les moyens pour faire varier leur dimension radiale sont constitués par au moins une vis vissée dans la première pièce, le contact entre ladite vis et la face interne de l'enveloppe de pression se faisant selon une extrémité bombée de la vis.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages et particularités apparaítront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, accompagnée des dessins annexés parmi lesquels :
  • la figure 1 représente une vue en coupe verticale d'un générateur de vapeur utilisé dans les réacteurs nucléaires à eau pressurisée ;
  • la figure 2 représente une butée connue de maintien radial de l'enveloppe de faisceau et des plaques-entretoises d'un générateur de vapeur ;
  • la figure 3 représente, selon la coupe III-III de la figure 4, une butée de maintien radial selon l'invention dans une vue correspondant à celle de la figure 2 ;
  • la figure 4 est une vue de la butée de maintien radial selon la flèche IV de la figure 3 ;
  • la figure 5 représente une variante de butée de maintien radial selon l'invention.
Sur la figure 1, qui est une vue en coupe axiale, on voit un générateur de vapeur dont l'enveloppe externe 1, résistant à la pression, renferme dans sa partie inférieure de plus faible diamètre un faisceau tubulaire 2 comportant un ensemble de tubes coudés en forme de U renversé. Ces tubes sont parcourus par de l'eau sous pression faisant partie du circuit primaire et introduite dans le générateur de vapeur sous la plaque tubulaire 3 par un orifice d'entrée 4. L'eau sous pression parcourt les tubes du faisceau tubulaire 2 puis revient sous la plaque tubulaire 3 pour sortir par l'orifice 5.
Le faisceau tubulaire 2 est entouré, jusqu'au voisinage de sa partie inférieure, par une enveloppe de faisceau 6 constituant l'enceinte de vaporisation à l'intérieur de laquelle l'eau alimentaire en contact avec le faisceau tubulaire 2, parcouru par de l'eau à haute température venant du coeur du réacteur, se vaporise progressivement en s'élévant à l'intérieur de l'enceinte 6. La partie la plus haute du dôme de vapeur est pourvue d'un orifice 7 de sortie de la vapeur vers la turbine.
Un dispositif d'amenée d'eau alimentaire non représenté permet de maintenir le niveau 8 de l'eau alimentaire dans le générateur de vapeur à une certaine distance au-dessus du faisceau tubulaire 2 et en dessous des cyclones 10 constituant le premier étage du séparateur de vapeur et communiquant avec le haut de l'enceinte de vaporisation 6 par l'intermédiaire des colonnes tubulaires 11. Ces colonnes tubulaires sont soudées sur le toit 9 de l'enceinte de vaporisation 6 et permettent la communication avec l'intérieur de cette enceinte. Cette eau alimentaire passe d'abord dans l'espace existant entre l'enveloppe externe 1 et l'enceinte 6 pour atteindre l'extrémité inférieure de cette enceinte.
A la sortie des cyclones 10, la vapeur, qui a abandonné la plus grande partie de l'eau entraínée, passe dans les séparateurs secondaires 12 constitués par des chicanes permettant un séchage plus complet de la vapeur avant sa sortie par l'orifice 7.
Les tubes du faisceau sont maintenus latéralement par des plaques-entretoises 13 disposées transversalement à l'intérieur de l'enveloppe de faisceau 6. Des tirants 14 fixés à leur partie inférieure sur la plaque tubulaire 1 permettent de maintenir l'espacement axial des plaques-entretoises 13.
La figure 2 est un agrandissement de la zone repérée II sur la figure 1. Elle permet de voir l'une des butées de maintien d'une plaque-entretoise 13. La butée 15 est fixée à l'enveloppe de faisceau 6. Pour réaliser cette fixation, l'enveloppe 6 est percée d'une ouverture radiale 16 permettant le passage et la fixation d'une structure comprenant un fourreau radial 17 soudé sur l'enveloppe 6 par l'une de ses extrémités et légèrement saillant dans l'espace annulaire compris entre l'enveloppe de pression 1 et l'enveloppe de faisceau 6. La structure comprend encore une plaque annulaire 18 soudée sur l'extrémité du fourreau 17 qui se trouve dans l'espace annulaire et obturant partiellement le fourreau 17. La structure comprend enfin un second fourreau 19 placé dans l'alignement du premier fourreau 17 et soudé sur le bord du trou de la plaque annulaire 18.
La butée comprend une pièce 20 de forme générale cylindrique qui est engagée dans la structure décrite ci-dessus jusqu'au contact avec la paroi interne de l'enveloppe de pression 1. La pièce 20 comprend une partie 21 de grand diamètre, ce diamètre étant très légèrement inférieur au diamètre intérieur du fourreau 17, et une partie 22 de petit diamètre, ce diamètre étant très légèrement inférieur au diamètre intérieur du fourreau 19. La face de la pièce 20 dirigée vers l'intérieur de l'enveloppe de faisceau 6 est usinée pour constituer une surface d'appui 23 inclinée par rapport à la verticale d'un angle voisin de 5°. L'angle d'inclinaison de cette surface d'appui correspond à l'angle d'usinage des cales 24 interposées entre la plaque-entretoise 13 et la pièce 20.
L'extrémité de la partie 22 de la pièce 20 dirigée vers l'enveloppe de pression est usinée pour constituer une surface d'appui sphérique sur l'enveloppe de pression.
Pour la mise en place des butées de maintien, on place les pièces 20 dans leurs logements et en contact avec l'enveloppe de pression 1. Chaque pièce 20 est alors soudée par un cordon de soudure circulaire 25 sur la face interne du fourreau 17. On vient ensuite placer et souder un jeu de cales 24 entre la surface d'appui 23 et le chant de la plaque-entretoise 13 pour réaliser un maintien rigide entre les plaques-entretoises et l'enveloppe de faisceau.
On va décrire maintenant deux variantes du dispositif de maintien selon l'invention qui n'emploient pas de cales comme le dispositif de l'art antérieur, en relation avec les figures 3 à 5.
Sur ces figures, on reconnaít l'enveloppe de pression 1, l'enveloppe de faisceau 6 et une plaque-entretoise 13.
Les figures 3 et 4 illustrent une première variante de réalisation. Une première pièce circulaire 31 est fixée par un cordon de soudure 34 sur une ouverture axiale et circulaire effectuée sur l'enveloppe de faisceau 6 au niveau d'une plaque-entretoise 13. Cette pièce occupe une partie de l'espace annulaire 33 séparant les deux enveloppes. La soudure de la première pièce 31 de chaque butée sur l'enveloppe de faisceau se fait préalablement aux opérations de montage du générateur de vapeur.
La première pièce 31 comporte en son centre une cavité circulaire 35 du côté intérieur du générateur de vapeur. La partie périphérique de la pièce 31, en forme de couronne 37, possède quatre trous filetés 36 régulièrement disposés sur cette couronne. Dans ces trous filetés 36, on visse quatre vis 38 pour le réglage de la position de l'enveloppe de faisceau 6 par rapport à l'enveloppe de pression 1. Le contact entre l'enveloppe de pression et chaque extrémité des vis 38 se fait selon une face bombée 39.
La deuxième pièce 32, de forme cylindrique, fait office de piston dans la cavité 35 de la première pièce 31. Elle est destinée à venir en appui sur la plaque-entretoise 13 par sa face arrière 41.
Un conduit 42 traverse de part en part la pièce 32, reliant la face arrière 41 de cette pièce à la cavité 35. Le conduit 42 communique avec la face arrière 41 par un orifice 43 apte à recevoir une buse d'alimentation en air comprimé.
Au montage, l'enveloppe de faisceau 6 est mise en position dans l'enveloppe de pression 1 en respectant l'espacement requis entre les deux enveloppes au moyen de piges à travers un trou prévu à cet effet dans l'enveloppe de faisceau. Les vis 38, par exemple du type à six pans creux, sont alors ajustées au moyen d'une clé Allen pour obtenir le contact avec la paroi interne de l'enveloppe de pression. Elles peuvent alors être arrêtées par un point de soudure réalisé entre chacune des vis 38 et la première pièce 31.
Ensuite le piston 32 est introduit dans la cavité 35, puis amené au contact de la plaque-entretoise 13, dûment positionnée, par gonflage. Le gonflage peut se faire par de l'air comprimé sous une pression de 7 bars. La position obtenue est alors arrêtée à l'aide d'un cordon de soudure 44 reliant les pièces 31 et 32.
La figure 5 illustre une deuxième variante de réalisation. La pression élastique destinée à mettre la pièce 32 en contact avec la plaque-entretoise 13 est dans ce cas assurée par un ressort à boudin 45 logé dans la cavité 35.
Il est possible dans l'une et l'autre variante de l'invention d'assurer un contact de grande portée entre le chant de la plaque-entretoise 13 et la face arrière 41 de la pièce 32.

Claims (8)

  1. Générateur de vapeur comprenant une enveloppe de pression (1) de forme allongée selon un axe donné, une enveloppe du faisceau de tubes du générateur de vapeur, également de forme allongée selon le même axe et contenue dans l'enveloppe de pression de façon à laisser un espace annulaire entre les deux enveloppes, des plaques-entretoises (13) étant disposées à des intervalles donnés et transversalement audit axe dans l'enveloppe de faisceau pour supporter lesdits tubes au moyen d'un dispositif de maintien, le dispositif de maintien étant constitué de butées traversant la paroi de l'enveloppe de faisceau et fixées à cette paroi au niveau des plaques-entretoises, les butées étant réparties à la périphérie de chaque plaque-entretoise pour séparer radialement l'enveloppe de faisceau de l'enveloppe de pression et pour exercer des contraintes de maintien rigide entre les plaques-entretoises et l'enveloppe de faisceau, chaque butée comportant une première pièce (31) fixée sur l'enveloppe de faisceau (6) et comprenant des moyens permettant leur glissement éventuel sur la face interne de l'enveloppe de pression selon ledit axe et des moyens pour faire varier leur dimension radiale par rapport audit axe, chaque butée comportant également une deuxième pièce (32) déplaçable radialement par rapport à la première pièce et possédant des moyens pour exercer ladite contrainte de maintien rigide sur la plaque entretoise, des moyens de fixation étant prévus pour immobiliser la deuxième pièce (32) par rapport à l'enveloppe de faisceau après mise en contact de la deuxième pièce (32) et de la plaque-entretoise (13), caractérisé en ce que chaque butée comprend des moyens pour amener la deuxième pièce (32) au contact de la plaque-entretoise (13) correspondante par introduction d'un fluide entre la deuxième pièce (32) et la première pièce (31).
  2. Générateur de vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première pièce (31) comporte une cavité (35) dans laquelle se loge la deuxième pièce (32) formant piston dans cette cavité, ledit fluide étant introduit dans la cavité, dans l'espace situé entre la première pièce (31) et la deuxième pièce (32).
  3. Générateur de vapeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit fluide est introduit par un conduit (42) traversant la deuxième pièce (32).
  4. Générateur de vapeur comprenant une enveloppe de pression (1) de forme allongée selon un axe donné, une enveloppe du faisceau de tubes du générateur de vapeur, également de forme allongée selon le même axe et contenue dans l'enveloppe de pression de façon à laisser un espace annulaire entre les deux enveloppes, des plaques-entretoises (13) étant disposées à des intervalles donnés et transversalement audit axe dans l'enveloppe de faisceau pour supporter lesdits tubes au moyen d'un dispositif de maintien, le dispositif de maintien étant constitué de butées traversant la paroi de l'enveloppe de faisceau et fixées à cette paroi au niveau des plaques-entretoises, les butées étant réparties à la périphérie de chaque plaque-entretoise pour séparer radialement l'enveloppe de faisceau de l'enveloppe de pression et pour exercer des contraintes de maintien rigide entre les plaques-entretoises et l'enveloppe de faisceau, chaque butée comportant une première pièce (31) fixée sur l'enveloppe de faisceau (6) et comprenant des moyens permettant leur glissement éventuel sur la face interne de l'enveloppe de pression selon ledit axe et des moyens pour faire varier leur dimension radiale par rapport audit axe, chaque butée comportant également une deuxième pièce (32) déplaçable radialement par rapport à la première pièce et possédant des moyens pour exercer ladite contrainte de maintien rigide sur la plaque entretoise, des moyens de fixation étant prévus pour immobiliser la deuxième pièce (32) par rapport à l'enveloppe de faisceau après mise en contact de la deuxième pièce (32) et de la plaque-entretoise (13), caractérisé en ce que les moyens pour faire varier la dimension radiale par rapport audit axe sont constitués de moyens élastiques reliant la deuxième pièce (32) à la première pièce (31) et tendant à écarter la deuxième pièce de cette première pièce selon une direction radiale par rapport audit axe entre une première position correspondant à une dimension radiale minimale de la butée et une seconde position correspondant au contact avec la plaque-entretoise.
  5. Générateur de vapeur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens élastiques comprennent un ressort (45) disposé entre la première pièce (31) et la deuxième pièce (32).
  6. Générateur de vapeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens permettant le glissement éventuel d'une butée sur la face interne de l'enveloppe de pression et les moyens pour faire varier leur dimension radiale sont constitués par au moins une vis (38) vissée dans la première pièce (31), le contact entre ladite vis (38) et la face interne de l'enveloppe de pression (1) se faisant selon une extrémité bombée (39) de la vis.
  7. Générateur de vapeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation sont constitués par une soudure effectuée entre la première pièce (31) et la deuxième pièce (32).
  8. Générateur de vapeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contact entre la deuxième pièce (32) et la plaque-entretoise (13) se fait selon une face de grande portée de la deuxième pièce exerçant une pression sur le chant de la plaque-entretoise.
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