EP1902266B1 - Heat exchanger assembly which is intended, in particular, for a high-temperature nuclear reactor - Google Patents
Heat exchanger assembly which is intended, in particular, for a high-temperature nuclear reactor Download PDFInfo
- Publication number
- EP1902266B1 EP1902266B1 EP06778635A EP06778635A EP1902266B1 EP 1902266 B1 EP1902266 B1 EP 1902266B1 EP 06778635 A EP06778635 A EP 06778635A EP 06778635 A EP06778635 A EP 06778635A EP 1902266 B1 EP1902266 B1 EP 1902266B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- fluid
- assembly according
- axial
- output
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Not-in-force
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F28D7/16—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 being arranged in parallel spaced relation
-
- 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
- F28F9/02—Header boxes; End plates
-
- 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
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0006—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the plate-like or laminated conduits being enclosed within a pressure vessel
-
- 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
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0054—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for nuclear applications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
- F28F2250/10—Particular pattern of flow of the heat exchange media
- F28F2250/108—Particular pattern of flow of the heat exchange media with combined cross flow and parallel flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
- F28F2265/26—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2280/00—Mounting arrangements; Arrangements for facilitating assembling or disassembling of heat exchanger parts
- F28F2280/02—Removable elements
Definitions
- the invention generally relates to heat exchangers, in particular for high temperature (HTR) or very high temperature (VHTR) nuclear reactor.
- HTR high temperature
- VHTR very high temperature
- the invention aims to provide a heat exchange assembly where the risk of such breaks is greatly reduced, both in normal operation and in an accident situation.
- the invention relates to an assembly of the above-mentioned type, characterized in that it comprises an inlet chamber provided with a first axial side of the exchangers, putting into communication the inlet (s) of the second fluid with at least several axial inlet manifolds.
- the set 1 represented on the figures 1 and 2 is intended to be used in a high temperature or very high temperature nuclear reactor (HTR / VHTR), to achieve a heat exchange between a first fluid and a second fluid.
- HTR / VHTR very high temperature nuclear reactor
- the first fluid is the primary fluid of the nuclear reactor, and circulates in a closed loop therein. It passes through the heart of the nuclear reactor (not shown), then crosses the assembly 1 and finally returns to the entrance of the heart.
- the primary fluid is heated in the reactor core, and exits from it for example at a temperature of about 850 ° C. He gives up some of its heat to the secondary fluid in the assembly 1, and leaves it for example at a temperature of 450 ° C.
- the primary fluid is typically substantially pure helium gas.
- the second fluid is the secondary fluid of the nuclear reactor, and circulates in a closed loop therein. It passes through the assembly 1, then passes into a gas turbine driving an electric generator and returns to the input of the assembly 1.
- the secondary fluid enters the assembly 1, for example at a temperature of 405. ° C about and comes out for example at 805 ° C.
- the secondary fluid is a gas comprising mainly helium and nitrogen.
- the chamber 2 comprises a tank 30 inside which are disposed the exchangers 12 and the collectors 14, 16, 18, 20, presenting upwardly an opening 32, and a removable cover 34 for sealing the opening 32 of the tank 30.
- the tank 30 comprises a cylindrical top ferrule 36, coaxial with the X axis, a cylindrical lower ferrule 38, coaxial with the X axis, disposed under the upper ferrule 36, of slightly reduced diameter with respect to the ferrule 36, a frustoconical ferrule 40 interposed between the ferrules 36 and 38, and a bottom curved bottom 42, closing the ferrule 38 downwards.
- the upper free edge of the ferrule 36 surrounds the opening 32 and forms a flange 44.
- the lid 34 is curved upwards, and has a free edge forming a flange 46 complementary to the flange 44 of the tank 30.
- the lid 34 has a bottom section substantially in elliptical portion in a plane containing the axis X.
- the cover 34 is capable of being rigidly fixed to the tank 30 by means of eighty tie rods 50 engaged in holes 52 formed on the flange 46, and screwed into threaded orifices 54 formed on the flange 44.
- flange 46 carries a high-sealing metal gasket 55, for example of the type sold under the trade name "HELICOFLEX", sealing between the lid 34 and the tank 30 when they are fixed to one another.
- the inputs 8 of the secondary fluid are provided at the bottom of the ferrule 36, on the same circumference thereof. They are arranged all four on the same half of the ferrule 36, as shown in FIG. figure 4 . These inputs are circular, and have axes arranged at 42 ° from each other.
- the outputs of the secondary fluid 10 are formed at the top of the upper ferrule 36, and are arranged on the same circumference of this ferrule ( figure 3 ). They are located on the same half of the shell 36 as the inputs 8. As for the inputs, these outlets 10 are circular and their axes are spaced 42 °.
- the lower shell 38 comprises a single stitching through which are formed the inlet 4 and the outlet 6 of the primary fluid.
- Input 4 and output 6 are coaxial, as shown in figure 2 , the output 6 surrounding the input 4.
- the bottom 42 is curved downwards, and has a central, round opening, centered on the X axis, in which the fan 28 is fixed.
- the eight heat exchangers 12 are arranged in a circle about the X axis, and regularly distributed around it.
- the exchangers 12 are plate type heat exchangers. Each exchanger 12 comprises eight modules 56 stacked vertically, identical to each other.
- each module 56 has a parallelepipedal shape.
- Each module 56 comprises an outer casing 58 in which are machined inlet and outlet ports 60 and 62 of the primary fluid and inlet and outlet ports 64 and 66 of the secondary fluid, and a plurality of plates 67 disposed at inside the casing 58, stacked axially.
- the slots 60 and 62 are arranged on two opposite faces of the casing 58, turned respectively inwards and outwards of the assembly 1.
- the apertures 64 and 66 are formed on two substantially radial and opposite sides of the casing. envelope 58 ( Figures 6A to 6C ).
- the stacked plates 67 define between them a plurality of primary fluid flow channels extending radially from the lumen 60 to the lumen 62.
- the plates 67 also define between them a plurality of secondary fluid circulation channels, extending substantially circumferentially, from the lumen 64 to the lumen 66. It will be noted that the lumen 64 is offset radially outwards with respect to the light 66, so that the secondary fluid circulates Z in the module 56, as shown in FIG. Figure 6B .
- the circulation channels of the primary and secondary fluids are superimposed alternately in the module 56, so as to improve the efficiency of the heat exchange between the fluids.
- the radial circulation channels of the primary fluid do not open along the two radial faces of the module 56, so that the secondary fluid can not enter these channels through the slots 64 and 66.
- the circulation channels substantially circumferences of the secondary fluid do not open along the inner and outer faces of the module 56, so that the primary fluid can not enter these channels through the lights 60 and 62.
- the parallelepipedal modules 56 have machined angles over the entire axial height of the exchanger 12.
- This exchanger 12 furthermore comprises forged and machined metal bars 68 arranged in the machined angles of the modules 56. These bars 68 extend over the entire axial height of the exchanger 12.
- the modules 56 are welded to each other by their respective envelopes 58, and are also welded to the metal bars 68.
- the bars 68 comprise a main portion 70 of rectangular section perpendicular to the X axis, disposed in the machined portions of the modules 56, and a flange 72 projecting circumferentially with respect to the modules 56.
- the main part 70 is welded to the modules 56 along two axial welding lines 74 and 76, visible on the Figures 7, 8A and 8B .
- the line 74 extends along radial faces of the modules 56
- the line 76 extends along the inner faces or along the outer faces of the modules 56, depending on the case.
- axial empty channels 78 are machined in the modules 56 and in the bars 68, behind the weld lines 74 and 76, and over the entire length thereof. The presence of these empty channels 78 makes it possible to carry out quality control of the welds 74 and 76 by ultrasound.
- the wings 72 are connected to the radial faces of the modules 56 according to a predetermined radius of curvature R, calculated so as to reduce the stresses in the bars 68.
- the modules 56 are also welded to one another along the weld lines 79. These weld lines 79 follow the edges delimiting the radial, inner and outer faces of the modules 56, downwards and upwards.
- the assembly 1 comprises four axial inlet manifolds 18 communicating with the inlet 8 of the secondary fluid via the inlet chamber 22, and four axial output channels 20 communicating with each other. with the outlet 10 of the secondary fluid via the outlet chamber 24.
- the collectors 18 and 20 are interposed circumferentially between the exchangers 12, as shown in FIG. figure 5 .
- the axial inlet and outlet manifolds 18 are distributed alternately around the central axis X, so that one can find successively, by turning around the central axis X, an exchanger 12, an axial collector of input 18, an exchanger 12, an axial outlet manifold 20, an exchanger 12, an axial inlet manifold 18, etc.
- the axial collectors 18 and 20 each have a section perpendicular to the axis X in ring sector, delimited inwards and outwards by circumferential plates respectively 80 and 82, and on the sides by the radial faces of the exchangers 12 between which extends said collector.
- the inner and outer plates 80 and 82 of an axial collector 18 or 20 given are welded edge to edge on the flanges 72 of the bars 68 of the two adjacent exchangers 12 of the collector.
- the shape of the wings 72 is determined such that these wings are in the continuity of the inner or outer plates 80 or 82 ( Figures 8A and 8B ).
- the modules 56 are oriented such that the input window 64 opens into an axial input channel 18, and the output window 66 opens into an axial output channel 20.
- the assembly 1 further comprises a central collector 14 extending along the axis X and communicating with the inlet 4 of the primary fluid, and an annular channel 16 communicating with the outlet 6 of the primary fluid.
- the central collector 14 extends radially inside the exchangers 12 and is delimited by the inner faces of the modules 56 and the inner plates 80. It has substantially a circular section perpendicular to the axis X. The windows 60 open into the central collector 14.
- the annular collector 16 extends around the exchangers 12, radially outwardly with respect thereto. It is bounded inwards by the outer plates 82 and the outer faces of the modules 56. The windows 62 open into the annular collector 16.
- the inlet and outlet chambers 22 and 24 of the secondary fluid are respectively located under the exchangers 12 and above these exchangers 12 (FIG. figures 1 and 2 ).
- the central collector 14 is extended axially downwards by an intermediate cylindrical section 84 arranged under the exchangers 12.
- the annular collector 16 extends axially downwards by an intermediate annular section 86 surrounding the intermediate cylindrical section 84.
- the inlet chamber 22 has an annular shape and is located axially at the inputs 8 of the secondary fluid. It surrounds the intermediate cylindrical section 84 and extends radially inside the intermediate annular section 86. The inlet chamber 22 is delimited radially outwards by a cylindrical wall 85.
- the assembly 1 comprises a visiting channel 88 extending the collector 14 axially upwards beyond the exchangers 12.
- This channel 88 is isolated from the central collector 14 by a removable door 90. It is also closed to the top by another detachable inspection hatch 92.
- the outlet chamber 24 also has an annular shape and surrounds the visit channel 88.
- the axial inlet channels 18 are open downwards and communicate with the inlet chamber 22. They are closed upwards and isolated from the outlet chamber 24. Conversely, the axial outlet channels 20 are closed downwards. and isolated from the inlet chamber 22, and are open upwards and communicate with the outlet chamber 24.
- the annular collector 16 is closed upwards and does not communicate with the outlet chamber 24.
- the heat exchangers 12, the inlet and outlet chambers 22 and the collectors 14, 16, 18 and 20 are assembled in a removable mechanical subassembly 94 in one piece out of the enclosure 2. This subassembly is represented on the figure 9 .
- the subassembly 94 has a generally cylindrical shape, of axis X.
- the subassembly 94 is delimited upwards by a plane circular plate 96, radially outwards by a cylindrical envelope 98, and downwards by a frustoconical envelope 100 extending the cylindrical envelope 98 downwards and converging from of it.
- the upper plate 96 delimits the outlet chamber 24 upwards ( figures 1 and 2 ).
- the survey channel 88 extends upwardly projecting above the plate 96 and forms a grasping head 102 of the subassembly 94.
- the trap 92 is located at the top plate 96.
- the subassembly 94 further comprises an engagement ring 104 surrounding the upper plate 96 ( figure 9 ), projecting radially outwardly relative to the casing 98.
- This ring 96 forms downwardly a bearing surface 106.
- the flange 44 comprises, on a radially internal side, a complementary bearing surface 108, on which rests the bearing 106 when the subassembly 94 is disposed inside the tank 30.
- the subassembly 94 further comprises four stiffeners 108 extending radially from the mushroom 102 to the crown 104.
- the outer casing 98 delimits radially outwardly the outlet chamber 24 and the annular collector 16, in particular the intermediate section 86 of this collector. It is pierced with four circular holes 110 in the upper part and four circular holes 112 in the lower part, arranged in the extension respectively of the outputs 10 of the secondary fluid and the inputs 8 of the secondary fluid when the subassembly 94 is disposed in the enclosure 2.
- the subassembly 94 also includes a horizontal annular floor 114 ( figures 1 and 2 ), delimiting the inlet chamber 22 downwards and extending between the respective sections 84 and 86 of the central and annular collectors 14 and 16.
- central collector 14 extends under the section 84 by a lower cylindrical section 116 of axis X, ending downwards by a free edge 118 ( figure 2 ).
- the frustoconical envelope 100 surrounds the lower section 116, and ends downwards by a cylindrical rim 120, of axis X.
- the annular section 86 of the annular collector 16 opens downwards between the lower section 116 and the frustoconical envelope 100.
- the subassembly 94 comprises a stiffening ferrule 122, perforated to allow the circulation of the primary fluid, arranged around the lower section 116.
- This lower ferrule 122 is welded up on the floor 114 and down on the frustoconical ferrule 100.
- Radial stiffeners 124 are welded to both the floor 114 on the frustoconical shell 100 and the lower shell 122, and increase the stiffness of the subassembly 94 in the lower part.
- An external cylindrical shell 126 ( figure 12 ) is welded under the frustoconical casing 100. It extends near the frustoconical shell 40 of the tank 30.
- This outer shell is reinforced by six radial stiffeners 128, welded to both the frustoconical casing 100 and on the outer shell 126.
- These stiffeners 128 carry three keys 130, represented on the figure 12 , cooperating with axial grooves 132 formed on the ferrule 40 of the tank 30.
- the keys 130 and the grooves 132 are arranged at 120 ° from each other about the X axis and allow the subassembly 94 to be indexed in rotation around the X axis.
- the outlet chamber 24 is sealingly connected to the outlets 10 of the second fluid by external 140 and internal 142 cuffs, visible on the figure 10A .
- the outer sleeve 140 is screwed onto an annular piece 144 welded into the outlet 10. It has a tubular shape and extends from the outlet 10 inwards, so that it is engaged in the hole 110 of the outer casing 98.
- the fixing screws 146 are accessible from the inside of the outlet chamber 24.
- the hole 110 is surrounded by an edge 148 raised towards the inside of the outlet chamber 24 from the casing 98.
- the internal cuff 142 has a tubular shape and is interposed between the outer sleeve 140 and the erected edge 148. It is fixed by screws 150 on the free end of the erected edge 148.
- High-sealing metal seals of known type, sold under the trade name "HELICOFLEX", are interposed between the outer sleeve 140 and the crown piece 144, on the one hand, and between the inner sleeve 142 and the upright edge 148, on the other hand.
- a tubular bellows 154 connects the sleeves 140 and 142 to one another in a sealed manner.
- the sleeves 140 and 142 are free to slide relative to each other in a direction radial to the X axis, the seal being maintained by the bellows 144.
- Insulation blocks 156 isolate the bellows 154 and the screws 146 of the secondary fluid flowing from the outlet chamber 24 to the outlet 10.
- the inlet chamber 22 is sealingly connected to the inlets 8 by external cuffs 158 and internal 160 similar to the outer and inner cuffs 140 and 142 described above (FIG. figure 10B ).
- the erected edge 148 extends, in this case, from the outer casing 98 beyond the cylindrical wall 85 to the inside of the inlet chamber 22.
- the cylindrical wall 85 is welded on the erected edge 148.
- the erected edge 148 thus provides a sealed passage from the inlet chamber 22 through the annular intermediate portion 86 of the collector 16, to the outer casing 98.
- the outer and inner cuffs 158 and 160 and the bellows 154 are not insulated due to the moderate temperature of the secondary gas at the inlet of the assembly 1.
- the visiting channel 88 comprises a wide opening (163) which provides access to the disconnection systems of the outlet chamber 24.
- the intermediate section 84 of the manifold 14 comprises a manhole 164 communicating with the inlet chamber 22 ( figure 2 ). This manhole 164 is closed sealingly by a removable hatch. A manhole (not shown) provided with a removable hatch makes it possible to access the annular channel 16 from one of the axial outlet channels 20.
- the lower internals 26 include coaxial X-axis lower input 170 and output 172 collectors communicating with each other. respectively with the inlet 4 and the outlet 6 of the primary fluid ( figure 2 ).
- the lower outlet manifold 172 surrounds the lower inlet manifold 170.
- the lower inlet manifold 172 is connected to the inlet 4 by a radial pipe 174, which passes through the lower outlet manifold 172.
- the manifold 172 is welded with sealed manner around the piping 174.
- the lower inlet manifolds 170 and outlet 172 end one and the other upwards by flanges 176 capable of sealingly receiving the free edge 118 of the central collector 14 and the flange 120 of the frustoconical envelope 100 by simple interlocking.
- the flanges 176 have inward frustoconical bearing surfaces guiding the free edge 118 and the flange 120. Moreover, the latter carry outwardly metal seals providing a sealed contact with the inner face of the flanges 176.
- the lower outlet manifold 172 is closed downward by a bottom 178 perpendicular to the X axis.
- the lower inlet manifold 170 comprises a cylindrical shell 180 of X axis extending to the bottom 178 and a bottom 182. perpendicular to the X axis closing the ferrule 180 at an intermediate level between the pipe 174 and the bottom 178.
- the bottom 178 is pierced by a central opening 184 receiving the suction of the fan 28. Furthermore, the shell 180 has passage openings 186 under the bottom 182, thus creating a passage path for the primary fluid from the lower collector outlet 172 through the openings 186 to the volume between the funds 178 and 182 and in the suction of the fan 28.
- the lower internals 26 further comprise a frustoconical ferrule 188 converging upwards, whose large base is welded to the lower ferrule 38 of the tank 30 and whose small base is welded around the lower outlet manifold 172.
- the frustoconical ferrule 188 has passage openings 190. These openings put in communication the volume located under the lower inlet and outlet collectors 170 and 172 with the volume located around these same lower collectors.
- the outlet 6 of the primary fluid opens directly into the volume located around the lower collectors 170 and 172.
- the fan 28 discharges the primary fluid through radial openings inside the curved lower bottom 42, the primary fluid being able to flow from there through the openings 190 upwards, then through the outlet 6.
- the tank 30 comprises three support blocks 194, integrated and welded into the lower shell 38.
- the blocks 194 are arranged at 120 ° from each other about the X axis. As shown in FIG. figure 13 the assembly 1 rests, through the blocks 194, on concrete masses 196 projecting from the walls of the cell 197 in which the assembly 1 is arranged.
- Flying buttresses 198 interposed between the walls of the cell and the upper ferrule 36 of the tank 30, stabilize the assembly 1 in the vertical position.
- the hottest parts of the assembly 1 are insulated, for example by blocks comprising Al 2 O 3 fibers or carbon fibers. These parts operate at temperatures close to or above 800 ° C in nominal operation. These are the pipework 174, the lower inlet manifold 170, the central manifold 14, including its intermediate sections 84 and lower 116, the axial outlet manifolds 20, the outlet chamber 24, and the cuffs 140. and 142 connecting the outlet chamber 24 to the outlets 10 of the secondary fluid.
- the enclosure 2 has a total height of about 27 m, and a diameter of about 7 m.
- the cylindrical envelope 98 has a diameter of about 6300 mm.
- Each exchanger 12 has an axial height of about 4800 mm, a radial depth of about 1300 mm, and a circumferential width of about 560 mm.
- Each module 56 has a height of about 600 mm.
- the diameter of the central collector 14 is about 2800 mm. It is determined so that the inner sheets 80 delimiting the axial collectors 18 and 20 have a circumferential developed length and a sufficient flexibility to recover the deformations imposed in a plane perpendicular to the X axis by the exchangers 12.
- the radial depth of the annular collector 16 is about 500 mm. It is determined so that an operator can slip inside the annular collector 16, so as to perform checks and / or repairs on the outer face of the exchangers 12.
- the secondary fluid inlets 8 have passage diameters of 850 mm minimum and the outputs 10 of the secondary fluid have passage diameters of 1 m minimum.
- the assembly 1 is dimensioned for example for a pressure of about 50 bars of the primary fluid, a flow rate of about 200 kg / s of the primary fluid, a flow rate of about 600 kg / s of the secondary fluid, and a difference of pressure between the primary and secondary fluids of about 5 bar in normal operation.
- the primary fluid enters the assembly 1 through the inlet 4, passes into the pipe 174, into the lower inlet manifold 170 and into the central manifold 14. It is distributed from this central manifold 14 to the different heat exchangers 12 distributed around the central collector, which it passes radially to the annular collector 16, yielding part of its heat to the secondary fluid.
- the primary fluid then flows down along the annular collector 16, its lower section 86, passes through the openings of the perforated ferrule 122, then flows around the lower section 116 of the central collector 14, then between the collector lower 170 and the lower collector 172.
- the primary fluid then passes through the openings 186 of the shell 180, is sucked by the fan 28 and discharged radially down the tank 30. It then passes through the openings 190 of the frustoconical ferrule 188 and leaves the assembly 1 by the outlet 6 formed around the inlet 4.
- the secondary fluid enters the assembly 1 through the inlets 8, flows through the cuffs 158 and 160 to the inlet chamber 22, and is distributed, from the inlet chamber 22, in the different collectors
- the secondary fluid passes through the exchangers 12 circumferentially and is collected in the axial outlet manifolds 20. It follows the collectors 20 axially to the outlet chamber 24, and is then distributed from the chamber 24 in the different exits 10.
- the lid 34 of the external enclosure 2 is first removed. Then the operator opens the hatch 92 and gains the inspection channel 88. If the repair is to be carried out on one side of a 12-way exchanger towards an axial outlet channel 20, the operator passes through the opening 163 ( figure 2 ), enters the outlet chamber 24, and descends into the appropriate axial outlet manifold from the chamber 24.
- the operator enters the annular manifold 16 from the chamber 24, via the axial outlet channel 20 having a manhole, and performs the repair to from the collector 16.
- the operator opens the hatch 90 and passes from the inspection channel 88 to the central collector 14. It performs the repair from the central collector 14.
- a maintenance cell 200 ( figure 13 ) is provided above the cell 197 in which is located the assembly 1.
- the two cells communicate through an opening 202 closed by a mobile isolation trap 203 arranged above the assembly 1.
- a sealing ring 204 is placed around the upper part of the assembly 1. Seals ensure the seal between the ring 204 and the flange 44 of the tank 30, on the one hand, and between the ring 204 and the peripheral edge of the flap 202.
- a vinyl sock 206 is disposed above the sealing ring 204, and is suspended from the lifter of the bridge 201 of the cell 200.
- the cover 34 of the enclosure 2 is first removed by means of the bridge 201.
- the enclosure 2 is then isolated from the maintenance cell 200 by putting in place the trap 203 during the evacuation of the cover 34.
- replacement of the vinyl sleeve 206 and opening of the hatch 203 the operators enter the outlet chamber 24 through the hatch 92 and the opening 163. They remove the insulation blocks 156 protecting the cuffs 140 and 142, then remove the screws 146 and 150 using suitable tools. Once the cuffs 140 and 142 have been released, the operators pull these cuffs (with specific tools) inside the outlet chamber 24. They thus proceed for the four secondary fluid outlets 10.
- the rudder of the bridge 201 then mates with the mushroom 102 of the subassembly 94.
- This subassembly is then lifted by raising the rudder of the bridge 201, out of the tank 30 and lifted through the flap 202 to the 200 cell. It is then inside the vinyl sock 206, isolation of the enclosure 1 by closing the hatch of 202.
- the overhead crane then moves inside the maintenance cell 200, to come deposit the subassembly 94 in a suitable receiving stool. The heavy maintenance operations are performed in this cell 200.
- the subassembly 94 must be guided in rotation about the X axis when it is put back in place, so that the indexing keys 130 engage in the appropriate grooves 132.
- the maintenance cell 200 may be common to several sets 1, serving the same nuclear reactor, or serving several different nuclear reactors.
- the axial collectors 18 and 20 open into the inlet and outlet chambers 22 and 24 and are not mechanically connected directly to the inputs and outputs 8 and 10 of the secondary fluid.
- This configuration is favorable vis-à-vis the differential expansions between the outlets 8 and 10 connected to the tank and the chambers 22 and 24 belonging to the subset of the exchanger 94 thus significantly limiting the thermomechanical stresses of these connections.
- the arrangement of the exchangers 12 and the axial inlet and outlet manifolds 18 and 20 makes it possible to give these collectors 18 and 20 a large passage section.
- the axial circulation velocity of the secondary fluid along these collectors is for example between 10 and 20 m / s. In other exchanger concepts, these speeds reached 60 m / s. These reduced speeds are favorable for maintaining a hydraulic balance between the inputs and the outputs 64 and 66 of the secondary fluid of each module 56, in normal operation. These reduced speeds also allow a distribution of the uniform secondary fluid to the different modules 56 stacked along the same axial collector 18, and are favorable, from a thermo-hydraulic point of view, in transient operation. The overall efficiency of the exchangers 12 is improved.
- thermomechanical behavior of the collectors is also particularly favorable.
- the axial collectors 18 and 20 are delimited by inner circumferential plates 80 and outer 82 flexible, easily deformed under the effect of the constraints imposed by the exchangers 12.
- the exchangers 12 are in fact high rigidity blocks compared to the plates 80 and 82, which impose their deformation to these sheets.
- the sheets 80 and 82 are thin shells, large radii of curvature, which gives them great flexibility.
- the entry and exit chambers 22 and 24 are large in size and not internally partitioned. As a result, the inlet chamber allows a distribution of the uniform secondary fluid in the different axial inlet manifolds 18. Moreover, because of their large passage sections, these chambers offer little resistance to the circulation of the secondary fluid. . They also make it easy to access the inputs 8 and the outputs 10, and thus to easily and quickly disconnect the cuffs 140, 142, 158 and 160 of the inputs 8 and the outputs 10.
- the fact that the chambers are devoid of internal partitioning makes it possible to have the inputs 8 and the outlets 10 on one and the same side of the enclosure 2.
- the subassembly 94 which contains all the exchangers and the main primary and secondary fluid flow collectors, can be removed in one piece from the outer enclosure 2. This operation is carried out in a particularly simple manner and convenient, using the bridge of the maintenance cell located above the heat exchanger assembly 1, after evacuation of the cover 34 and retraction of the sleeves 40 and 42 inside the inlet chambers 22 and 24. The retraction of the sleeves 40 and 42 is achieved using tools adapted quickly and easily, so that the doses integrated by the operators are low.
- the lower manifolds 170 and 172 have flanges 176 of a shape adapted to guide the lower portion of the subassembly 94 when it is put back in place.
- the sealed connection of the central collector 14 and the annular collector 16 with the lower collectors 170 and 172 is by simple interlocking in a vertical direction.
- the heavy maintenance operations on the exchangers 12 are conveniently carried out in a special maintenance cell equipped with the appropriate equipment.
- each exchanger 12 The modules 56 constituting each exchanger 12 are welded to each other along the edges delimiting, upwards and downwards, the inner, outer and radial faces of these modules.
- the fillet welds are eliminated because of the presence of the bars 68 arranged in the machined angles of the modules 56.
- the inner and outer circumferential plates 80 and 82 are welded to the flanges 72 of the bars 68. This weld is located at a distance from the modules 56 and can be conveniently controlled by radiography.
- the critical zone C (see FIGS. 9A and 9B) in which the thermomechanical stresses are maximum is situated at the junction between the wing 72 and the main part 70 of the bar 68, and therefore extends into the mass of the bar 68. and not at the level of the weld.
- the wing 72 is connected to the radial faces of the modules 56 by a radius of curvature (R) optimized according to the thermomechanical stresses in the critical zone C.
- the heat exchange assembly described above can have multiple variants.
- the exchangers 12 may not be plate type, but for example be heat exchangers tube and calender.
- the fan 28 may not be arranged on the bottom of the tank 30, but rather be fixed to the cover 34. It is in this case necessary to modify the circulation of the primary fluid leaving the heat exchangers 12.
- the annular collector 16 is extended upwardly to the fan 28 and is partitioned to define an upward portion channeling the primary fluid to the blower 28 and a downward portion channeling the primary fluid from the blower 28 to the outlet 6.
- the evacuation of the subassembly 94 is more complex in this case, since it is necessary to disassemble the fan 28 before removing the cover 34 from the enclosure 2.
- the heat exchange assembly may comprise more or fewer than eight heat exchangers 12.
- the secondary fluid inlets 8 may be disposed at the top of the upper shell 36, the secondary fluid outlets 10 being, in this case, disposed below the heat exchangers 12.
- the primary fluid can flow from the inlet 4 to the heat exchangers 12 in the annular collector 16, and return the exchangers to the outlet 6 through the central collector.
- the primary fluid can flow from the inlet chamber 22 through the axial channels 18 and 20 to the outlet chamber 24, the secondary fluid circulating, in this case, in the central collector 14 and in the annular collector 16.
- the primary fluid may not be substantially pure helium, but may be a mixture of helium and nitrogen.
- the primary fluid may also comprise mainly water.
- the secondary fluid may be substantially pure helium or a mixture of helium and nitrogen (for example 20% helium and 80% nitrogen or 40% helium and 60% nitrogen).
- the secondary fluid may also be mainly water, and vaporized in the heat exchange assembly.
- the heat exchange assembly acts as a steam generator.
- heat exchange assembly 1 has several original aspects that can be protected independently of one another.
- the assembly 1 comprises a mechanical subassembly extractable in one piece such as 94, while the axial manifolds 18 and 20 are connected to the inputs 8 and 10 outlets by connecting pipes and not by means of chambers such as 22 and 24.
- the terminal parts of the connecting pipes are capable of being disassembled manually inputs and outputs 8 and 10, for example from the free space between the cover 34 and the exchangers 12, and from the free space between the frustoconical casing 100 and the exchangers 12. These end parts are retracted inside the connection pipes, or completely separated from them and outlets manually from the enclosure 2 by the operators.
- the assembly 1 comprises exchangers 12 provided with bars 68 such as those described above while the axial collectors 18 and 20 are not connected to the inputs 8 and outputs 10 by chambers 22 and 24 and / or that the assembly 1 does not include removable subassembly 94.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
L'invention concerne en général les échangeurs de chaleur, notamment pour réacteur nucléaire à haute température (HTR) ou très haute température (VHTR).The invention generally relates to heat exchangers, in particular for high temperature (HTR) or very high temperature (VHTR) nuclear reactor.
Plus précisément, l'invention concerne un ensemble d'échange de chaleur entre un premier et un second fluides, du type comprenant :
- une enceinte extérieure présentant un axe central et pourvue d'au moins une entrée et une sortie du premier fluide et d'au moins une entrée et une sortie du second fluide,
- un collecteur central s'étendant le long de l'axe central et communiquant avec l'une de l'entrée et de la sortie du premier fluide,
- un collecteur annulaire disposé autour du collecteur central et communiquant avec l'autre de l'entrée et de la sortie du premier fluide,
- une pluralité d'échangeurs de chaleur répartis autour de l'axe central et interposés radialement entre le collecteur central et le collecteur annulaire,
- une pluralité de collecteurs axiaux d'entrée communiquant avec l'entrée du second fluide, et une pluralité de collecteurs axiaux de sortie communiquant avec la sortie du second fluide, les collecteurs axiaux d'entrée et de sortie étant interposés circonférentiellement entre les échangeurs,
- chaque échangeur comprenant une pluralité de canaux de circulation du premier fluide entre les collecteurs central et annulaire, et une pluralité de canaux de circulation du second fluide depuis au moins un collecteur d'entrée vers au moins un collecteur de sortie.
- an outer enclosure having a central axis and provided with at least one inlet and one outlet of the first fluid and at least one inlet and one outlet of the second fluid,
- a central collector extending along the central axis and communicating with one of the inlet and the outlet of the first fluid,
- an annular collector arranged around the central collector and communicating with the other of the inlet and the outlet of the first fluid,
- a plurality of heat exchangers distributed around the central axis and radially interposed between the central collector and the annular collector,
- a plurality of axial input collectors communicating with the inlet of the second fluid, and a plurality of axial output collectors communicating with the outlet of the second fluid, the axial inlet and outlet collectors being circumferentially interposed between the exchangers,
- each exchanger comprising a plurality of circulation channels of the first fluid between the central and annular manifolds, and a plurality of circulation channels of the second fluid from at least one inlet manifold to at least one outlet manifold.
Des ensembles de ce type sont connus du document de brevet
Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un ensemble d'échange de chaleur où le risque de telles ruptures est fortement réduit, à la fois en fonctionnement normal et en situation accidentelle.In this context, the invention aims to provide a heat exchange assembly where the risk of such breaks is greatly reduced, both in normal operation and in an accident situation.
A cet effet, l'invention concerne un ensemble du type précité, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre d'entrée ménagée d'un premier côté axial des échangeurs, mettant en communication la ou des entrées du second fluide avec au moins plusieurs collecteurs axiaux d'entrée.For this purpose, the invention relates to an assembly of the above-mentioned type, characterized in that it comprises an inlet chamber provided with a first axial side of the exchangers, putting into communication the inlet (s) of the second fluid with at least several axial inlet manifolds.
L'ensemble peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la chambre d'entrée présente une forme annulaire et entoure le collecteur central ;
- il comprend une chambre de sortie ménagée d'un second côté axial des échangeurs opposé au premier, mettant en communication la ou des sorties du second fluide avec au moins plusieurs des collecteurs axiaux de sortie ;
- il comprend un canal de visite prolongeant le collecteur central axialement du second côté et isolé de celui-ci par une trappe amovible, la chambre de sortie présentant une forme annulaire et entourant le canal de visite ;
- au moins les échangeurs, les chambres d'entrée et de sortie, et les collecteurs axiaux d'entrée et de sortie sont rassemblés dans un sous-ensemble mécanique extractible d'une seule pièce hors de l'enceinte ;
- l'enceinte est d'axe central vertical, l'enceinte comprenant une cuve à l'intérieur de laquelle est disposé le sous-ensemble et présentant vers le haut une ouverture d'extraction dudit sous-ensemble, et un couvercle amovible de fermeture étanche de l'ouverture de la cuve ;
- la cuve comprend une virole cylindrique coaxiale à l'axe central dans laquelle sont ménagées les entrée et sortie du second fluide, les chambres d'entrée et de sortie étant raccordées de manière étanche aux entrée et sortie du second fluide par des manchettes démontables, escamotables à l'intérieur des chambres ;
- les manchettes sont susceptibles d'être démontées depuis l'intérieur des chambres ;
- l'enceinte comprend plusieurs entrées et plusieurs sorties du second fluide, ces entrées et ces sorties étant rassemblées sur une même moitié circonférentielle de la virole ;
- le sous-ensemble comprend une enveloppe externe cylindrique coaxiale à l'axe central, délimitant radialement vers l'extérieur la chambre de sortie et le collecteur annulaire ;
- l'ensemble comprend des collecteurs inférieurs d'entrée et de sortie coaxiaux communiquant respectivement avec l'entrée et la sortie du premier fluide et disposés sous le sous-ensemble, celui-ci étant délimité en partie inférieure par une enveloppe tronconique convergente à partir de l'enveloppe cylindrique, cette enveloppe tronconique entourant le collecteur central et délimitant avec celui-ci le collecteur annulaire, les collecteurs inférieurs se terminant vers le haut par des brides susceptibles de recevoir de manière étanche des extrémités libres inférieures du collecteur central et de l'enveloppe tronconique par simple emboîtement ;
- le collecteur central présente un trou de visite obturé par une trappe amovible, communiquant avec la chambre d'entrée et le canal de visite présente une ouverture communiquant avec la chambre de sortie ;
- l'enceinte présente un fond inférieur, et en ce que l'ensemble comprend un organe de circulation fixé au fond inférieur apte à aspirer le premier fluide sortant du canal annulaire ou du canal central et à le refouler vers la sortie du premier fluide ;
- les collecteurs axiaux d'entrée et de sortie, le collecteur central et le collecteur annulaire ont des sections de passages suffisantes pour permettre à un opérateur d'intervenir directement sur les échangeurs ;
- l'entrée et la sortie du premier fluide sont coaxiales ;
- les échangeurs sont disposés régulièrement espacés en cercle autour de l'axe central, chaque collecteur axial étant délimité vers l'intérieur et vers l'extérieur par des tôles circonférentielles intérieure et extérieure soudées aux deux échangeurs entre lesquels s'étend ledit collecteur ;
- le collecteur annulaire est délimité vers l'intérieur par les échangeurs et par les tôles extérieures ;
- le collecteur central est délimité par les échangeurs et par les tôles intérieures ;
- chaque échangeur de chaleur comprend une pluralité de modules d'échange de chaleur empilés axialement ;
- les modules présentent perpendiculairement à l'axe central une section rectangulaire et présentent des angles usinés sur toute la hauteur axiale de l'échangeur, celui-ci comprenant en outre des barres métalliques forgées et/ou usinées disposées dans les angles usinés et sur lesquelles sont soudés les modules ; et
- les barres présentent chacune une aile en saillie circonférentiellement par rapport aux modules vers le collecteur axial voisin, sur laquelle est soudée la tôle intérieure ou extérieure délimitant ledit collecteur axial.
- the inlet chamber has an annular shape and surrounds the central collector;
- it comprises an outlet chamber provided with a second axial side of the exchangers opposite to the first, putting in communication the outlet (s) of the second fluid with at least several of the axial output collectors;
- it comprises a visiting channel extending the central collector axially of the second side and isolated therefrom by a removable hatch, the outlet chamber having an annular shape and surrounding the inspection channel;
- at least the exchangers, the inlet and outlet chambers, and the axial inlet and outlet manifolds are assembled in a mechanical subassembly that can be extracted in one piece from the enclosure;
- the enclosure is of vertical central axis, the enclosure comprising a tank inside which is disposed the subassembly and presenting upwardly an extraction opening of said subassembly, and a removable closure lid the opening of the tank;
- the tank comprises a cylindrical shell coaxial with the central axis in which are formed the inlet and outlet of the second fluid, the inlet and outlet chambers being sealingly connected to the inlet and outlet of the second fluid by removable, retractable sleeves inside the rooms;
- the cuffs are likely to be dismounted from inside the rooms;
- the enclosure comprises several inputs and several outputs of the second fluid, these inputs and outputs being collected on the same circumferential half of the ferrule;
- the subassembly comprises a cylindrical external envelope coaxial with the central axis, delimiting radially outwardly the outlet chamber and the annular collector;
- the assembly comprises coaxial lower input and output collectors communicating respectively with the inlet and the outlet of the first fluid and arranged under the subset, the latter being delimited in the lower part by a convergent frustoconical envelope from the cylindrical envelope, this frustoconical envelope surrounding the central collector and delimiting with it the annular collector, the lower manifolds ending upwardly by flanges capable of sealingly receiving the lower free ends of the central collector and the frustoconical envelope by simple interlocking;
- the central manifold has a manhole closed by a removable hatch, communicating with the inlet chamber and the inspection channel has an opening communicating with the outlet chamber;
- the enclosure has a lower bottom, and in that the assembly comprises a circulation member fixed to the lower bottom adapted to suck the first fluid exiting the annular channel or the central channel and to drive back to the outlet of the first fluid;
- the axial inlet and outlet manifolds, the central collector and the annular collector have passage sections sufficient to allow an operator to intervene directly on the exchangers;
- the inlet and the outlet of the first fluid are coaxial;
- the exchangers are arranged regularly spaced in a circle around the central axis, each axial collector being delimited inwards and outwards by inner and outer circumferential plates welded to the two exchangers between which said collector extends;
- the annular collector is delimited inwards by the exchangers and the outer plates;
- the central collector is delimited by the exchangers and by the inner plates;
- each heat exchanger comprises a plurality of axially stacked heat exchange modules;
- the modules have perpendicular to the central axis a rectangular section and have machined angles over the entire axial height of the exchanger, the latter further comprising forged and / or machined metal bars arranged in machined angles and on which are welded modules; and
- the bars each have a wing projecting circumferentially relative to the modules to the adjacent axial collector, on which is welded the inner or outer plate defining said axial collector.
Selon un second aspect, l'invention concerne l'utilisation de l'ensemble présentant les caractéristiques décrites ci-dessus :
- avec un premier fluide comprenant principalement de l'hélium et un second fluide comprenant principalement de l'hélium et/ou de l'azote ;
- avec un premier fluide comprenant principalement de l'hélium et un second fluide comprenant principalement de l'eau, le second fluide étant vaporisé dans l'ensemble échangeur ;
- avec des premier et second fluides comprenant principalement de l'eau, le second fluide étant vaporisé dans l'ensemble échangeur ; et
- l'un du premier ou du second fluide provient d'un réacteur nucléaire.
- with a first fluid mainly comprising helium and a second fluid mainly comprising helium and / or nitrogen;
- with a first fluid mainly comprising helium and a second fluid mainly comprising water, the second fluid being vaporized in the exchanger assembly;
- with first and second fluids mainly comprising water, the second fluid being vaporized in the exchanger assembly; and
- one of the first or the second fluid is from a nuclear reactor.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées parmi lesquelles :
- la
figure 1 est une vue en perspective de l'ensemble d'échange de chaleur de l'invention, avec un arrachement laissant apparaître les parties internes de l'ensemble ; - la
figure 2 est une vue en coupe axiale de l'ensemble de lafigure 1 , prise selon le plan de coupe II-II de lafigure 3 ; - la
figure 3 est une vue en coupe de l'ensemble de lafigure 2 , perpendiculairement à son axe, prise suivant le plan III-III de lafigure 2 ; - la
figure 4 est une vue en coupe de l'ensemble de lafigure 2 , perpendiculairement à son axe, prise suivant le plan IV-IV de lafigure 2 ; - la
figure 5 est une vue en coupe de l'ensemble de lafigure 2 , perpendiculairement à son axe, prise suivant le plan V-V de lafigure 2 , montrant la disposition des échangeurs de chaleur ; - les
figures 6A et 6B sont des représentations schématiques montrant le sens de circulation respectivement du premier et du second fluides à travers les échangeurs de chaleur de lafigure 5 , et lafigure 6C est une vue éclatée des plaques d'un échangeur de lafigure 5 . ; - la
figure 7 est une vue en perspective d'un module d'un échangeur de chaleur desfigures 1 et 2 ; - les
figures 8A et 8B sont des vues agrandies de dessus des parties VIIIA et VIIIB de lafigure 7 ; - la
figure 9 est une vue éclatée partielle de l'ensemble de lafigure 1 , montrant le sous-ensemble mécanique amovible comportant les échangeurs de chaleur et les collecteurs, désaccouplé de la partie inférieure de l'enceinte, cette enceinte étant partiellement arrachée ; - les
figures 10A et10B sont des vues agrandies des parties XA et XB de lafigure 2 ; - la
figure 11 est une vue agrandie de la partie XI de lafigure 2 ; - la
figure 12 est une vue agrandie de la partie XII de lafigure 2 ; et - la
figure 13 est un schéma de principe illustrant les moyens mis en oeuvre dans un réacteur nucléaire pour retirer le sous-ensemble mécanique de lafigure 10 de l'enceinte extérieure.
- the
figure 1 is a perspective view of the heat exchange assembly of the invention, with a cutaway revealing the internal parts of the assembly; - the
figure 2 is an axial sectional view of the whole of thefigure 1 , taken according to the sectional plane II-II of thefigure 3 ; - the
figure 3 is a sectional view of the whole of thefigure 2 , perpendicular to its axis, taken on the plane III-III of thefigure 2 ; - the
figure 4 is a sectional view of the whole of thefigure 2 , perpendicular to its axis, taken along the plane IV-IV of thefigure 2 ; - the
figure 5 is a sectional view of the whole of thefigure 2 , perpendicular to its axis, taken along the plane VV of thefigure 2 , showing the arrangement of the heat exchangers; - the
Figures 6A and 6B are schematic representations showing the flow direction respectively of the first and second fluids through the heat exchangers of thefigure 5 , and theFigure 6C is an exploded view of the plates of a heat exchangerfigure 5 . ; - the
figure 7 is a perspective view of a module of a heat exchanger offigures 1 and2 ; - the
Figures 8A and 8B are enlarged views from above of parts VIIIA and VIIIB of thefigure 7 ; - the
figure 9 is a partial exploded view of the entirefigure 1 , showing the removable mechanical subassembly comprising the heat exchangers and the collectors, uncoupled from the lower part of the enclosure, this enclosure being partially torn off; - the
Figures 10A and10B are enlarged views of parts XA and XB of thefigure 2 ; - the
figure 11 is an enlarged view of part XI of thefigure 2 ; - the
figure 12 is an enlarged view of part XII of thefigure 2 ; and - the
figure 13 is a schematic diagram illustrating the means used in a nuclear reactor to remove the mechanical subset of thefigure 10 of the outdoor enclosure.
L'ensemble 1 représenté sur les
Le premier fluide est le fluide primaire du réacteur nucléaire, et circule en boucle fermée dans celui-ci. Il traverse le coeur du réacteur nucléaire (non représenté), puis traverse l'ensemble 1 et revient enfin à l'entrée du coeur. Le fluide primaire s'échauffe dans le coeur du réacteur, et sort de celui-ci par exemple à une température d'environ 850°C. Il cède une partie de sa chaleur au fluide secondaire dans l'ensemble 1, et sort de celui-ci par exemple à une température de 450°C environ. Le fluide primaire est typiquement de l'hélium gazeux sensiblement pur.The first fluid is the primary fluid of the nuclear reactor, and circulates in a closed loop therein. It passes through the heart of the nuclear reactor (not shown), then crosses the
Le second fluide est le fluide secondaire du réacteur nucléaire, et circule en boucle fermée dans celui-ci. Il traverse l'ensemble 1, puis passe dans une turbine à gaz d'entraînement d'un générateur électrique et revient à l'entrée de l'ensemble 1. Le fluide secondaire entre dans l'ensemble 1 par exemple à une température de 405°C environ et en sort par exemple à 805°C environ. Le fluide secondaire est un gaz comprenant principalement de l'hélium et de l'azote.The second fluid is the secondary fluid of the nuclear reactor, and circulates in a closed loop therein. It passes through the
L'ensemble 1 comprend :
- une enceinte extérieure 2 présentant un axe central X sensiblement vertical, pourvue d'une entrée 4
et d'une sortie 6 de fluide primaire, de quatre entrées 8 et de quatresorties 10 du fluide secondaire ; - huit échangeurs de chaleur 12 disposés dans l'enceinte 2, dans lesquels sont réalisés les échanges de chaleur entre les fluides primaire et secondaire ;
- des collecteurs 14
et 16 de circulation du fluide primaire à l'intérieur de l'enceinte 2 ; - des collecteurs 18
et 20 de circulation de fluide secondaire à l'intérieur de l'enceinte 2 ; - une chambre d'entrée 22 distribuant le fluide secondaire dans les collecteurs 18, et une chambre dé sortie 24 collectant le fluide secondaire à la sortie des collecteurs 20 ;
- des équipements internes inférieurs 26 canalisant le fluide primaire entre les collecteurs 14
et 16, d'une part, etl'entrée 4 etla sortie 6 du fluide primaire, d'autre part ; et un ventilateur 28 de circulation du fluide primaire fixé sur l'enceinte 2.
- an
outer enclosure 2 having a substantially vertical central axis X, provided with aninlet 4 and aprimary fluid outlet 6, fourinlets 8 and fouroutlets 10 of the secondary fluid; - eight
heat exchangers 12 disposed in thechamber 2, in which the heat exchanges are carried out between the primary and secondary fluids; -
14 and 16 for circulating the primary fluid inside thecollectors chamber 2; -
18 and 20 of secondary fluid circulation inside thecollectors chamber 2; - an
inlet chamber 22 distributing the secondary fluid in themanifolds 18, and anoutlet chamber 24 collecting the secondary fluid at the outlet of thecollectors 20; - lower
internal equipment 26 channeling the primary fluid between the 14 and 16, on the one hand, and thecollectors inlet 4 and theoutlet 6 of the primary fluid, on the other hand; and - a
fan 28 for circulating the primary fluid fixed on thechamber 2.
L'enceinte 2 comprend une cuve 30 à l'intérieur de laquelle sont disposés les échangeurs 12 et les collecteurs 14, 16,18, 20, présentant vers le haut une ouverture 32, et un couvercle 34 amovible de fermeture étanche de l'ouverture 32 de la cuve 30.The
La cuve 30 comprend une virole supérieure 36 cylindrique, coaxiale à l'axe X, une virole inférieure 38, cylindrique, coaxiale à l'axe X, disposée sous la virole supérieure 36, de diamètre réduit légèrement par rapport à la virole 36, une virole tronconique 40 interposée entre les viroles 36 et 38, et un fond bombé inférieur 42, fermant la virole 38 vers le bas.The
Le bord libre supérieur de la virole 36 entoure l'ouverture 32 et forme une bride 44.The upper free edge of the
Le couvercle 34 est bombé vers le haut, et présente un bord libre formant une bride 46 complémentaire de la bride 44 de la cuve 30. Le couvercle 34 présente un fond supérieur de section sensiblement en portion d'ellipse dans un plan contenant l'axe X.The
Comme on le voit sur la
Les entrées 8 du fluide secondaire sont ménagées en bas de la virole 36, sur une même circonférence de celle-ci. Elles sont disposées toutes les quatre sur une même moitié de la virole 36, comme le montre la
Les sorties du fluide secondaire 10 sont ménagées en haut de la virole supérieure 36, et sont disposées sur une même circonférence de cette virole (
La virole inférieure 38 comprend un unique piquage par lequel sont réalisées l'entrée 4 et la sortie 6 du fluide primaire. L'entrée 4 et la sortie 6 sont coaxiales, comme le montre la
Le fond 42 est bombé vers le bas, et présente une ouverture centrale, ronde, centrée sur l'axe X, dans laquelle est fixé le ventilateur 28.The bottom 42 is curved downwards, and has a central, round opening, centered on the X axis, in which the
Comme on le voit sur la
Les échangeurs 12 sont des échangeurs de chaleur de type à plaques. Chaque échangeur 12 comprend huit modules 56 empilés verticalement, identiques les uns aux autres.The
Comme le montre la
Les lumières 60 et 62 sont disposées sur deux faces opposées de l'enveloppe 58, tournées respectivement vers l'intérieur et vers l'extérieur de l'ensemble 1. Les lumières 64 et 66 sont ménagées sur deux faces sensiblement radiales et opposées de l'enveloppe 58 (
Les plaques 67 empilées définissent entre elles une pluralité de canaux de circulation du fluide primaire, s'étendant radialement depuis la lumière 60 jusqu'à la lumière 62.The
Les plaques 67 définissent également entre elles une pluralité de canaux de circulation du fluide secondaire, s'étendant sensiblement circonférentiellement, depuis la lumière 64 jusqu'à la lumière 66. On notera que la lumière 64 est décalée radialement vers l'extérieur par rapport à la lumière 66, de telle sorte que le fluide secondaire circule en Z dans le module 56, comme le montre la
Les canaux de circulation des fluides primaire et secondaire sont superposés alternativement dans le module 56, de façon à améliorer l'efficacité de l'échange thermique entre les fluides.The circulation channels of the primary and secondary fluids are superimposed alternately in the
Les canaux de circulation radiaux du fluide primaire ne débouchent pas le long des deux faces radiales du module 56, de sorte que le fluide secondaire ne peut pas pénétrer dans ces canaux à travers les lumières 64 et 66. De même, les canaux de circulation sensiblement circonférentiels du fluide secondaire ne débouchent pas le long des faces intérieure et extérieure du module 56, de telle sorte que le fluide primaire ne peut pas pénétrer dans ces canaux à travers les lumières 60 et 62.The radial circulation channels of the primary fluid do not open along the two radial faces of the
Comme le montre la
Les barres 68 comprennent une partie principale 70 de section rectangulaire perpendiculairement à l'axe X, disposée dans les parties usinées des modules 56, et une aile 72 en saillie circonférentiellement par rapport aux modules 56.The
La partie principale 70 est soudée sur les modules 56 le long de deux lignes de soudure axiales 74 et 76, visibles sur les
On notera que des canaux vides 78 axiaux sont usinés dans les modules 56 et dans les barres 68, à l'arrière des lignes de soudure 74 et 76, et sur toute la longueur de celle-ci. La présence de ces canaux vides 78 permet de réaliser une contrôle de la qualité des soudures 74 et 76 par ultrasons.It will be noted that axial
On notera que les ailes 72 se raccordent sur les faces radiales des modules 56 suivant un rayon de courbure R prédéterminé, calculé de manière à réduire les contraintes dans les barres 68.It will be noted that the
Les modules 56 sont également soudés les uns sur les autres, le long de lignes de soudure 79. Ces lignes de soudure 79 suivent les arêtes délimitant les faces radiales, intérieures et extérieures des modules 56, vers le bas et vers le haut.The
L'ensemble 1 comprend quatre collecteurs axiaux d'entrée 18 communiquant avec l'entrée 8 du fluide secondaire par l'intermédiaire de la chambre d'entrée 22, et quatre canaux axiaux 20 de sortie communiquant avec la sortie 10 du fluide secondaire par l'intermédiaire de la chambre de sortie 24.The
Les collecteurs 18 et 20 sont interposés circonférentiellement entre les échangeurs 12, comme le montre la
Les collecteurs axiaux 18 et 20 présentent chacun une section perpendiculairement à l'axe X en secteur d'anneau, délimitée vers l'intérieur et vers l'extérieur par des tôles circonférentielles respectivement 80 et 82, et sur les côtés par les faces radiales des échangeurs 12 entre lesquels s'étend ledit collecteur.The
Les tôles intérieure et extérieure 80 et 82 d'un collecteur axial 18 ou 20 donné sont soudées bord à bord sur les ailes 72 des barres 68 des deux échangeurs 12 voisins du collecteur. La forme des ailes 72 est déterminée de telle sorte que ces ailes s'inscrivent dans la continuité des tôles intérieure ou extérieure 80 ou 82 (
Les modules 56 sont orientés de telle sorte que la fenêtre d'entrée 64 débouche dans un canal axial d'entrée 18, et la fenêtre de sortie 66 débouche dans un canal axial de sortie 20.The
L'ensemble 1 comprend en outre un collecteur central 14 s'étendant le long de l'axe X et communiquant avec l'entrée 4 du fluide primaire, et un canal annulaire 16 communiquant avec la sortie 6 du fluide primaire.The
Le collecteur central 14 s'étend radialement à l'intérieur des échangeurs 12 et est délimité par les faces intérieures des modules 56 et par les tôles intérieures 80. II présente sensiblement une section circulaire perpendiculairement à l'axe X. Les fenêtres 60 débouchent dans le collecteur central 14.The
Le collecteur annulaire 16 s'étend autour des échangeurs 12, radialement à l'extérieur par rapport à ceux-ci. Il est délimité vers l'intérieur par les tôles extérieures 82 et les faces extérieures des modules 56. Les fenêtres 62 débouchent dans le collecteur annulaire 16.The
Les chambres d'entrée 22 et de sortie 24 du fluide secondaire sont disposées respectivement sous les échangeurs 12 et au-dessus de ces échangeurs 12 (
Le collecteur central 14 se prolonge axialement vers le bas par un tronçon cylindrique intermédiaire 84 disposé sous les échangeurs 12. De même, le collecteur annulaire 16 se prolonge axialement vers le bas par un tronçon annulaire intermédiaire 86 entourant le tronçon cylindrique intermédiaire 84.The
La chambre d'entrée 22 présente une forme annulaire et est située axialement au niveau des entrées 8 du fluide secondaire. Elle entoure le tronçon cylindrique intermédiaire 84 et s'étend radialement à l'intérieur du tronçon annulaire intermédiaire 86. La chambre d'entrée 22 est délimitée radialement vers l'extérieur par une paroi cylindrique 85.The
Par ailleurs, l'ensemble 1 comprend un canal de visite 88 prolongeant le collecteur 14 axialement vers le haut au-delà des échangeurs 12. Ce canal de visite 88 est isolé du collecteur central 14 par une trappe amovible 90. Il est également fermé vers le haut par une autre trappe de visite amovible 92.Furthermore, the
La chambre de sortie 24 présente elle aussi une forme annulaire et entoure le canal de visite 88.The
Les canaux axiaux d'entrée 18 sont ouverts vers le bas et communiquent avec la chambre d'entrée 22. Ils sont fermés vers le haut et isolés de la chambre de sortie 24. Inversement, les canaux axiaux de sortie 20 sont fermés vers le bas et isolés de la chambre d'entrée 22, et sont ouverts vers le haut et communiquent avec la chambre de sortie 24.The
Le collecteur annulaire 16 est fermé vers le haut et ne communique pas avec la chambre de sortie 24.The
Selon un autre aspect important de l'invention, les échangeurs de chaleur 12, les chambres d'entrée 22 et de sortie 24 et les collecteurs 14, 16, 18 et 20 sont rassemblés dans un sous-ensemble mécanique 94 extractible d'une seule pièce hors de l'enceinte 2. Ce sous-ensemble est représenté sur la
Le sous-ensemble 94 présente une forme générale cylindrique, d'axe X.The
Le sous-ensemble 94 est délimité vers le haut par une plaque circulaire plane 96, radialement vers l'extérieur par une enveloppe cylindrique 98, et vers le bas par une enveloppe tronconique 100 prolongeant l'enveloppe cylindrique 98 vers le bas et convergente à partir de celle-ci. La plaque supérieure 96 délimite la chambre de sortie 24 vers le haut (
Le sous-ensemble 94 comprend encore une couronne d'emboîtement 104 entourant la plaque supérieure 96 (
Le sous-ensemble 94 comprend encore quatre raidisseurs 108 s'étendant radialement depuis le champignon 102 jusqu'à la couronne 104.The
L'enveloppe externe 98 délimite radialement vers l'extérieur la chambre de sortie 24 et le collecteur annulaire 16, notamment le tronçon intermédiaire 86 de ce collecteur. Il est percé de quatre trous circulaires 110 en partie supérieure et quatre trous circulaires 112 en partie inférieure, disposés dans le prolongement respectivement des sorties 10 du fluide secondaire et des entrées 8 du fluide secondaire quand le sous-ensemble 94 est disposé dans l'enceinte 2.The
Le sous-ensemble 94 comprend également un plancher annulaire horizontal 114 (
Par ailleurs, le collecteur central 14 se prolonge sous le tronçon 84 par un tronçon cylindrique inférieur 116 d'axe X, se terminant vers le bas par un bord libre 118 (
L'enveloppe tronconique 100 entoure le tronçon inférieur 116, et se termine vers le bas par un rebord cylindrique 120, d'axe X. Le tronçon annulaire 86 du collecteur annulaire 16 débouche vers le bas entre le tronçon inférieur 116 et l'enveloppe tronconique 100.The
On voit sur la
Une virole cylindrique externe 126 (
La chambre de sortie 24 est raccordée de manière étanche aux sorties 10 du second fluide par des manchettes externe 140 et interne 142, visibles sur la
Le trou 110 est entouré par un bord 148 dressé vers l'intérieur de la chambre de sortie 24 à partir de l'enveloppe 98. La manchette interne 142 présente une forme tubulaire et est interposée entre la manchette externe 140 et le bord dressé 148. Elle est fixée par des vis 150 sur l'extrémité libre du bord dressé 148.The
Des joints métalliques haute étanchéité, de type connu, vendus sous le nom commercial "HELICOFLEX", sont interposés entre la manchette externe 140 et la pièce en couronne 144, d'une part, et entre la manchette interne 142 et le bord dressé 148, d'autre part.High-sealing metal seals of known type, sold under the trade name "HELICOFLEX", are interposed between the
Par ailleurs, un soufflet 154 tubulaire relie les manchettes 140 et 142 l'une à l'autre de manière étanche. Les manchettes 140 et 142 sont libres de coulisser l'une par rapport à l'autre suivant une direction radiale par rapport à l'axe X, l'étanchéité étant maintenue par le soufflet 144.In addition, a tubular bellows 154 connects the
Des blocs de calorifuge 156 isolent le soufflet 154 et les vis 146 du fluide secondaire s'écoulant depuis la chambre de sortie 24 vers la sortie 10.Insulation blocks 156 isolate the
La chambre d'entrée 22 est raccordée de manière étanche aux entrées 8 par des manchettes externe 158 et interne 160 similaires aux manchettes externe et interne 140 et 142 décrites ci-dessus (
Le canal de visite 88 comprend une large ouverture (163) qui permet d'accéder aux systèmes de déconnexions de la chambre de sortie 24. Le tronçon intermédiaire 84 du collecteur 14 comprend un trou de visite 164 communiquant avec la chambre d'entrée 22 (
Les équipements internes inférieurs 26 comprennent des collecteurs inférieurs d'entrée 170 et de sortie 172 coaxiaux d'axe X, communiquant respectivement avec l'entrée 4 et la sortie 6 du fluide primaire (
Les collecteurs inférieurs d'entrée 170 et de sortie 172 se terminent l'un et l'autre vers le haut par des brides 176 susceptibles de recevoir de manière étanche du bord libre 118 du collecteur central 14 et le rebord 120 de l'enveloppe tronconique 100 par simple emboîtement. Les brides 176 présentent vers l'intérieur des portées tronconiques assurant le guidage du bord libre 118 et du rebord 120. Par ailleurs, ces derniers portent vers l'extérieur des joints métalliques assurant un contact étanche avec la face intérieure des brides 176.The
Le collecteur inférieur de sortie 172 est fermé vers le bas par un fond 178 perpendiculaire à l'axe X. Le collecteur inférieur d'entrée 170 comprend une virole cylindrique 180 d'axe X s'étendant jusqu'au fond 178 et un fond 182 perpendiculaire à l'axe X fermant la virole 180 à un niveau intermédiaire entre la tuyauterie 174 et le fond 178.The
Le fond 178 est percé d'une ouverture centrale 184 recevant l'aspiration du ventilateur 28. Par ailleurs, la virole 180 présente des ouvertures de passage 186 sous le fond 182, créant ainsi un chemin de passage pour le fluide primaire depuis le collecteur inférieur de sortie 172 à travers les ouvertures 186 jusque dans le volume compris entre les fonds 178 et 182 puis dans l'aspiration du ventilateur 28.The bottom 178 is pierced by a
Par ailleurs, les équipements internes inférieurs 26 comprennent encore une virole tronconique 188 convergente vers le haut, dont la grande base est soudée sur la virole inférieure 38 de la cuve 30 et dont la petite base est soudée autour du collecteur inférieur de sortie 172. La virole tronconique 188 comporte des ouvertures de passage 190. Ces ouvertures mettent en communication le volume situé sous les collecteurs inférieurs d'entrée et de sortie 170 et 172 avec le volume situé autour de ces mêmes collecteurs inférieurs.In addition, the
La sortie 6 du fluide primaire débouche directement dans le volume situé autour des collecteurs inférieurs 170 et 172.The
Le ventilateur 28 refoule le fluide primaire par des ouvertures radiales à l'intérieur du fond inférieur bombé 42, le fluide primaire étant apte à s'écouler à partir de là à travers les ouvertures 190 vers le haut, puis par la sortie 6.The
Enfin, la cuve 30 comprend trois blocs de support 194, intégrés et soudés dans la virole inférieure 38. Les blocs 194 sont disposés à 120° les uns des autres autour de l'axe X. Comme le montre la
Des arcs-boutants 198, interposés entre les murs de la cellule et la virole supérieure 36 de la cuve 30, permettent de stabiliser l'ensemble 1 en position verticale.Flying buttresses 198, interposed between the walls of the cell and the
Les parties les plus chaudes de l'ensemble 1 sont calorifugées, par exemple par des blocs comprenant des fibres d'Al2O3 ou des fibres de carbone. Ces parties fonctionnent à des températures proches ou dépassant 800°C en fonctionnement nominal. Il s'agit de la tuyauterie 174, du collecteur inférieur d'entrée 170, du collecteur central 14, y compris ses tronçons intermédiaire 84 et inférieur 116, des collecteurs axiaux de sortie 20, de la chambre de sortie 24, et des manchettes 140 et 142 connectant la chambre de sortie 24 aux sorties 10 du fluide secondaire.The hottest parts of the
L'enceinte 2 présente une hauteur totale d'environ 27 m, et un diamètre d'environ 7 m. L'enveloppe cylindrique 98 présente, quant à elle, un diamètre d'environ 6300 mm.The
Chaque échangeur 12 présente une hauteur axiale de 4800 mm environ, une profondeur radiale de 1300 mm environ, et une largeur circonférentielle de 560 mm environ. Chaque module 56 présente une hauteur de 600 mm environ.Each
Le diamètre du collecteur central 14 est de 2800 mm environ. Il est déterminé de façon que les tôles intérieures 80 délimitant les collecteurs axiaux 18 et 20 présentent une longueur développée circonférentielle et une souplesse suffisantes pour reprendre les déformations imposées dans un plan perpendiculaire à l'axe X par les échangeurs 12.The diameter of the
La profondeur radiale du collecteur annulaire 16 est de 500 mm environ. Elle est déterminée de façon à ce qu'un opérateur puisse se glisser à l'intérieur du collecteur annulaire 16, de façon à effectuer des contrôles et /ou des réparations sur la face extérieure des échangeurs 12.The radial depth of the
Les entrées 8 de fluide secondaire présentent des diamètres de passage de 850 mm minimum et les sorties 10 du fluide secondaire présentent des diamètres de passage de 1 m minimum.The
L'ensemble 1 est dimensionné par exemple pour une pression d'environ 50 bars du fluide primaire, un débit d'environ 200 kg/s du fluide primaire, un débit d'environ 600 kg/s du fluide secondaire, et une différence de pression entre les fluides primaire et secondaire d'environ 5 bars en fonctionnement normal.The
On va maintenant décrire les chemins de circulation des fluides primaire et secondaire à travers l'ensemble 1 (voir
Le fluide primaire entre dans l'ensemble 1 par l'entrée 4, passe dans la tuyauterie 174, dans le collecteur inférieur d'entrée 170 puis dans le collecteur central 14. Il est distribué à partir de ce collecteur central 14 aux différents échangeurs 12 répartis autour du collecteur central, qu'il traverse radialement jusqu'au collecteur annulaire 16, en cédant une partie de sa chaleur au fluide secondaire. Le fluide primaire circule ensuite vers le bas le long du collecteur annulaire 16, de son tronçon inférieur 86, passe à travers les ouvertures de la virole ajourée 122, puis s'écoule autour du tronçon inférieur 116 du collecteur central 14, puis entre le collecteur inférieur 170 et le collecteur inférieur 172. Le fluide primaire traverse ensuite les ouvertures 186 de la virole 180, est aspiré par le ventilateur 28 et refoulé radialement en bas de la cuve 30. Il passe ensuite à travers les ouvertures 190 de la virole tronconique 188 et sort de l'ensemble 1 par la sortie 6 ménagée autour de l'entrée 4.The primary fluid enters the
Le fluide secondaire entre dans l'ensemble 1 par les entrées 8, s'écoule à travers les manchettes 158 et 160 jusqu'à la chambre d'entrée 22, puis est distribué, à partir de la chambre d'entrée 22, dans les différents collecteurs axiaux d'entrée 18. Le fluide secondaire traverse les échangeurs 12 circonférentiellement et est collecté dans les collecteurs axiaux de sortie 20. Il suit axialement les collecteurs 20 jusqu'à la chambre de sortie 24, puis est distribué à partir de la chambre 24 dans les différentes sorties 10.The secondary fluid enters the
Les procédures de maintenance de l'ensemble 1 vont maintenant être décrites.The maintenance procedures for
En cas d'intervention mineure à effectuer sur les échangeurs 12, par exemple boucher un canal de circulation du fluide primaire ou du fluide secondaire, un opérateur intervient directement sur les échangeurs 12, ceux-ci restant en place à l'intérieur de l'enceinte 2.In the event of a minor intervention to be performed on the
A cet effet, on retire d'abord le couvercle 34 de l'enceinte externe 2. Puis l'opérateur ouvre la trappe 92 et gagne le canal de visite 88. Si la réparation est à effectuer sur une face d'un échangeur 12 tournée vers un canal axial de sortie 20, l'opérateur passe par l'ouverture 163 (
Si la réparation est à effectuer sur une face extérieure d'un échangeur 12, l'opérateur pénètre dans le collecteur annulaire 16 à partir de la chambre 24, via le canal axial de sortie 20 possédant un trou de visite, et effectue la réparation à partir du collecteur 16.If the repair is to be performed on an outer face of an
Si l'intervention est à effectuer sur une face intérieure d'un échangeur 12, l'opérateur ouvre la trappe 90 et passe du canal de visite 88 au collecteur central 14. Il effectue la réparation à partir du collecteur central 14.If the intervention is to be performed on an inner face of an
Si l'intervention est à effectuer sur un côté d'un échangeur 12 tourné vers un collecteur axial d'entrée 18, l'opérateur descend le long du collecteur central 14, jusqu'au tronçon intermédiaire 84, ouvre la trappe 164, pénètre dans la chambre d'entrée 22, et remonte dans le collecteur axial d'entrée 18 approprié à partir de la chambre 22.If the intervention is to be carried out on one side of an
Si une réparation importante doit être effectuée sur les échangeurs 12, par exemple remplacer un module 56, le sous-ensemble 94 doit d'abord être retiré de la cuve 30. A cet effet, une cellule de maintenance 200 (
On dispose d'abord un anneau d'étanchéité 204, autour de la partie supérieure de l'ensemble 1. Des joints assurent l'étanchéité entre l'anneau 204 et la bride 44 de la cuve 30, d'une part, et entre l'anneau 204 et le bord périphérique de la trappe 202. Une chaussette 206 en vinyle est disposée au-dessus de l'anneau d'étanchéité 204, et est suspendue au palonnier du pont de 201 de la cellule 200.First, a sealing
On retire d'abord le couvercle 34 de l'enceinte 2 à l'aide du pont 201. On isole ensuite l'enceinte 2 de la cellule de maintenance 200 en mettant en place la trappe 203 pendant l'évacuation du couvercle 34. Après remise en place de la manchette vinyle 206 et ouverture de la trappe 203, des opérateurs pénètrent dans la chambre de sortie 24 à travers la trappe 92 et l'ouverture 163. Ils enlèvent les blocs de calorifuge 156 protégeant les manchettes 140 et 142, puis démontent les vis 146 et 150 à l'aide d'outils adaptés. Une fois les manchettes 140 et 142 libérées, les opérateurs tirent ces manchettes (avec un outillage spécifique) à l'intérieur de la chambre de sortie 24. Ils procèdent ainsi pour les quatre sorties de fluide secondaire 10.The
Les opérateurs gagnent ensuite la chambre d'entrée 22 à travers les trappes 90 et 164. Ils libèrent les manchettes 158 et 160 connectant les entrées de fluide secondaire 8 à la chambre d'entrée 22, et tirent ces manchettes (avec un outillage spécifique) à l'intérieur de la chambre.The operators then gain the
Ils sortent ensuite de l'ensemble 1.They then leave the
Le palonnier du pont 201 vient ensuite s'accoupler au champignon 102 du sous-ensemble 94. Ce sous-ensemble est ensuite soulevé en remontant le palonnier du pont 201, sorti de la cuve 30 et levé à travers la trappe 202 jusqu'à la cellule 200. Il se trouve alors à l'intérieur de la chaussette vinyle 206, isolement de l'enceinte 1 par fermeture de la trappe de 202. Le pont roulant se déplace ensuite à l'intérieur de la cellule de maintenance 200, pour venir déposer le sous-ensemble 94 dans un tabouret de réception adapté. Les opérations de maintenance lourdes sont effectuées dans cette cellule 200.The rudder of the bridge 201 then mates with the
La remise en place de sous-ensemble 94 à l'intérieur de la cuve 30 se fait selon une procédure exactement inverse de celle qui vient d'être décrite ci-dessus.The replacement of
Le sous-ensemble 94 doit être guidé en rotation autour de l'axe X lors de sa remise en place, de façon que les clavettes d'indexage 130 viennent s'engager dans les rainures 132 appropriées.The
Une fois que la portée 106 de la bride 104 repose sur la portée complémentaire 108 de la cuve 30, le palonnier du pont 201 est désaccouplé du champignon de préhension 102.Once the
La cellule de maintenance 200 peut être commune à plusieurs ensembles 1, desservant le même réacteur nucléaire, ou desservant plusieurs réacteurs nucléaires différents.The
L'ensemble décrit ci-dessus présente de multiples avantages.The set described above has many advantages.
Les collecteurs axiaux 18 et 20 débouchent dans les chambres d'entrée et de sortie 22 et 24 et ne sont pas mécaniquement connectés directement aux entrées et sorties 8 et 10 du fluide secondaire. Cette configuration est favorable vis-à-vis des dilatations différentielles entre les sorties 8 et 10 liées à la cuve et les chambres 22 et 24 appartenant au sous-ensemble de l'échangeur 94 limitant ainsi de façon notable les contraintes thermomécanique de ces liaisons.The
La disposition des échangeurs 12 et des collecteurs axiaux d'entrée et de sortie 18 et 20 permet de conférer à ces collecteurs 18 et 20 une grande section de passage. La vitesse de circulation axiale du fluide secondaire le long de ces collecteurs est par exemple comprise entre 10 et 20 m/s. Dans d'autres concepts d'échangeurs, ces vitesses atteignaient 60 m/s. Ces vitesses réduites sont favorables pour maintenir un équilibre hydraulique entre les entrées et les sorties 64 et 66 du fluide secondaire de chaque module 56, en fonctionnement normal. Ces vitesses réduites permettent également une distribution du fluide secondaire uniforme aux différents modules 56 empilés le long d'un même collecteur axial 18, et sont favorables, d'un point de vue thermo-hydraulique, en fonctionnement transitoire. Le rendement global des échangeurs 12 est amélioré.The arrangement of the
Le comportement thermomécanique des collecteurs est également particulièrement favorable. Les collecteurs axiaux 18 et 20 sont délimités par des tôles circonférentielles intérieure 80 et extérieure 82 souples, se déformant facilement sous l'effet des contraintes imposées par les échangeurs 12. Les échangeurs 12 sont en effet des blocs de forte rigidité par rapport aux tôles 80 et 82, qui imposent leur déformation à ces tôles. Les tôles 80 et 82 sont des coques minces, de grands rayons de courbure, ce qui leur confère une souplesse importante.The thermomechanical behavior of the collectors is also particularly favorable. The
Les chambres d'entrée et de sortie 22 et 24 sont de tailles importantes et ne sont pas cloisonnées intérieurement. De ce fait, la chambre d'entrée permet une distribution du fluide secondaire uniforme dans les différents collecteurs axiaux d'entrée 18. Par ailleurs, du fait de leurs grandes sections de passage, ces chambres offrent peu de résistance à la circulation du fluide secondaire. Elles permettent également d'accéder facilement aux entrées 8 et aux sorties 10, et donc de déconnecter facilement et rapidement les manchettes 140, 142, 158 et 160 des entrées 8 et des sorties 10.The entry and
Enfin, le fait que les chambres soient dépourvues de cloisonnement interne permet de disposer les entrées 8 et les sorties 10 d'un même côté de l'enceinte 2.Finally, the fact that the chambers are devoid of internal partitioning makes it possible to have the
Il est ainsi possible de disposer l'ensemble 1 à proximité d'une paroi de la cellule 97, les tuyauteries d'entrée et de sortie du fluide secondaire s'étendant toutes à l'opposé de la paroi.It is thus possible to arrange the
Le sous-ensemble 94, qui contient l'ensemble des échangeurs ainsi que les principaux collecteurs de circulation des fluides primaire et secondaire, peut être retiré d'une seule pièce de l'enceinte extérieure 2. Cette opération est réalisée de façon particulièrement simple et commode, à l'aide du pont de la cellule de maintenance située au-dessus de l'ensemble d'échangeur de chaleur 1, après évacuation du couvercle 34 et escamotage des manchettes 40 et 42 à l'intérieur des chambres d'entrée 22 et de sortie 24. L'escamotage des manchettes 40 et 42 est réalisé à l'aide d'outils adaptés de façon facile et rapide, de telle sorte que les doses intégrées par les opérateurs sont faibles.The
Une fois les manchettes 140 et 142 démontées, l'extraction du sous-ensemble 94 et sa réintroduction dans l'enceinte 2 se fait par simple déboîtement et emboîtement.Once the
Les collecteurs inférieur 170 et 172 présentent des brides 176 de forme adaptée pour guider la partie inférieure du sous-ensemble 94 lors de sa remise en place. La connexion étanche du collecteur central 14 et du collecteur annulaire 16 avec les collecteurs inférieurs 170 et 172 se fait par simple emboîtement suivant une direction verticale.The
Les opérations de maintenance lourde sur les échangeurs 12 sont réalisées de façon commode dans une cellule de maintenance spéciale équipée du matériel adapté.The heavy maintenance operations on the
Par ailleurs, les petites réparations peuvent être réalisées sur les échangeurs 12 in situ, c'est-à-dire sans retirer le sous-ensemble 94 de l'enceinte 2. Le collecteur central, le collecteur annulaire et les collecteurs axiaux d'entrée et de sortie présentent des sections de suffisamment grandes tailles pour qu'un opérateur puisse s'y introduire et y travailler. Les échangeurs 12 sont accessibles sur leurs quatre faces pour réparation.Moreover, small repairs can be performed on the
Les modules 56 constituant chaque échangeur 12 sont soudés les uns aux autres le long des arêtes délimitant, vers le haut et vers le bas, les faces intérieure, extérieure et radiales de ces modules. Les soudures d'angle sont éliminées du fait de la présence des barres 68 disposées dans les angles usinés des modules 56.The
Les tôles circonférentielles intérieure et extérieure 80 et 82 sont soudées sur les ailes 72 des barres 68. Cette soudure est située à distance des modules 56 et peut être contrôlée par radiographie de façon pratique.The inner and outer
La zone critique C (voir figures 9A et 9B) dans laquelle les contraintes thermomécaniques sont maximales est située à la jonction entre l'aile 72 et la partie principale 70 de la barre 68, et s'étend donc dans la masse de la barre 68 et pas au niveau de la soudure.The critical zone C (see FIGS. 9A and 9B) in which the thermomechanical stresses are maximum is situated at the junction between the
Enfin, l'aile 72 se raccorde sur les faces radiales des modules 56 par un rayon de courbure (R) optimisé en fonction des contraintes thermomécaniques dans la zone critique C.Finally, the
Ces différentes dispositions constructives permettent de rendre les échangeurs 12 particulièrement résistants aux contraintes thermomécaniques.These different constructive arrangements make it possible to make the
L'ensemble d'échange de chaleur décrit ci-dessus peut présenter de multiples variantes.The heat exchange assembly described above can have multiple variants.
Ainsi, à titre d'exemple, les échangeurs 12 peuvent ne pas être de type à plaques, mais être par exemple des échangeurs de chaleur à tubes et calandres.Thus, for example, the
Le ventilateur 28 peut ne pas être disposé sur le fond de la cuve 30, mais plutôt être fixé au couvercle 34. Il est dans ce cas nécessaire de modifier la circulation du fluide primaire sortant des échangeurs de chaleur 12. Le collecteur annulaire 16 est prolongé vers le haut jusqu'au ventilateur 28 et est cloisonné de façon à définir une partie ascendante canalisant le fluide primaire jusqu'au ventilateur 28 et une partie descendante canalisant le fluide primaire à partir du ventilateur 28 jusqu'à la sortie 6.The
L'évacuation du sous-ensemble 94 est plus complexe dans ce cas, puisqu'il faut démonter le ventilateur 28 avant de retirer le couvercle 34 de l'enceinte 2.The evacuation of the
L'ensemble d'échange de chaleur peut comprendre plus ou moins de huit échangeurs de chaleur 12.The heat exchange assembly may comprise more or fewer than eight
Les entrées 8 de fluide secondaire peuvent être disposées en haut de la virole supérieure 36, les sorties 10 de fluide secondaire étant, dans ce cas, disposées en dessous des échangeurs de chaleur 12.The
Le fluide primaire peut circuler à partir de l'entrée 4 vers les échangeurs de chaleur 12 dans le collecteur annulaire 16, et revenir des échangeurs vers la sortie 6 par le collecteur central.The primary fluid can flow from the
Le fluide primaire peut circuler depuis la chambre d'entrée 22 à travers les canaux axiaux 18 et 20 jusqu'à la chambre de sortie 24, le fluide secondaire circulant, dans ce cas, dans le collecteur central 14 et dans le collecteur annulaire 16.The primary fluid can flow from the
Le fluide primaire peut ne pas être de l'hélium sensiblement pur, mais être un mélange d'hélium et d'azote. Le fluide primaire peut également comprendre principalement de l'eau.The primary fluid may not be substantially pure helium, but may be a mixture of helium and nitrogen. The primary fluid may also comprise mainly water.
Le fluide secondaire peut être de l'hélium sensiblement pur ou un mélange d'hélium et d'azote (par exemple 20 % d'hélium et 80 % d'azote ou 40 % d'hélium et 60 % d'azote). Le fluide secondaire peut également être principalement constitué d'eau, et être vaporisé dans l'ensemble d'échange de chaleur. Dans ce cas, l'ensemble d'échange de chaleur joue le rôle de générateur de vapeur.The secondary fluid may be substantially pure helium or a mixture of helium and nitrogen (for example 20% helium and 80% nitrogen or 40% helium and 60% nitrogen). The secondary fluid may also be mainly water, and vaporized in the heat exchange assembly. In this case, the heat exchange assembly acts as a steam generator.
Il est à noter que l'ensemble d'échange de chaleur 1 décrit ci-dessus présente plusieurs aspects originaux susceptibles d'être protégés indépendamment les uns des autres.It should be noted that the
Ainsi, il est possible de prévoir que l'ensemble 1 comprend un sous-ensemble mécanique extractible d'une seule pièce tel que 94, alors que les collecteurs axiaux 18 et 20 sont connectés aux entrées 8 et sorties 10 par des tuyauteries de liaison et non par l'intermédiaire de chambres telles que 22 et 24. Dans ce cas, les parties terminales des tuyauteries de liaison sont susceptibles d'être démontées manuellement des entrées et sorties 8 et 10, par exemple à partir de l'espace libre entre le couvercle 34 et les échangeurs 12, et à partir de l'espace libre compris entre l'enveloppe tronconique 100 et les échangeurs 12. Ces parties terminales sont escamotées à l'intérieur des tuyauteries de liaison, ou complètement séparées de celles-ci et sorties manuellement de l'enceinte 2 par les opérateurs.Thus, it is possible to provide that the
De même, il est possible de prévoir que l'ensemble 1 comprend des échangeurs 12 pourvus de barres 68 telles que celles décrites ci-dessus alors que les collecteurs axiaux 18 et 20 ne sont pas connectés aux entrées 8 et sorties 10 par des chambres 22 et 24 et/ou que l'ensemble 1 ne comprend pas de sous-ensemble 94 démontable.Similarly, it is possible to provide that the
Claims (25)
- Heat transfer assembly (1) between a first and a second fluid, the assembly comprising:- a outer containment (2) with a central axis (X) and fitted with at least one inlet (4) and one outlet (6) for the first fluid and at least one inlet (8) and one outlet (10) for the second fluid,- a central header (14) extending the length of the central axis (X) and communicating with one of the input (4) and the output (6) of the first fluid,- a downcomer (16) placed around the central header (14) and communicating with the other of the input (4) and the output (6) of the first fluid,- a plurality of heat exchangers (12) distributed around the central axis (X) and sandwiched radially between the central header (14) and the downcomer (16),- a plurality of axial input headers (18) communicating with the input (8) for the second fluid, and a plurality of axial output headers (20) communicating with the output (10) for the second fluid, the input and output (18, 20) axial headers being sandwiched circumferentially between the exchangers (12),- each exchanger (12) comprising a plurality of circulation canals for the second fluid from at least one input header (18) to at least one output header (20),characterised in that it comprises an input chamber (22) in a first axial side of the exchangers (12), connecting the input(s) (8) of the second fluid with at least several axial input headers (18).
- Assembly according to claim 1 characterised in that the input chamber (22) is annular in shape and surrounds the central header (14).
- Assembly according to claim 1 or 2 characterised in that it comprises an output chamber (24) on a second axial side of the exchangers (12) opposite the first, connecting the outputs (10) of the second fluid with at least several of the axial output headers (20).
- Assembly according to claim 3 characterised in that it comprises an inspection canal (88) extending the central header (14) axially from the second side and isolated from the latter by a removable trap door (92), the output chamber (24) having an annular shape and surrounding the inspection canal (88).
- Assembly according to claim 4 characterised in that at least the exchangers (12), the input (22) and output (24) chambers, and the axial input (18) and output (20) headers are assembled into an extractable mechanical sub-assembly (94) in one piece outside the containment (2).
- Assembly according to claim 5 characterised in that the containment (2) has a vertical central axis, the containment (2) comprising a vessel (30) inside which is the sub-assembly (94) and upwards having an exhaust opening (32) of the said sub-assembly (94) and a removable sealed closure cover (34) for the opening (32) of vessel (30).
- Assembly according to claim 6 characterised in that the vessel (3) comprising a cylindrical shell (36) which is coaxial to the central axis housing the input (8) and the output (10) of the second fluid, the input (22) and output (24) chambers being connected in a sealed manner to the input (8) and the output (10) of the second fluid by sleeves (140, 142, 158, 160) which can be removed and retracted inside the chambers (22, 24).
- Assembly according to claim 7 characterised in that the sleeves (140, 142, 158, 160) are likely to be removed from inside the chambers (22, 24).
- Assembly according to whichsoever of claims 7 to 8 characterised in that the containment (2) comprises several inputs (8) and several outputs (10) for the second fluid, these inputs (8) and these outputs (8) being assembled on a same circumferential half of the shell.
- Assembly according to whichsoever of claims 6 to 9 characterised in that the sub-assembly (94) comprises an external cylindrical enclosure (98) coaxial to the central axis (X), marking out radially and outwardly the output chamber (24) and the downcomer (16).
- Assembly according to claim 10 characterised in that it comprises lower coaxial input (170) and output (172) headers communicating respectively with the input (4) and the output (6) of the first fluid and placed under the sub-assembly (94), the latter being marked out in the lower part by a convergent truncated enclosure (100) from the cylindrical enclosure (98), this truncated enclosure (100) surrounding the central header (14) and with the latter marking out the downcomer (16), the lower headers (170, 172) terminating upwards with clamps (176) liable to receive the free lower extremities of the central header and the truncated enclosure (100) in a sealed manner using a male-female facing.
- Assembly according to whichsoever of claims 4 to 11 characterised in that the central header (14) has an inspection hole (164) sealed by a detachable trap door communicating with the input chamber (22) and the inspection canal (88) has an opening (163) communicating with the output chamber (24).
- Assembly according to whichsoever of the previous claims characterised in that the containment (2) has a lower head (42) and in that the assembly (1) comprises a circulation device (28) fixed to the lower head (42) capable of sucking the first fluid leaving the annular canal (16) or the central canal (14) and discharging it towards the output (6) of the first fluid.
- Assembly according to whichsoever of the previous claims characterised in that the flow areas of the input (18) and the output (20) axial headers, the central header (14) and the downcomer (16) are sufficient to allow an operator to intervene directly on the exchangers (22).
- Assembly according to whichsoever of the previous claims characterised in that the input (4) and the output (6) of the first fluid are coaxial.
- Assembly according to whichsoever of the previous claims characterised in that the exchangers (12) are regularly spaced in a circle around the central axis (X), each axial header (18, 20) being marked out towards the inside and towards the outside by inner (80) and outer (82) circumferential sheet metal welded to the two exchangers (12) which the said header extends between.
- Assembly according to claim 16 characterised in that the downcomer (16) is marked out inwards by exchangers (12) and by external sheet metal (82).
- Assembly according to claims 16 or 17 characterised in that the central header (14) is marked out by exchangers (12) and by internal sheet metal (8).
- Assembly according to whichsoever of claims 16 to 18 characterised in that each heat exchanger (12) comprises a plurality of heat transfer modules (56) stacked axially.
- Assembly according to whichsoever of claims 16 to 19 characterised in that the modules (56) have a rectangular section perpendicular to the central axis (X), and have machined angles over the whole axial height of the exchanger (12), the latter also comprising forged and/or machined metallic bars (68) placed in the machined angles and on which the modules are welded (56).
- Assembly according to claim 20 characterised in that the bars (68) each have a wing projecting circumferentially in relation to the modules (56) toward the neighbouring axial header (18, 20), on which the inner (80) or outer (82) sheet metal marking out the said axial header is welded.
- Use of the assembly according to whichsoever of the previous claims with a first fluid principally comprising helium and a second fluid principally comprising helium and/or nitrogen.
- Use of the assembly according to whichsoever of claims 1 to 21 with a first fluid principally comprising helium and a second fluid principally comprising water, the second fluid being vaporized in the exchanger assembly.
- Use of the assembly according to whichsoever of claims 1 to 21 with the first and second fluids principally comprising water, the second fluid being vaporized in the exchanger assembly.
- Use of the assembly according to whichsoever of claims 22 to 24 characterised in that one of the first or second fluid comes from a nuclear reactor.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0506512A FR2887618B1 (en) | 2005-06-27 | 2005-06-27 | HEAT EXCHANGE ASSEMBLY, IN PARTICULAR FOR A NUCLEAR REACTOR |
PCT/FR2006/001430 WO2007000507A1 (en) | 2005-06-27 | 2006-06-22 | Heat exchanger assembly which is intended, in particular, for a high-temperature nuclear reactor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1902266A1 EP1902266A1 (en) | 2008-03-26 |
EP1902266B1 true EP1902266B1 (en) | 2008-11-05 |
Family
ID=36406570
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP06778635A Not-in-force EP1902266B1 (en) | 2005-06-27 | 2006-06-22 | Heat exchanger assembly which is intended, in particular, for a high-temperature nuclear reactor |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8081729B2 (en) |
EP (1) | EP1902266B1 (en) |
JP (1) | JP4714267B2 (en) |
KR (1) | KR101329537B1 (en) |
CN (1) | CN100559108C (en) |
AT (1) | ATE413577T1 (en) |
DE (1) | DE602006003562D1 (en) |
FR (1) | FR2887618B1 (en) |
RU (1) | RU2414661C2 (en) |
WO (1) | WO2007000507A1 (en) |
ZA (1) | ZA200710875B (en) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2898404B1 (en) * | 2006-03-13 | 2008-09-05 | Areva Np Sas | HEAT EXCHANGE ASSEMBLY BETWEEN FIRST AND SECOND FLUIDS. |
KR101072329B1 (en) * | 2009-11-11 | 2011-10-11 | 현대자동차주식회사 | Heat exchanger |
WO2012149057A1 (en) * | 2011-04-25 | 2012-11-01 | Holtec International, Inc. | Air-cooled heat exchanger and system and method of using the same to remove waste thermal energy from radioactive materials |
US11504814B2 (en) | 2011-04-25 | 2022-11-22 | Holtec International | Air cooled condenser and related methods |
CN105026087A (en) | 2012-12-03 | 2015-11-04 | 霍尔泰克国际股份有限公司 | Brazing compositions and uses thereof |
FR3009862B1 (en) | 2013-08-26 | 2015-09-11 | Commissariat Energie Atomique | HEAT EXCHANGER BETWEEN TWO FLUIDS, USE OF THE EXCHANGER WITH LIQUID METAL AND GAS, APPLICATION TO A QUICK-NEUTRON NUCLEAR REACTOR COOLED WITH LIQUID METAL |
KR101525041B1 (en) * | 2013-11-19 | 2015-06-10 | 한국원자력연구원 | Intermediate Heat Exchanger of Very High Temperature Gas-cooled Reactor for Hydrogen Production |
WO2015089671A1 (en) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Dana Canada Corporation | Conical heat exchanger |
RU2760724C2 (en) * | 2017-05-30 | 2021-11-29 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Method for using indirect heat exchanger and installation for recycling liquefied natural gas containing such a heat exchanger |
CN110530174B (en) * | 2019-07-16 | 2020-10-13 | 武汉科技大学 | Column tube type circulation heat exchanger based on self-excited oscillation chamber |
RU2725120C1 (en) * | 2019-09-23 | 2020-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Полесье" (ООО "Полесье") | Heat exchanger |
RU2725068C1 (en) * | 2019-09-23 | 2020-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Полесье" (ООО "Полесье") | Heat exchanger |
RU2744607C1 (en) * | 2020-07-20 | 2021-03-11 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Apparatus for producing hot water and steam using a hydrogen vapor generator |
KR102484646B1 (en) * | 2021-02-23 | 2023-01-04 | 한국원자력연구원 | Printed circuit steam generator and nuclear reactor having the same |
CN114633085B (en) * | 2022-03-15 | 2024-01-30 | 浙江嘉诚动能科技股份有限公司 | Method for mounting internal parts of large-sized evaporator for nuclear power |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4098329A (en) * | 1976-07-29 | 1978-07-04 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Modular heat exchanger |
US5267281A (en) * | 1991-11-08 | 1993-11-30 | Westinghouse Electric Corp. | Heat exchanger and water tank arrangement for passive cooling system |
ATE206069T1 (en) * | 1993-07-05 | 2001-10-15 | Packinox Sa | METHOD AND DEVICE FOR REGULATING REACTION TEMPERATURES |
FR2793875B1 (en) * | 1999-05-19 | 2001-08-03 | Packinox Sa | PLATE HEAT EXCHANGER |
JP2002090078A (en) * | 2000-09-18 | 2002-03-27 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | High temperature plate finned heat exchanger |
JP3810728B2 (en) * | 2002-10-25 | 2006-08-16 | 三菱重工業株式会社 | Laminate heat exchanger |
JP4239077B2 (en) * | 2003-08-20 | 2009-03-18 | 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 | Compact heat exchanger made of high temperature corrosion resistant ceramics |
-
2005
- 2005-06-27 FR FR0506512A patent/FR2887618B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-06-22 US US11/993,763 patent/US8081729B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-06-22 DE DE602006003562T patent/DE602006003562D1/en active Active
- 2006-06-22 WO PCT/FR2006/001430 patent/WO2007000507A1/en active Application Filing
- 2006-06-22 JP JP2008518900A patent/JP4714267B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-06-22 RU RU2008102989/06A patent/RU2414661C2/en not_active IP Right Cessation
- 2006-06-22 AT AT06778635T patent/ATE413577T1/en not_active IP Right Cessation
- 2006-06-22 CN CNB200680023326XA patent/CN100559108C/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-06-22 KR KR1020077030248A patent/KR101329537B1/en not_active IP Right Cessation
- 2006-06-22 EP EP06778635A patent/EP1902266B1/en not_active Not-in-force
-
2007
- 2007-12-14 ZA ZA200710875A patent/ZA200710875B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE602006003562D1 (en) | 2008-12-18 |
ATE413577T1 (en) | 2008-11-15 |
KR20080025694A (en) | 2008-03-21 |
FR2887618B1 (en) | 2007-09-14 |
EP1902266A1 (en) | 2008-03-26 |
CN101208577A (en) | 2008-06-25 |
JP4714267B2 (en) | 2011-06-29 |
FR2887618A1 (en) | 2006-12-29 |
RU2414661C2 (en) | 2011-03-20 |
US20100038062A1 (en) | 2010-02-18 |
US8081729B2 (en) | 2011-12-20 |
ZA200710875B (en) | 2008-12-31 |
CN100559108C (en) | 2009-11-11 |
JP2008546985A (en) | 2008-12-25 |
RU2008102989A (en) | 2009-08-10 |
KR101329537B1 (en) | 2013-11-18 |
WO2007000507A1 (en) | 2007-01-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1902266B1 (en) | Heat exchanger assembly which is intended, in particular, for a high-temperature nuclear reactor | |
WO1992011500A1 (en) | Heat exchanger of the plate type | |
FR3062235B1 (en) | NUCLEAR REACTOR INTEGRATING A PRIMARY SAFETY HEAT EXCHANGER | |
EP0027094B1 (en) | Steam generator water chambers | |
EP0329536A1 (en) | Nuclear reactor upper internal provisions provided with a flow separation device | |
WO2013153076A1 (en) | Nuclear reactor having plate or micro-channel heat exchangers integrated in the vessel | |
EP0109877B1 (en) | Purification device for a fast reactor's liquid metal coolant | |
EP0020264B1 (en) | Semi-modular type heat exchanger for nuclear reactor | |
EP0241345A1 (en) | Nuclear reactor using a flow guide in the upper internal structures | |
EP0607071B1 (en) | Heat exchanger with secondary fluid fed at the top through an overflow | |
EP0203861B1 (en) | Modular ultrafiltration apparatus for the cooling liquid of a nuclear reactor | |
EP0018262A1 (en) | Fast neutron nuclear reactor with an internal cylindrical vessel | |
EP0064920B1 (en) | Apparatus for steam generation and heat exchange in a fast breeder reactor | |
EP0023177B1 (en) | Nuclear reactor | |
EP0091872B1 (en) | Liquid metal coolant collecting and separating device in a fast neutrons nuclear reactor | |
FR2937393A1 (en) | MECHANICAL LOCKING SYSTEM FOR A TRAPPER, ESPECIALLY FOR A STEAM GENERATOR PRESSURE TANK | |
EP2313893B1 (en) | Fast breeder reactor | |
BE665355A (en) | ||
WO2014037363A1 (en) | Integral fast nuclear reactor, cooled by a liquid metal, comprising an intermediate annular exchanger and passive safety means | |
FR2793875A1 (en) | Plate heat exchanger has enclosed elongate bundle of plates open at one end within closed elongate drum with free space around enclosed bundle | |
EP1994350A1 (en) | Heat exchange assembly exchanging heat between a first and a second fluid | |
CH549854A (en) | Nuclear reactor - contg cure, heat exchanger primary coolant and pump within reactor vessel | |
BE566705A (en) | ||
FR2480925A1 (en) | Heat exchanger, esp. for nuclear reactors - where one fluid flows through tube modules which can be isolated by valves or easily replaced | |
EP0449713A1 (en) | Basket with an integrated cooling gas circuit for removal of nuclear fuel assemblies from a nuclear reactor core |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20071218 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
DAX | Request for extension of the european patent (deleted) | ||
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
DAX | Request for extension of the european patent (deleted) | ||
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: FG4D Free format text: NOT ENGLISH |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: EP |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: IE Ref legal event code: FG4D Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: FRENCH |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 602006003562 Country of ref document: DE Date of ref document: 20081218 Kind code of ref document: P |
|
NLV1 | Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act | ||
LTIE | Lt: invalidation of european patent or patent extension |
Effective date: 20081105 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20081105 Ref country code: LT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20081105 Ref country code: ES Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20090216 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IS Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20090305 Ref country code: LV Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20081105 Ref country code: FI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20081105 Ref country code: SI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20081105 Ref country code: PL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20081105 Ref country code: NL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20081105 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: IE Ref legal event code: FD4D |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: EE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20081105 Ref country code: DK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20081105 Ref country code: RO Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20081105 Ref country code: BG Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20090205 Ref country code: IE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20081105 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20090205 Ref country code: CZ Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20081105 Ref country code: PT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20090406 |
|
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20081105 |
|
26N | No opposition filed |
Effective date: 20090806 |
|
BERE | Be: lapsed |
Owner name: AREVA NP Effective date: 20090630 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: MC Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20090630 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: BE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20090630 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20090206 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PL |
|
GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 20100622 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CH Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20090630 Ref country code: LI Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20090630 Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20081105 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CH Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20100630 Ref country code: LI Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20100630 Ref country code: LU Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20090622 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: HU Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20090506 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20100622 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: TR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20081105 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CY Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20081105 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 20140627 Year of fee payment: 9 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 20140617 Year of fee payment: 9 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R119 Ref document number: 602006003562 Country of ref document: DE |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST Effective date: 20160229 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20160101 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20150630 |