FR1449629A - Sampling device for heat exchangers, and method comprising the same - Google Patents

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FR1449629A
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Description

<B>Dispositif de prélèvement pour échangeurs de chaleur, et procédé en comportant</B> ap= plication. La présente invention se rapporte d'une ma nière générale à la récupération de la chaleur produite par une réaction chimique ou nucléaire en vue de sa conversion en énergie noble. <B> Sampling device for heat exchangers, and method comprising </ B> ap = plication. The present invention relates generally to the recovery of heat produced by a chemical or nuclear reaction for conversion into noble energy.

Les sources de chaleur utilisées à l'échelle in dustrielle à savoir les combustions et les réac tions nucléaires, fournissent généralement un fluide primaire à haute température, fumées ou fluides de refroidissement du réacteur respecti vement, dont la chaleur est cédée par voie d'échange à un liquide vaporisable, le plus sou vent de l'eau, puis convertie en énergie noble par détente de la vapeur produite dans une machine thermique, par exemple une turbine. Heat sources used at the industrial scale, namely combustions and nuclear reactions, generally provide a primary fluid at high temperature, fumes or cooling fluids from the reactor, respectively, whose heat is transferred by exchange. to a vaporizable liquid, most of the water, and then converted into noble energy by expansion of the steam produced in a thermal machine, for example a turbine.

Le rendement global de conversion de l'énergie dans une telle installation dépend essentiellement de la température de la source chaude, c'est- à-dire, en fait, de la température maximale du fluide primaire, laquelle est limitée par la tenue des matériaux constituant la chaudière, ou bien le réacteur et l'échangeur associés. The overall efficiency of energy conversion in such an installation depends essentially on the temperature of the hot source, that is to say, in fact, the maximum temperature of the primary fluid, which is limited by the behavior of the materials constituting the boiler, or the associated reactor and exchanger.

Dans les installations classiques, où la chaleur est produite par combustion de charbon, fuel, gaz naturel, etc., la température très élevée des produits de combustion permet d'obtenir un bon rendement global, notamment par la forte sur chauffe qui peut être atteinte, et par la possi bilité de placer le ou les resurchauffeurs dans le circuit des fumées, en série avec les autres éta ges du générateur de vapeur. In conventional installations, where heat is produced by burning coal, fuel oil, natural gas, etc., the very high temperature of the combustion products makes it possible to obtain a good overall efficiency, in particular by the high overheating that can be achieved. and by the possibility of placing the reheater (s) in the flue gas circuit, in series with the other stages of the steam generator.

Dans les installations nucléaires par contre, la température du fluide primaire, par exemple le gaz carbonique dans une centrale du type Ura nium naturel-Graphite-Gaz, est limitée à une va leur relativement basse, notamment par la tenue des gainages de combustible. Ce handicap oblige, si l'on veut obtenir un rendement global accep table, à apporter le plus grand soin à l'obtention d'un excellent rendement propre du cycle ther modynamique et des échanges thermiques, tout en limitant au maximum les déperditions de cha leur. A ces différents égards, il est avantageux d'uti liser la vapeur, successivement ou parallèlement, à plusieurs paliers de pression, avec surchauffe et/ou resurchauffe préalable, de substituer aux échanges thermiques entre gaz des échanges entre liquides ou entre gaz et liquide, et de pro céder à la surchauffe et/ou resurchauffe de la vapeur au voisinage immédiat de son point d'uti lisation, c'est-à-dire de la turbine. In nuclear installations, on the other hand, the temperature of the primary fluid, for example carbon dioxide in a plant of the natural uranium-graphite-gas type, is limited to a relatively low level, in particular by the strength of the fuel sheathings. This handicap requires, in order to achieve acceptable overall efficiency, to take the utmost care in obtaining an excellent clean performance of the thermodynamic heat cycle and heat exchanges, while limiting as much as possible the losses of heat. their. In these respects, it is advantageous to use the steam, successively or in parallel, at several pressure levels, with overheating and / or reheating beforehand, to substitute for the heat exchange between gases exchanges between liquids or between gas and liquid, and to overheat and / or re-heat the steam in the immediate vicinity of its point of use, i.e. the turbine.

Ces différents avantages peuvent être obtenus par le dispositif et le procédé de l'invention, qui permettent essentiellement de procéder à la sur chauffe et/ou à la resurchauffe de la vapeur au moyen d'eau prélevée sensiblement à tempéra ture d'ébullition et sous une pression plus élevée dans certains au moins des tubes de l'échangeur de chaleur générateur de vapeur. These various advantages can be obtained by the device and the method of the invention, which essentially allow the overheating and / or the re-heating of the steam by means of water sampled at a substantially boiling temperature and under a higher pressure in at least some of the tubes of the steam generator heat exchanger.

Selon une première caractéristique du disposi tif de l'invention, le prélèvement est effectué dans chacun des tubes concernés dans une zone où, quel que soit le régime de marche du générateur, le fluide est à l'état liquide et sensiblement à température d'ébullition, au moyen d'un conduit de prélèvement disposé à l'intérieur dudit tube et en sortant en un point accessible, et notam ment en bout. According to a first feature of the device of the invention, the sampling is carried out in each of the tubes concerned in an area where, regardless of the operating speed of the generator, the fluid is in the liquid state and substantially at a temperature of boiling, by means of a sampling duct disposed inside said tube and leaving at an accessible point, and in particular at the end.

Selon d'autres caractéristiques du dispositif de l'invention, le conduit précité sort par l'extrémité amont, ou d'entrée, du tube précité, et est avan tageusement conçu pour assurer l'isolation ther mique du fluide prélevé. According to other features of the device of the invention, the aforesaid conduit exits the upstream end, or inlet, of the aforementioned tube, and is advantageously designed to ensure thermal insulation of the fluid taken.

Le procédé conforme à l'invention se caracté rise notamment en ce que la fraction de liquide prélevée sensiblement à température d'ébullition est utilisée pour surchauffer et/ou resurchauffer de la vapeur à moindre pression, par exemple pour resurchauffer de la vapeur surchauffée issue dudit liquide et ayant subi au moins une détente partielle dans une machine thermique, ou encore pour surchauffer de la vapeur saturée produite à basse pression. The process according to the invention is characterized in particular by the fact that the liquid fraction taken substantially at boiling temperature is used to overheat and / or reheat steam at lower pressure, for example to reheat superheated steam from said liquid and having undergone at least partial relaxation in a thermal machine, or to overheat saturated steam produced at low pressure.

D'autres caractéristiques et avantages du dis- positif et du procédé de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit de plusieurs exemples de mise en couvre, illustrés par les dessins annexés, sur lesquels La figure 1 est une coupe axiale partielle d'un tube d'échangeur pourvu d'un dispositif de prélè vement conforme à l'invention; La figure 1A montre à plus grande échelle un détail de réalisation du tube de la figure 1; La figure 2 est constituée par deux coupes axiales partielles illustrant une variante de réa lisation du dispositif de prélèvement de la figure 1; La figure 3 illustre un agencement avantageux des raccordements entre tubes dans un échan geur pourvu d'un dispositif de prélèvement con forme à l'invention; et Les figures 4 et 5 sont les schémas de principe respectifs de deux centrales de production d'éner gie dont les cycles de fonctionnement mettent en eeuvre le procédé de prélèvement de l'inven tion. Other features and advantages of the device and of the method of the invention will appear more clearly on reading the following description of several examples of covering, illustrated by the appended drawings, in which FIG. partial axial of an exchanger tube provided with a sampling device according to the invention; Figure 1A shows on a larger scale a detail of the embodiment of the tube of Figure 1; Figure 2 is constituted by two partial axial sections illustrating an alternative embodiment of the sampling device of Figure 1; Figure 3 illustrates an advantageous arrangement of tube connections in an exchange provided with a sampling device according to the invention; and Figs. 4 and 5 are the respective block diagrams of two power generation plants whose operating cycles implement the method of sampling the invention.

On a représenté sur la figure 1, en coupe axiale, les extrémités et une portion intermédiaire d'un tube destiné à être incorporé aux faisceaux d'un échangeur de chaleur générateur de vapeur, ledit tube étant pourvu d'un dispositif de prélève ment de fluide conforme à l'invention. FIG. 1 shows, in axial section, the ends and an intermediate portion of a tube intended to be incorporated in the beams of a steam-generating heat exchanger, said tube being provided with a device for sampling fluid according to the invention.

Le tube d'échange représenté est un tube à circulation interne annulaire hélicoïdale, et à cir culation externe longitudinale à contre-courant, du type décrit dans le brevet français n 1.267.796 du 22 janvier 1960 et dans le brevet français n 1.370.564 du 7 juin 1961 déposés au nom du demandeur. Dans l'exemple de réalisation décrit et illustré, ce tube, désigné dans son ensemble par 10, est droit et vertical, long de quelque dix mètres et de diamètre extérieur moyen, 70 mm. Sur la plus grande partie de sa longueur, il est pourvu d'ailettes transversales 11, formées par exemple par repoussage ou moletage à froid, des tinées à accroître la surface d'échange avec le fluide extérieur, et d'une ailette hélicoïdale rap portée 12, ayant pour but de créer en tout point une diffusion transversale du fluide extérieur. Les extrémités du tube 10 sont lisses et leur diamè tre est progressivement rétreint, par exemple par martelage ou forgeage à froid, jusqu'à un diamètre extérieur de quelque 48 mm. Il en résulte un accroissement de l'épaisseur de la paroi du tube qui, de 4 mm en moyenne, passe par exemple à 6 mm, et d'une manière corollaire, une résistance accrue des coudes de raccordé- ment-inférieur 13 et supérieur 14, par lesquels le tube 10 est raccordé ou bien à d'autres tubes du même faisceau, ou bien à des collecteurs; ainsi, les coudes de raccordement 13 et 14 peuvent à eux seuls supporter le tube 10, tout en autori sant ses dilatations du fait de leur forme. The exchange tube shown is a tube with internal annular helical circulation, and countercurrent longitudinal external circulation, of the type described in French Patent No. 1,267,796 of January 22, 1960 and in French Patent No. 1,370,564. of 7 June 1961 filed in the name of the plaintiff. In the embodiment described and illustrated, this tube, designated as a whole by 10, is straight and vertical, some ten meters long and 70 mm in average outside diameter. Over most of its length, it is provided with transverse fins 11, formed for example by spinning or cold knurling, designed to increase the exchange surface with the external fluid, and a helical fin rap 12, aiming to create at all points a transverse diffusion of the external fluid. The ends of the tube 10 are smooth and their diameter is gradually narrowed, for example by hammering or cold forging, to an outside diameter of about 48 mm. This results in an increase in the thickness of the wall of the tube which, for example, is 4 mm, for example, to 6 mm, and in a corollary manner, an increased resistance of the connecting elbows 13 and lower 14, by which the tube 10 is connected either to other tubes of the same beam, or to collectors; thus, the connecting bends 13 and 14 alone can support the tube 10, while allowing its expansion due to their shape.

A l'intérieur du tube 10 est disposé un noyau tubulaire 15, rétreint ou pincé à ses deux extrér mités; un fil calibré 16 enroulé en hélice entre le tube 10 et le noyau 15 d'une part maintient ce dernier dans l'axe du tube et d'autre part astreint le fluide interne à suivre un parcours hélicoïdal; en conséquence, ledit fluide interne est soumis à l'action de forces centrifuges qui le plaquent contre la paroi interne du tube 10 sous la forme d'un film en ménisque très étiré, et qui créent une ségrégation par densité qui, d'une part, amè ne le fluide plus froid au contact du tube, et qui, d'autre part, accélère considérablement le dégagement des bulles de vapeur naissante. Inside the tube 10 is disposed a tubular core 15, narrowed or pinched at both ends; a calibrated wire 16 helically wound between the tube 10 and the core 15 on the one hand maintains the latter in the axis of the tube and on the other hand compels the internal fluid to follow a helical path; as a result, said internal fluid is subjected to the action of centrifugal forces which press against the inner wall of the tube 10 in the form of a very stretched meniscus film, and which create density segregation which on the one hand This causes the cooler fluid to come into contact with the tube and, on the other hand, considerably accelerates the release of the incipient vapor bubbles.

Le tube 10 décrit et illustré est prévu pour une circulation interne ascendante ; c'est-à-dire que les coudes de raccordement 13 et 14 sont reliés, directement ou indirectement, à des collecteurs d'eau et de vapeur respectivement. Dans ces condi tions, le noyau 15 est avantageusement ouvert au moins à deux niveaux, dont son extrémité inférieure, de sorte - qu'il puisse s'y accumuler une réserve d'eau quasi-stagnante, sensiblement en équilibre thermique avec le fluide circulant entre le tube 10 et le noyau. The tube 10 described and illustrated is provided for an upward internal circulation; that is to say that the connecting elbows 13 and 14 are connected, directly or indirectly, to water and steam collectors respectively. Under these conditions, the core 15 is advantageously open at least at two levels, including its lower end, so that it can accumulate a quasi-stagnant water reserve, substantially in thermal equilibrium with the circulating fluid. between the tube 10 and the core.

L'eau entrée froide par le coude de raccorde ment inférieur 13 est progressivement réchauf fée par son passage dans la partie- inférieure de l'espace annulaire de circulation, qui fait ainsi office d'économiseur; après quelque deux mè tres de parcours vertical, en régime de charge normal, l'eau est portée sensiblement à tempé rature d'ébullition. Dans la portion suivante du tube, qui fait office de vaporiseur, l'eau devient émulsion, puis vapeur saturée, en quelque 5 mè tres de parcours vertical. Dans la. partie supé rieure du tube 10, la vapeur saturée est progres sivement surchauffée jusqu'à une température inférieure de quelques degrés à celle du fluide externe. The cold inlet water through the lower connection elbow 13 is progressively warmed by its passage in the lower part of the annular circulation space, which thus acts as an economizer; after about two meters of vertical travel, under normal charging conditions, the water is brought to a substantially boiling temperature. In the next portion of the tube, which acts as a vaporizer, the water becomes emulsion, then saturated steam, in about 5 meters of vertical course. In the. In the upper part of the tube 10, the saturated steam is progressively superheated to a temperature a few degrees lower than that of the external fluid.

Parallèlement, la température de la colonne d'eau stagnante contenue dans la partie infé rieure du noyau 15 s'élève progressivement sur la hauteur de l'économiseur, puis reste à tem pérature de saturation, et donc à température sensiblement constante, sur toute la hauteur du vaporiseur, c'est-à-dire sur 5 mètres environ. In parallel, the temperature of the stagnant water column contained in the lower part of the core 15 rises progressively over the height of the economizer, then remains at saturation temperature, and therefore at a substantially constant temperature, over the entire height of the vaporizer, that is to say about 5 meters.

La grande hauteur relative du vaporiseur fait que, en dépit des glissements des niveaux de transition accompagnant les variations de charge, il existe à l'intérieur du noyau 15 une zone fixe, correspondant au recouvrement des différentes positions du vaporiseur, dans laquelle l'eau se trouve en permanence sensiblement à tempéra ture d'ébullition. The large relative height of the vaporizer means that, in spite of the sliding of the transition levels accompanying the load variations, there exists inside the core 15 a fixed zone, corresponding to the overlap of the different positions of the vaporizer, in which the water is constantly at a substantially boiling temperature.

En conséquence, et ceci pour pratiquement tous les régimes de fonctionnement permanents ou transitoires, de l'eau sensiblement à température d'ébullition peut être prélevée au moyen d'un conduit fixe débouchant à un niveau approprié dans ladite zone du noyau 15. Accordingly, and for virtually all steady state or transient operating conditions, substantially boiling water may be withdrawn by means of a fixed conduit leading to an appropriate level in said zone of the core 15.

II importe toutefois d'éviter que le prélève ment d'eau ainsi effectué perturbe sensiblement l'équilibre thermique de la colonne d'eau stag nante à l'intérieur du noyau 15, et plus particuliè- rement d'éviter que l'eau prélevée provienne di rectement de l'entrée du tube à travers la par tie inférieure du noyau 15, en créant ainsi un shunt thermique préjudiciable; en conséquence, l'extrémité inférieure du noyau 15, nécessairement ouverte pour préserver les possibilités de vidan ge, doit cependant être relativement étanche ; le prélèvement d'eau doit donc nécessairement être effectué aux dépens du fluide circulant, et à cet effet, une seconde communication doit donc être établie à travers la paroi du noyau 15, de préfé rence dans la zone à température constante commune à tous les vaporiseurs, et à un niveau tel que la pression dans l'espace de circulation soit au moins égale à celle régnant au même niveau dans le noyau 15. It is important, however, to avoid that the removal of water thus carried out substantially disturbs the thermal equilibrium of the column of standing water inside the core 15, and more particularly to prevent that the water taken directly from the tube inlet through the lower portion of the core 15, thereby creating a detrimental thermal shunt; accordingly, the lower end of the core 15, necessarily open to preserve the possibilities of vidan ge, must however be relatively tight; the removal of water must necessarily be carried out at the expense of the circulating fluid, and for this purpose, a second communication must be established through the wall of the core 15, preferably in the constant temperature zone common to all the vaporizers , and at a level such that the pressure in the circulation space is at least equal to that at the same level in the core 15.

Or, au fur et à mesure que l'on s'élève dans l'économiseur, les pertes de charges dynamiques subies par l'eau circulant seule font que l'eau stagnante se trouve en surpression relative crois sante; dans l'étage vaporiseur, cette légère sur pression est rapidement annulée et fait place à une dépression relative, du fait de la brusque chute de densité qui accompagne la formation de l'émulsion; cette dépression relative est à son tour progressivement annulée en raison des fric tions dans le surchauffeur. Si donc un ou plu sieurs orifices de communication sont pratiqués dans la paroi du noyau 15 au niveau d'équilibre ou mieux dans la zone de dépression relative, le fluide circulant tend à pénétrer de lui-même à l'intérieur du noyau 15. However, as one goes up in the economizer, the dynamic pressure losses experienced by the circulating water alone make the stagnant water is in increasing relative overpressure; in the vaporizer stage, this light pressure is quickly canceled and gives way to a relative depression, due to the sudden density drop that accompanies the formation of the emulsion; this relative depression is in turn progressively canceled due to friction in the superheater. If, therefore, one or more communication orifices are made in the wall of the core 15 at equilibrium level or better in the zone of relative depression, the circulating fluid tends to penetrate of itself inside the core 15.

Toutefois, le fluide ainsi introduit dans le noyau 15 peut se trouver à l'état d'émulsion; en conséquence, il est avantageux que le prélève ment d'eau dans le noyau 15 soit effectué à un niveau suffisamment inférieur à celui desdits orifices pour éviter tout entraînement par l'eau prélevée de bulles non condensées. However, the fluid thus introduced into the core 15 may be in the emulsion state; therefore, it is advantageous that the water withdrawal in the core 15 is performed at a level sufficiently lower than that of said orifices to avoid any entrainment by water taken from non-condensed bubbles.

Dans ce même but, il est avantageux que les orifices de communication précités soient con formés de manière à cueillir préférentiellement l'eau circulant plaquée contre la paroi interne du tube 10 par la force centrifuge; à cet effet, un moyen simple consiste à déformer les rebords supérieur et inférieur de chaque orifice, comme montré sur la figure 1A, par exemple en faisant levier au moyen d'une broche. For the same purpose, it is advantageous for the above-mentioned communication orifices to be shaped in such a manner as to preferentially pick the circulating water pressed against the inner wall of the tube by the centrifugal force; for this purpose, a simple means consists in deforming the upper and lower edges of each orifice, as shown in Figure 1A, for example by levering by means of a pin.

Bien entendu, outre les orifices susmentionnés, le noyau 15 peut être ouvert à un ou plusieurs niveaux supérieurs, et en particulier à son extré mité haute. Dans ce dernier cas, il est cependant souhaitable que l'ouverture soit réduite, afin d'amortir les oscillations de pression en régime transitoire. Of course, in addition to the aforementioned orifices, the core 15 may be open at one or more upper levels, and in particular at its upper end. In the latter case, however, it is desirable that the opening be reduced in order to damp the transient pressure oscillations.

Dans l'exemple de réalisation illustré par la figure 1,1e noyau 15 est ouvert à ses deux extré mités, et comporte une série d'orifices de com munication 17 répartis sur une certaine hauteur au niveau du vaporiseur ; le conduit de prélève ment d'eau, désigné par 18 dans son ensemble, est disposé coaxialement à la partie inférieure du tube 10, dans lequel il pénètre par une tra versée étanche agencée dans le coude de raccor dement inférieur 13, et vient déboucher à l'in térieur du noyau 15, en dessous des orifices de communication 17. Sur toute sa longueur inté rieure au tube 10, le conduit de prélèvement 18 comporte deux parois concentriques 19, 20, main tenues écartées par un fil 21 enroulé en hélice; les extrémités supérieures de ces deux parois, avantageusement renforcées par forgeage, sont soudées l'une à l'autre de manière étanche, et for ment avantageusement un évasement 22; à la partie inférieure du conduit, seule la paroi exté rieure 20, dont l'épaisseur peut avec avantage être localement renforcée, est soudée en 23 à la paroi épaisse du coude de raccordement infé rieur 13. Cette construction a pour avantages d'assurer une excellente isolation thermique du fluide prélevé, tout en permettant les dilatations différentielles des deux parois; en outre, la sou dure 23 assemble deux parois dont les épais seurs respectives sont du même ordre de gran deur, et qui toutes deux sont au contact de l'eau froide entrant dans le tube 10, condition éminem ment favorable à la tenue en service de la sou dure 23. Enfin, afin de permettre la vidange du noyau 15 et l'équilibre des pressions entre l'eau circulante et l'eau stagnante, le conduit 18 traverse avantageusement l'extrémité inférieure du noyau 15 avec un faible jeu calibré; cette disposition, s'ajou tant à la présence de la collerette formée par l'évasement 22, a pour avantage de limiter les éventuels déplacements du conduit de prélève ment 18 par rapport à l'axe du tube d'échange 10. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1.1, the core 15 is open at its two extremities, and comprises a series of communication orifices 17 distributed over a certain height at the level of the vaporizer; the water intake duct, designated by 18 as a whole, is arranged coaxially with the lower part of the tube 10, into which it enters through a sealed trap arranged in the lower connection elbow 13, and comes to the inside of the core 15, below the communication ports 17. Throughout its entire length inside the tube 10, the sampling duct 18 comprises two concentric walls 19, 20, held apart by a wire 21 wound helically; the upper ends of these two walls, advantageously reinforced by forging, are welded to each other in a sealed manner, and advantageously form a flare 22; at the bottom of the duct, only the outer wall 20, the thickness of which can advantageously be locally reinforced, is welded at 23 to the thick wall of the lower connecting elbow 13. This construction has the advantages of ensuring excellent thermal insulation of the sampled fluid, while allowing the differential expansions of the two walls; in addition, the solder 23 assembles two walls whose respective thicknesses are of the same order of magnitude, and both of which are in contact with the cold water entering the tube 10, a condition which is eminently favorable to keeping in service. Finally, in order to allow the emptying of the core 15 and the balance of the pressures between the circulating water and the stagnant water, the duct 18 advantageously passes through the lower end of the core 15 with a small calibrated clearance. ; this provision, added to the presence of the flange formed by the flare 22, has the advantage of limiting any displacement of the sampling duct 18 with respect to the axis of the exchange tube 10.

On a représenté en détail sur la figure 2 l'extré mité inférieure et une portion intermédiaire d'un tube d'échange 17 identique à celui précédemment décrit, mais pourvu d'un conduit de prélèvement désigné par 30 dans son ensemble dont la réali sation diffère sensiblement de celle du conduit 18 précédemment décrit. FIG. 2 shows in detail the lower end and an intermediate portion of an exchange tube 17 identical to that previously described, but provided with a sampling duct designated as a whole, the embodiment of which differs substantially from that of the duct 18 previously described.

Le conduit de prélèvement 30, comme le con duit 18, est disposé coaxialement à la partie infé rieure du tube d'échange 10 dans laquelle il pénètre par une traversée étanche agencée dans la paroi du coude de raccordement 13. Le con duit 30 est essentiellement constitué par un tube 31 en acier de même nuance que celui du tube d'échange 10, et dont l'épaisseur de parois, par exemple 3 mm, est relativement grande, de manière à permettre sa soudure facile et sûre à la paroi épaisse du coude de raccordement 13, au moyen d'un cordon de soudure 32 largement nourri. The sampling duct 30, like the con duct 18, is arranged coaxially with the lower part of the exchange tube 10 into which it enters through a tight passage arranged in the wall of the connecting elbow 13. The conduit 30 is essentially consisting of a steel tube 31 of the same grade as that of the exchange tube 10, and whose wall thickness, for example 3 mm, is relatively large, so as to allow easy and safe welding to the thick wall of the connecting elbow 13, by means of a weld bead 32 widely fed.

La partie du tube 31 située à l'intérieur du tube d'échange 10 est entourée par un manchon extérieur 33 à parois relativement minces, avan tageusement réalisé en acier inoxydable; le man chon 33 est rendu solidaire du tube 31 par sim ple sertissage de son extrémité supérieure sur la paroi du tube; dans l'exemple de réalisation illustré, ce sertissage est réalisé de manière très simple par expansion forcée de l'extrémité supé rieure du manchon 33 lors de la formation de l'évasement terminal 34 du tube 31. Le man chon 33 ainsi rendu solidaire du tube 31 en est maintenu à écartement constant par tout moyen approprié, et par exemple par des gouttes de soudure 35 déposées de place en place sur la surface extérieure du tube 31. Comme représenté, l'extrémité inférieure du manchon 33 est avan tageusement coupée en sifflet et orientée de ma nière qu'une distance faible et relativement cons tante sépare chacun de ses points de la surface interne du coude de raccordement 13. The portion of the tube 31 located inside the exchange tube 10 is surrounded by an outer sleeve 33 with relatively thin walls, advantageously made of stainless steel; manchon 33 is secured to the tube 31 by sim ple crimping its upper end on the wall of the tube; in the exemplary embodiment illustrated, this crimping is made very simply by forced expansion of the upper end of the sleeve 33 during the formation of the end flare 34 of the tube 31. The manch 33 thus made integral with the tube 31 is kept at constant spacing by any appropriate means, and for example by solder drops 35 deposited from place to place on the outer surface of the tube 31. As shown, the lower end of the sleeve 33 is advantageously cut in whistle and directed that a small and relatively constant distance separates each of its points from the inner surface of the connecting elbow 13.

Le tube 31 est en outre pourvu d'un manchon intérieur 36 s'étendant sur une certaine distance de part et d'autre de la traversée de la paroi du coude de raccordement<B>13;</B> le manchon inté- rieur 36, comme le manchon extérieur 33 précé demment décrit, est à parois relativement min ces et est avantageusement réalisé en acier inoxy dable; son extrémité supérieure 37 est sertie sur la surface interne du tube 31, par exemple par dudgeonnage ; son extrémité inférieure est libre, et de préférence située au début d'un coude du tube 31, de manière à empêcher tout glissement du manchon à l'intérieur du tube; enfin, un écar tement constant est maintenu entre le tube 31 et le manchon intérieur 36, par exemple au moyen de quelques gouttes de soudure 38 dépo sées de place en place sur la surface extérieure du manchon. The tube 31 is further provided with an inner sleeve 36 extending a certain distance on either side of the passage of the wall of the connecting elbow <B> 13; </ B> the inner sleeve 36, like the outer sleeve 33 previously described, is relatively thin-walled and is advantageously made of stainless steel; its upper end 37 is crimped on the inner surface of the tube 31, for example by swaging; its lower end is free, and preferably located at the beginning of a bend of the tube 31, so as to prevent slipping of the sleeve inside the tube; finally, a constant spacing is maintained between the tube 31 and the inner sleeve 36, for example by means of a few solder drops 38 deposited in place on the outer surface of the sleeve.

Le mode de réalisation du conduit de prélève ment qui vient d'être décrit présente de nom breux avantages, tant du point de vue construc tion que du point de vue sécurité; à cet égard, il a déjà été mentionné que la soudure 32 inté resse deux parois de même nature, dont les épaisseurs sont relativement fortes et du même ordre de grandeur; ces conditions sont parfaite ment favorables à la réalisation d'une soudure de très bonne qualité; en outre, en service, la par tie du tube 31 avoisinant la soudure 32 est expo sée au contact direct de l'eau froide entrant dans le tube d'échange 10 par le coude de raccorde ment 13, ceci grâce au jeu ménagé entre la sur face interne de ce dernier et l'extrémité taillée en sifflet du manchon extérieur <B>33;</B> par contre, cette même partie du tube 31 est isolée de l'eau bouillante prélevée par le manchon intérieur 36. Ainsi, la soudure 32 non seulement intéresse deux parois d'épaisseur voisines et donc de même con- ductibilité thermique, mais encore deux parois qui, en toute circonstance, ont sensiblement la même température; ces conditions sont éminem ment favorables à la bonne tenue en service de la soudure, ainsi maintenue à température rela tivement basse et préservée de l'influence néfaste des chocs thermiques et de dilatations différen tielles corollaires. D'une manière similaire, les extrémités supérieures des manchons 33 et 36 sont constamment portées à la même température que les portions de la paroi du tube 31 sur les- quelles elles sont respectivement serties ; cette circonstance, du fait des coefficients de dilata tions différents de l'acier ordinaire et de l'acier inoxydable, a pour résultat de renforcer la tenue en service de ces assemblages. The embodiment of the sampling duct which has just been described has numerous advantages, both from the point of view of construction and from the point of view of safety; In this connection, it has already been mentioned that the weld 32 contains two walls of the same kind, the thicknesses of which are relatively strong and of the same order of magnitude; these conditions are perfectly favorable to the realization of a welding of very good quality; in addition, in use, the portion of the tube 31 adjacent the weld 32 is exposed in direct contact with the cold water entering the exchange tube 10 by the connecting elbow 13, this thanks to the clearance between the on the inner face of the latter and the whistled end of the outer sleeve <B> 33; </ B> by cons, this same portion of the tube 31 is isolated from the boiling water taken by the inner sleeve 36. Thus, the weld 32 not only concerns two walls of similar thickness and therefore of the same thermal conductivity, but also two walls which, in all circumstances, have substantially the same temperature; these conditions are eminently favorable to the good performance in service of the weld, thus maintained at relatively low temperature and preserved from the harmful influence of thermal shocks and corollary differential expansions. In a similar manner, the upper ends of the sleeves 33 and 36 are constantly brought to the same temperature as the portions of the wall of the tube 31 on which they are respectively crimped; this circumstance, because of the coefficients of expansion different from ordinary steel and stainless steel, has the result of reinforcing the service life of these assemblies.

Le mode de réalisation du conduit de prélève ment 30 a pour avantage supplémentaire de limi ter au maximum les déperditions de chaleur; en premier lieu, on rappellera que l'acier inoxydable constituant les manchons 33 et 36 présente une conductibilité thermique relativement faible; la disposition du manchon intérieur 36 de part et d'autre de la soudure 32 isole efficacement l'eau chaude prélevée de la partie froide du tube 31, et limite fortement le gradient thermique, et donc l'écoulement de chaleur le long dudit tube qui passe très progressivement de la température de l'eau froide à la température de l'eau bouil lante sur la longueur séparant la soudure 32 des extrémités du manchon 36. De même, le manchon extérieur 33 emprisonne une couche d'eau stag nante dont la température croit très progressi vement, en équilibre avec celle de la paroi du tube 31. The embodiment of the withdrawal conduit 30 has the additional advantage of minimizing heat loss; first, it will be recalled that the stainless steel constituting the sleeves 33 and 36 has a relatively low thermal conductivity; the arrangement of the inner sleeve 36 on either side of the weld 32 effectively isolates the hot water taken from the cold part of the tube 31, and strongly limits the thermal gradient, and therefore the flow of heat along said tube which Very gradually passes from the temperature of the cold water to the temperature of the boiling water along the length separating the weld 32 from the ends of the sleeve 36. Likewise, the outer sleeve 33 traps a layer of stagnant water whose The temperature increases very progressively, in equilibrium with that of the wall of the tube 31.

Enfin, on remarquera que l'agencement du con duit de prélèvement 30, comme celui du con duit 18 précédemment décrit, se prête particuliè rement à un montage précis, ne risquant pas d'affaiblir la résistance des éléments concernés. En effet, dans l'un et l'autre cas, le conduit préa- Iablement pourvu de son ou. de ses manchons d'isolation thermique peut être inséré dans le tube 10 et dans le noyau 15 par leurs extrémités supérieures, avant la formation des rétreints cor respondants, de sorte que l'ouverture pratiquée dans le coude de raccordement inférieur 13 peut être très précisément calibrée; dans ces condi tions, les dimensions de cette ouverture sont ré duites au maximum, de sorte que la résistance du coude de raccordement inférieur 13, qui sup porte le poids de l'ensemble du tube d'échange, n'est pas sensiblement affectée; en outre, le bon ajustage des parois à souder est particulièrement propice à l'obtention d'une soudure de bonne qualité mécanique et thermique.  Finally, it will be noted that the arrangement of the sampling circuit 30, like that of the previously described conundice 18, is particularly suitable for precise assembly, which does not risk weakening the resistance of the elements concerned. In fact, in both cases, the conduit previously provided with its or. of its thermal insulation sleeves can be inserted into the tube 10 and into the core 15 by their upper ends, before the formation of the corresponding necks, so that the opening in the lower connection elbow 13 can be very precisely calibrated; in these conditions, the dimensions of this opening are reduced to the maximum, so that the resistance of the lower connection elbow 13, which carries the weight of the whole of the exchange tube, is not substantially affected; in addition, the correct adjustment of the walls to be welded is particularly conducive to obtaining a weld of good mechanical and thermal quality.

On a représenté de façon schématique sur la figure 3 un mode de raccordement possible des tubes d'échange d'une part et des conduits de raccordement associés d'autre part. Les tubes d'échange, représentés en trait continu, étant dis posés en faisceau en forme de chandelier à branches multiples, conformément à l'agencement proposé par le demandeur dans un brevet anté rieur, les conduits de prélèvement, représentés en traits mixtes, sont prolongés sur une certaine longueur au-delà des coudes de raccordement des tubes d'échange, et sont à leur tour raccordés entre eux par un chandelier à branches multi ples de disposition similaire. Cet agencement a pour avantage de reporter les raccordements des tubes d'échange d'une même famille, et les rac cordements des conduits de prélèvement asso- ciés, dans une zone de bonne accessibilité, quelle que soit la densité des tubes dans l'échangeur. FIG. 3 shows schematically a possible method of connection of the exchange tubes on the one hand and associated connection conduits on the other hand. The exchange tubes, shown in solid lines, being arranged as a multi-branched beam-shaped bundle, in accordance with the arrangement proposed by the applicant in a prior patent, the sampling ducts, shown in phantom, are extended over a certain length beyond the connecting bends of the exchange tubes, and are in turn connected to each other by a multi-branched branch candlestick of similar arrangement. This arrangement has the advantage of postponing the connections of the exchange tubes of the same family, and the connections of the associated sampling ducts, in an area of good accessibility, whatever the density of the tubes in the exchanger .

On a représenté sur la figure 4, le schéma de principe d'une centrale de production d'énergie dont la source de chaleur est par exemple cons tituée par un réacteur nucléaire (non représen té) ; la chaleur est extraite du c#ur du réacteur par un fluide primaire Fl, par exemple du gaz carbonique sous pression, circulant en circuit fermé. Le fluide primaire chaud sortant du réac teur traverse de haut en bas l'enceinte d'un échangeur de chaleur dans laquelle sont disposés des faisceaux de tubes constituant les étages successifs d'un générateur de vapeur; dans l'exem ple choisi, ce générateur comporte, en série et de haut en bas, un étage économiseur E, un étage vaporiseur V et un étage surchauffant S dans l'économiseur E, l'eau fournie sous pres sion convenable par une pompe d'alimentation PA est portée sensiblement à température d'ébul lition; l'eau ainsi réchauffée est vaporisée dans 1vaporiseur V, puis surchauffée au-dessus de sa température de saturation dans le surchauf- feur S. FIG. 4 shows the block diagram of a power plant whose heat source is for example constituted by a nuclear reactor (not shown); the heat is extracted from the reactor core by a primary fluid F1, for example carbon dioxide under pressure, circulating in a closed circuit. The hot primary fluid exiting the reactor flows up and down the enclosure of a heat exchanger in which are bundles of tubes constituting the successive stages of a steam generator; in the example selected, this generator comprises, in series and from top to bottom, an economizer stage E, a vaporizer stage V and an overheating stage S in the economizer E, the water supplied under suitable pressure by a pump supply PA is brought to substantially boiling temperature; the water thus heated is vaporized in the vaporizer V and then superheated above its saturation temperature in the supercharger S.

La vapeur surchauffée issue du générateur tra vaille une première fois dans l'étage haute pres sion HP d'une turbine entraînant un alterna teur A ; la détente partielle et le refroidissement corollaire de la vapeur ayant amené son taux d'humidité à une valeur dangereuse, elle doit être resurchauffée avant de travailler une seconde fois dans l'étage basse pression BP de la tur bine, d'où elle retourne à un condenseur C. The superheated steam from the generator works for the first time in the HP high stage of a turbine driving an alternator A; the partial relaxation and the corollary cooling of the steam having brought its humidity rate to a dangerous value, it must be reheated before working a second time in the LP low pressure stage of the turbine, from where it returns to a condenser C.

A cet effet, et conformément au procédé de l'invention, la vapeur froide à basse pression sor tant de l'étage HP de la turbine traverse un resurchauffeur R dans lequel elle reçoit une par tie de la chaleur véhiculée par un courant d'eau sous pression et sensiblement à température d'ébullition prélevée à la sortie de l'étage écono miseur E du générateur de vapeur par un con duit T, représenté en traits mixtes, et une pompe de prélèvement PP. For this purpose, and in accordance with the process of the invention, the cold vapor at low pressure from both the HP stage of the turbine passes through a reheater R in which it receives a portion of the heat conveyed by a stream of water under pressure and substantially at boiling temperature taken at the outlet of the economizer stage E of the steam generator by a con duct T, shown in phantom, and a sampling pump PP.

Cette resurchauffe par prélèvement d'eau pré sente de nombreux avantages Tout d'abord, l'échange de chaleur initial entre le fluide primaire Fl et l'eau traversant l'étage économiseur E se produit dans les meilleures conditions, du fait du très fort coefficient d'échange entre gaz et liquide pressurisés d'une part, et du fait de l'écart notable des tempéra tures de l'eau et du fluide primaire, qui doit re tourner au réacteur à une température peu dif férente de sa température de sortie; de même, le coefficient d'échange entre l'eau prélevée et la vapeur détendue dans le resurchauffeur R est très fort. This resuperheating by taking water has many advantages. Firstly, the initial heat exchange between the primary fluid F1 and the water passing through the economizer stage E occurs under the best conditions, because of the very strong coefficient of exchange between gas and liquid pressurized on the one hand, and because of the significant difference in the temperature of the water and the primary fluid, which must return to the reactor at a temperature slightly different from its temperature of exit; likewise, the coefficient of exchange between the water taken and the steam relaxed in the reheater R is very strong.

Par ailleurs, le fluide étant prélevé à l'état liquide peut véhiculer une quantité de chaleur importante sous un faible débit volumétrique; les sections de passage, et par suite le poids des tubes, sont donc réduits en conséquence, et d'une manière corollaire, leurs possibilités d'isolation thermique sont améliorées. Furthermore, the fluid being taken in the liquid state can convey a large amount of heat under a low volumetric flow rate; the passage sections, and consequently the weight of the tubes, are therefore reduced accordingly, and in a corollary manner, their thermal insulation possibilities are improved.

D'autre part, le resurchauffeur peut être -placé à proximité immédiate de la turbine, de sorte que les inconvénients inhérents au retour de la vapeur à la chaudière sont supprimés. On the other hand, the reheater can be placed in the immediate vicinity of the turbine, so that the disadvantages inherent in the return of steam to the boiler are removed.

Enfin, le degré de resurchauffe peut être faci lement contrôlé par réglage du débit de la pompe de prélèvement PP. Finally, the degree of reheating can be easily controlled by adjusting the flow rate of the PP sampling pump.

Certains de ces avantages sont d'ailleurs con nus et utilisés. dans la technique, comme en té moigne par exemple le brevet français n 1.114.465 déposé le 16 octobre 1954 au nom de Elec- tricité de France; ce brevet décrit en effet un procédé selon lequel une fraction d'eau préalable ment réchauffée est prélevée et sert à surchauffer de la vapeur saturée obtenue par détente simple de la fraction d'eau non prélevée. Toutefois, on remarquera que le procédé de l'invention diffère essentiellement de celui susmentionné en ce que la détente de la vapeur produit un travail. Some of these benefits are known and used. in the art, as in the case of example French Patent No. 1,144,465 filed October 16, 1954 in the name of Electricité de France; this patent indeed describes a method according to which a preheated water fraction is taken and used to overheat saturated steam obtained by simple expansion of the water fraction not sampled. However, it will be appreciated that the process of the invention differs essentially from that mentioned above in that the expansion of the steam produces work.

On a représenté sur la figure 5 le schéma de principe d'une centrale de production d'énergie qui diffère essentiellement de celle précédemment décrite en ce qu'elle comporte deux générateurs de vapeur fournissant de la vapeur l'un à haute pression et l'autre à basse pression. Les éléments propres au générateur basse pression et aux cir cuits d'eau et de vapeur associés sont affectés d'un indice prime. FIG. 5 shows the block diagram of a power generation plant which differs essentially from that previously described in that it comprises two steam generators supplying steam at high pressure and other low pressure. The elements specific to the low pressure generator and the associated water and steam circuits are assigned a prime index.

Les deux générateurs comportent chacun un étage économiseur E, E' et un étage vapori- seur V, V, disposés en série dans l'enceinte d'un échangeur traversé par le fluide primaire Fl issu du réacteur nucléaire (non représenté) ; l'eau fournie sous pression convenable aux deux géné rateurs par des pompes d'alimentation respecti ves PA, PA' en sort à l'état de vapeur saturée à haute et basse pression respectivement. The two generators each comprise an economizer stage E, E 'and a vaporizer stage V, V, arranged in series in the enclosure of an exchanger through which the primary fluid F1 flows from the nuclear reactor (not shown); the water supplied under pressure suitable for the two generators by respective feed pumps PA, PA 'leaves in the saturated vapor state at high and low pressure respectively.

La vapeur à haute pression traverse un sur- chauffeur indépendant S, traversé par exemple par des fumées F2 à température élevée, issues d'une combustion. The high-pressure steam passes through an independent booster S, through which, for example, flue gases F2 at high temperature emerge from combustion.

La vapeur haute pression surchauffée travaille une première fois dans l'étage haute pression HP de la turbine entraînant l'alternateur A, puis tra verse -comme dans l'exemple précédent- un resurchauffeur R chauffé par un courant d'eau sensiblement à température d'ébullition, prélevé à la sortie de l'étage économiseur E du généra teur haute pression par un conduit T, représenté en traits mixtes, et une pompe de prélèvement PP ; la vapeur resurchauffée travaille une seconde fois dans un premier étage basse pression BPl de la turbine, et retourne au condenseur C. The superheated high pressure steam works for the first time in the high pressure stage HP of the turbine driving the alternator A, then flows - as in the previous example - a reheater R heated by a stream of water substantially at a temperature of boiling, taken at the outlet of the economizer stage E of the high-pressure generator by a duct T, shown in phantom, and a sampling pump PP; the reheated steam works a second time in a first low pressure stage BPl of the turbine, and returns to the condenser C.

La vapeur saturée fournie par le générateur basse pression E', V' traverse un surchauffeur S' combiné avec le resurchauffeur R, et travaille dans un second étage basse pression BP2 de la turbine, avant de retourner au condenseur C. The saturated steam supplied by the low pressure generator E ', V' passes through a superheater S 'combined with the reheater R, and works in a second low pressure stage BP2 of the turbine, before returning to the condenser C.

Dans ce dernier cas, aux avantages liés à la surchauffe et à la resurchauffe de vapeur par un prélèvement d'eau, s'ajoutent évidemment les avan tages propres à la mise en oeuvre en combinai- son de deux cycles thermodynamiques, et éven tuellement à la surchauffe indépendante de la vapeur haute pression. In the latter case, the advantages of overheating and re-heating of steam by a water sample are obviously added to the advantages of using two thermodynamic cycles in combination, and possibly to superheating independent of high pressure steam.

Afin d'illustrer l'amélioration de rendement qu'apporte le procédé de l'invention, on prendra comme exemple un bilan d'échange thermique assurant le transfert de 2 700 kg Joule par kilo gramme d'eau-vapeur ; comme référence, on pren dra un échangeur par lequel l'eau d'alimentation à l05 est transformée en vapeur surchauffée à 37- bars et<B>3751.</B>  In order to illustrate the efficiency improvement provided by the process of the invention, an example will be taken of a heat exchange balance ensuring the transfer of 2,700 kg Joule per kilogram of water-steam; As a reference, an exchanger is used whereby the feed water at 105 is converted to superheated steam at 37 bar and 3751. </ B>

La mise en oeuvre du procédé -de prélèvement de l'invention permet d'obtenir, toutes choses égales par ailleurs, et en répartissant les tubes par moitié entre un circuit basse pression et un circuit haute pression, un accroissement relatif du ren dement global d'échange de l'ordre de 5 % : en effet, le débit poids d'eau d'alimentation peut être porté à 130 % du débit-poids dans le système de référence, dont 50 % sont transformés dans le circuit basse pression en vapeur surchauffée à 40 bars et 380 , et dont 80 %, traités dans le circuit haute pression, fournissent d'une part, 42 % d'eau pressurisée prélevée à 295 , et d'autre part, 38 % de vapeur surchauffée à 80 bars et 370 . The implementation of the sampling method of the invention makes it possible to obtain, all things being equal, and by dividing the tubes by half between a low pressure circuit and a high pressure circuit, a relative increase in the overall yield of exchange of the order of 5%: in fact, the flow rate of feed water can be increased to 130% of the flow-weight in the reference system, of which 50% is transformed in the low pressure circuit into steam overheated at 40 bar and 380, of which 80%, treated in the high pressure circuit, provide on the one hand, 42% pressurized water taken from 295, and on the other hand, 38% superheated steam at 80 bar and 370.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limi tée aux modes de réalisation et de mise en eeu- vre qui ont été décrits et illustrés. En particu lier, -l'agencement des conduits de prélèvement pourrait -être facilement adapté à des. tubes d'échange ou bien semblables à ceux décrits mais prévus-pour une circulation de fluide interne des cendante, comme c'est le cas par exemple dans les centrales nucléaires à échangeurs annulaires, ou bien à des tubes .de tout autre type, par exemple conformés en serpentin plan ou héli coïdal. Par ailleurs; il est bien évident que le fluide vaporisable n'est pas nécessairement de l'eau, et que le choix d'un réacteur nucléaire comme source chaude n'est nullement limitatif et n'a été mentionné que comme exemple parti cuIièrement propice à la: mise en oeuvre de l'in vention , en raison de la température relativement peu élevée -du fluide primaire fourni.Of course, the invention is in no way limited to the embodiments and implementations which have been described and illustrated. In particular, the arrangement of the sampling ducts could be easily adapted to. exchange tubes or similar to those described but planned-for an internal fluid circulation of asbestos, as is the case for example in nuclear power plants annular exchangers, or to tubes of any other type, examples shaped as a planar or helical coil. Otherwise; it is obvious that the vaporizable fluid is not necessarily water, and that the choice of a nuclear reactor as a hot source is in no way limiting and has only been mentioned as an example particularly suitable for: implementation of the invention, due to the relatively low temperature of the primary fluid supplied.

Claims (1)

RÉSUMÉ La présente invention a essentiellement pour objets I. Un dispositif pour le prélèvement de fluide dans certains au moins des tubes d'échange, droits, hélicoïdaux, en serpentin ou autres, d'un générateur de vapeur, et notamment d'un échan geur de chaleur pour installation nucléaire de production d'énergie électrique, ce dispositif étant remarquable notamment par les caractéristiques suivantes, considérées séparément ou en combi naison a. Le prélèvement est effectué dans chacun des tubes concernés dans -une zone où, quel que soit le régime de marche du générateur, le fluide précité est à l'état liquide et sensiblement à tem pérature d'ébullition, au moyen d'un conduit de prélèvement disposé à l'intérieur dudit tube et en sortant en un point accessible, et notamment en bout; b. Le conduit précité sort par l'extrémité amont, ou d'entrée, du tube précité; c. Le conduit précité est formé, sur tout ou partie de sa longueur, d'une matière propre à assurer l'isolation thermique du fluide prélevé; d. Le conduit précité est pourvu, sur tout ou partie de sa longueur, d'un chemisage ou dou blage propre à assurer l'isolation thermique du fluide précité; e. Le chemisage précité est constitué par un ou plusieurs manchons ou analogues disposés coaxialement au conduit précité; f. Le conduit précité est pourvu d'un manchon extérieur dont les extrémités sont soudées res pectivement sur le tube et- sur le conduit pré cités ; g. Le conduit précité est soudé directement sur le tube précité à sa traversée dudit tube et est pourvu d'un manchon extérieur s'étendant à l'in térieur dudit tube depuis ladite traversée-; h. Le conduit précité est soudé directement sur le tube précité à sa traversée dudit tube, et est pourvu d'un manchon intérieur s'étendant de part et d'autre de ladite traversée,- i. Un espace annulaire fermé à une extrémité est ménagé entre le ou les manchons précités et le conduit précité; j. Une extrémité du ou des manchons précités est fixée au conduit précité par sertissage et/ou dudgeonnage; k. Le conduit précité est disposé, sur tout ou partie de sa longueur, sensiblement selon l'axe du tube précité, et se conforme s'il y a lieu aux sinuosités de ce dernier;SUMMARY The present invention essentially relates to objects I. A device for sampling fluid in at least some of the straight, helical, serpentine or other exchange tubes of a steam generator, and especially a heat exchanger heat exchanger for nuclear power generation plant, this device being remarkable in particular by the following characteristics, considered separately or in combi naison a. The sampling is carried out in each of the tubes concerned in a zone where, whatever the operating speed of the generator, the aforementioned fluid is in the liquid state and substantially at boiling point, by means of a pipe of sampling disposed inside said tube and out at an accessible point, and especially at the end; b. The aforementioned conduit exits the upstream end, or inlet, of the aforementioned tube; c. The aforementioned duct is formed, over all or part of its length, of a material adapted to provide thermal insulation of the fluid taken; d. The above-mentioned duct is provided, over all or part of its length, with a lining or doubling adapted to ensure the thermal insulation of the aforementioned fluid; e. The aforementioned liner is constituted by one or more sleeves or the like disposed coaxially with the aforementioned conduit; f. The aforesaid conduit is provided with an outer sleeve whose ends are welded respectively on the tube and on the pipe mentioned above; g. The aforesaid conduit is welded directly to the aforesaid tube as it passes through said tube and is provided with an outer sleeve extending inside said tube from said bushing; h. The aforesaid conduit is welded directly to the aforesaid tube at its crossing of said tube, and is provided with an inner sleeve extending on either side of said crossing, i. An annular space closed at one end is provided between the aforementioned sleeve or sleeves and the aforementioned conduit; j. An end of the aforementioned sleeve or sleeves is fixed to the aforementioned conduit by crimping and / or swaging; k. The aforementioned conduit is disposed over all or part of its length, substantially along the axis of the aforementioned tube, and conforms if necessary to the sinuosities of the latter; 1. Le conduit précité est conformé, sur tout ou partie de sa longueur, en serpentin plan ou hélicoïdal, indépendamment des éventuelles si nuosités du tube précité, pour permettre sa libre dilatation; -m. Le tube précité étant du type à circulation de fluide annulaire et éventuellement hélicoïdale, et -comportant un noyau coaxial creux, le conduit précité pénètre à l'intérieur dudit noyau par l'une de ses extrémités et débouche dans l'espace de circulation de fluide par un piquage ou autre traversée agencée dans la paroi dudit noyau; n. Le tube précité étant du type à circulation de fluide annulaire et éventuellement hélicoïdale, et comportant un noyau coaxial creux, le con duit précité pénètre à l'intérieur dudit noyau par l'une de ses extrémités et débouche à l'inté rieur dudit noyau, dont la paroi est .en consé quence percée d'orifices de communication avec ü l'espace de circulation de fluide; o. Le tube précité étant à circulation interne ascendante, et constituant au moins les étages économiseur et vaporiseur du générateur précité, les orifices précités sont situés dans la portion dudit tube faisant office de vaporiseur ; p. Les orifices précités sont étagés en hauteur; q. Les orifices précités comportent une visière faisant saillie dans l'espace de circulation annu laire précité ; r. Le débouché du conduit précité est situé en dessous des orifices précités ; s. Le débouché du conduit précité est évasé. II. Un procédé pour la récupération de la cha leur produite par une réaction chimique ou nu cléaire, selon lequel ladite chaleur, transmise par échange à un liquide vaporisable est utilisée pour réchauffer puis vaporiser ledit liquide, la vapeur saturée ainsi obtenue étant surchauffée, soit par une partie de la chaleur issue de ladite réaction, soit par un appoint de chaleur provenant d'une autre source, et selon lequel l'énergie vive de la vapeur surchauffée est récupérée par sa détente dans une machine thermique, ce procédé étant remarquable notamment par les caractéristiques suivantes, considérées séparément ou en combi naison a. Une fraction du liquide précité est prélevée en un point où ledit liquide est porté sensible- ment à température d'ébullition, et est utilisée pour surchauffer et/ou resurchauffer la vapeur à moindre pression; b. La détente de la vapeur surchauffée préci tée étant fractionnée, le liquide prélevé est uti lisé pour resurchauffer ladite vapeur ayant subi au moins une détente partielle dans la machine précitée ; c. Le liquide précité étant réchauffé puis vapo risé sous au moins deux pressions différentes, le liquide est prélevé à haute pression et est uti lisé pour surchauffer la vapeur saturée produite à basse pression; d. Le liquide prélevé est recyclé. III. A titre de produits industriels nouveaux, les générateurs de vapeur, et notamment les échangeurs de chaleur, pourvus d'un dispositif de prélèvement selon I. IV. A titre de produits industriels nouveaux, les installations de conversion d'énergie mettant en aeuvre le procédé selon II.1. The aforesaid duct is shaped, over all or part of its length, in planar or helical coil, independently of any nuities of the aforementioned tube, to allow its free expansion; -m. The abovementioned tube being of the annular and possibly helical fluid circulation type, and comprising a hollow coaxial core, the aforementioned conduit penetrates inside said core by one of its ends and opens into the fluid circulation space. by a stitching or other crossing arranged in the wall of said core; not. The above-mentioned tube being of the annular and possibly helical fluid circulation type, and comprising a hollow coaxial core, the aforesaid connee penetrates inside said core by one of its ends and opens out inside said core, whose wall is consequently pierced with communication orifices with the fluid circulation space; o. The aforesaid tube being upwardly internal circulation, and constituting at least the economizer and vaporizer stages of the aforementioned generator, the aforementioned orifices are located in the portion of said tube acting as a vaporizer; p. The aforementioned orifices are staggered in height; q. The aforementioned orifices comprise a visor protruding into the annu lar circulation space aforesaid; r. The outlet of the aforementioned conduit is located below the aforementioned orifices; s. The outlet of the aforementioned conduit is flared. II. A process for recovering the heat produced by a chemical or nonnuclear reaction, wherein said heat, exchanged to a vaporizable liquid, is used to heat and then vaporize said liquid, the saturated vapor thus obtained being superheated, either by part of the heat resulting from said reaction, either by a booster of heat from another source, and according to which the energy of the superheated steam is recovered by its expansion in a thermal machine, this process being remarkable in particular by the characteristics, considered separately or in combination with A fraction of said liquid is withdrawn at a point where said liquid is raised substantially to boiling temperature, and is used to overheat and / or reheat the steam at lower pressure; b. The expansion of the above superheated steam being fractionated, the liquid taken is used to reheat said vapor having undergone at least partial expansion in the above-mentioned machine; c. The aforesaid liquid being heated and then vapourized under at least two different pressures, the liquid is taken at high pressure and is used to overheat the saturated steam produced at low pressure; d. The liquid taken is recycled. III. As new industrial products, the steam generators, and in particular the heat exchangers, provided with a sampling device according to I. IV. As new industrial products, the energy conversion plants implementing the process according to II.
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